การรักษาด้วยโปรตอนดีกว่าการฉายรังสีแบบดั้งเดิมในการรักษามะเร็งหรือไม่?

Mar 10 2007
การบำบัดด้วยรังสีสำหรับมะเร็งมีพื้นฐานมาจากแนวคิดเรื่องการเลือกเซลล์ที่ถูกทำลาย และจะทำลายเซลล์โดยใช้พลังงาน โปรตอนจะปล่อยพลังงานในลักษณะที่แตกต่างจากรังสีเอกซ์
การรักษาด้วยโปรตอนเหมาะอย่างยิ่งสำหรับเนื้องอกที่มีรูปร่างผิดปกติและ/หรืออยู่ในบริเวณที่ไม่สามารถรับรังสีได้มาก

คนส่วนใหญ่ที่ได้รับการวินิจฉัยว่าเป็นมะเร็งต้องเผชิญกับแผนการรักษาที่น่ากลัวซึ่งอาจรวมถึงการผ่าตัด เคมีบำบัด และ/หรือการฉายรังสี บางคนจะต้องผ่านทั้งสาม ผู้โชคดีอาจต้องผ่านการฉายรังสีเท่านั้น ซึ่งไม่ต้องตัดและอาจจะไม่ทิ้งทุกชั่วโมงหรือประมาณนั้นเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์ แต่ถึงอย่างนั้นพวกเขาก็ไม่ได้โชคดีขนาดนั้น การรักษาด้วยรังสีแบบดั้งเดิมโดยใช้รังสีเอกซ์มีข้อเสีย โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเด็กและสำหรับผู้ที่มีเนื้องอกที่วางไม่เรียบร้อย

การบำบัดด้วยรังสีสำหรับมะเร็งมีพื้นฐานมาจากแนวคิดของการเลือกเซลล์ที่ถูกทำลาย และจะทำลายเซลล์โดยใช้พลังงาน อนุภาคพลังงานสูงทำลายเซลล์โดยการเปลี่ยนอะตอมของ เซลล์

ทุกสิ่งในร่างกายประกอบด้วยอะตอม อะตอมตั้งแต่สองอะตอมขึ้นไปรวมกันสร้างโมเลกุล และโมเลกุลเป็นส่วนประกอบที่ทำงานของเซลล์ หน้าที่และสุขภาพของโมเลกุลขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของอะตอมทั้งหมด

เมื่ออนุภาคพลังงานสูงเข้าสู่ร่างกายและวิ่งเข้าไปในอะตอม พวกมันโดยพื้นฐานแล้วทำให้อิเล็กตรอนของอะตอมตื่นเต้นมาก (ได้รับพลังงาน) จนกระเด้งออกมาจากวงโคจร สร้างอะตอมที่แตกตัวเป็นไอออนหรือมีประจุ อะตอมที่มีประจุแตกต่างจากอะตอมที่ไม่มีประจุอย่างมาก และการเปลี่ยนแปลงนี้ทำให้เกิดความเสียหายต่อโมเลกุล โมเลกุลจะไม่สามารถทำงานได้อย่างที่ควรจะเป็นหากอะตอมของมันถูกเปลี่ยนแปลง เอนไซม์ในเซลล์เร่งซ่อมแซมความเสียหายของโมเลกุลนี้ แต่เซลล์มะเร็งจะสร้างเอ็นไซม์เหล่านี้ได้ช้ากว่าเซลล์ปกติ ผลลัพธ์ที่ได้คือเซลล์มะเร็งมากกว่าเซลล์ปกติที่ตายจากการได้รับรังสี ดูหน้าถัดไปเพื่อเรียนรู้ว่าการบำบัดด้วยลำแสงโปรตอนสามารถลดการได้รับรังสีได้อย่างไร

Proton Beam Therapy กับ X-ray Beams

ลำแสงเอ็กซ์เรย์จะปล่อยปริมาณรังสีสูงสุดก่อนที่จะไปถึงเนื้องอกและปล่อยพลังงานต่อไปเมื่อออกจากร่างกาย (ซ้าย) ลำแสงโปรตอนจะปล่อยปริมาณรังสีสูงสุดในเนื้องอกและแทบไม่ปล่อยพลังงานหลังจากนั้น

ปัญหาเกี่ยวกับรังสีเอกซ์ในฐานะแหล่งพลังงานคือควบคุมได้ยาก พวกมันมีมวลต่ำและมีพลังงานสูง ทำให้ยากต่อการควบคุมอย่างแน่ชัดว่าพวกมันมีปฏิสัมพันธ์กับเนื้อเยื่อของร่างกายที่ไหนและอย่างไร เนื้อเยื่อของร่างกายส่วนใหญ่ไม่ดูดซับหรือปิดกั้นรังสีเอกซ์ ดังนั้นพวกมันจึงเคลื่อนตัวผ่านร่างกายและปล่อยพลังงานออกมา เมื่อเอ็กซ์เรย์เข้าสู่ร่างกาย จะปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลที่ทางเข้า นั่นเป็นสาเหตุที่การทำทรีตเมนต์ด้วยเอ็กซเรย์ทำให้ผู้ที่มีผิวสีแทนในบริเวณที่ทำการรักษา ผิวของพวกเขาได้รับรังสีเป็นจำนวนมาก เมื่อเอ็กซ์เรย์เข้าสู่ร่างกาย รังสีเอกซ์จะยังคงปล่อยพลังงานออกมา ตราบใดที่เนื้องอกมะเร็งอยู่ในเส้นทางของการเอ็กซ์เรย์ ก็จะได้รับรังสีนั้นบางส่วน แต่เนื้อเยื่อที่แข็งแรงรอบตัวก็เช่นกันสมอง , ตา , ปอด , ไขสันหลังหรือตับ อาจทำให้อวัยวะเสียหายไม่สามารถแก้ไขได้ และสำหรับเด็ก เนื้อเยื่อที่เสียหายอาจเป็นอันตรายต่อพัฒนาการของเด็กได้ เพื่อจำกัดขอบเขตของความเสียหายของเนื้อเยื่อหลักประกัน ผู้เชี่ยวชาญด้านเนื้องอกวิทยาจะโจมตีบริเวณเนื้องอกด้วยระดับรังสีที่มีประสิทธิภาพต่ำที่สุด

การบำบัดด้วยโปรตอนบีมสามารถหลีกเลี่ยงความเสียหายหลักประกันประเภทนี้ได้ โปรตอนเป็นอนุภาคอะตอมที่มีประจุบวก และมีพลังงานมหาศาล แต่ก็มีมวลมหาศาลเช่นกัน ควบคุม ได้ง่ายกว่ารังสีเอกซ์: พวกมันช้าลงเมื่อพบเนื้อเยื่อของร่างกาย โปรตอนสามารถตั้งค่าให้ปล่อยพลังงานที่จุดใดจุดหนึ่งในร่างกายได้

ลำโปรตอนไม่ปล่อยพลังงานในกระแสคงที่ โดยทั่วไปแล้วพวกมันจะปล่อยมันออกมาในปริมาณที่เพิ่มขึ้นเมื่อพวกมันเริ่มช้าลง เพราะยิ่งพวกมันเคลื่อนที่ช้าลงเท่าไร อะตอมก็ยิ่งมีเวลาตีมากขึ้นเท่านั้น และเมื่อพวกเขาหยุดเคลื่อนไหว พวกมันจะปล่อยพลังงานส่วนใหญ่ออกมาในการระเบิดครั้งใหญ่ครั้งเดียว หลังจากการระเบิดครั้งนั้น มีพลังงานเหลือน้อยมาก และพวกมันก็หยุด ไม่มี "ปริมาณรังสีที่ปล่อยออกมา" เหมือนกับในการบำบัดด้วยรังสีเอกซ์

โดยการเปลี่ยนระดับพลังงานของลำโปรตอนซึ่งกำหนดความเร็ว ของมันแพทย์สามารถส่งไปยังเนื้อเยื่อที่ลึกมากโดยเฉพาะ ที่ระดับความลึกที่แน่นอน -- ที่ตำแหน่งที่แม่นยำของเนื้องอก -- โปรตอนจะปลดปล่อยพลังงานออกมา มีความเสียหายจากรังสีเพียงเล็กน้อยต่อเนื้อเยื่อรอบๆ เนื้องอก โดยการจัดลำแสงโปรตอนต่างๆ ของพลังงานที่แตกต่างกันบนระนาบสามมิติ แพทย์สามารถสร้างการระเบิดของรังสีที่ตรงกับรูปร่างและตำแหน่งของเนื้องอก การรักษาด้วยโปรตอนเหมาะอย่างยิ่งสำหรับเนื้องอกที่มีรูปร่างผิดปกติและ/หรืออยู่ในบริเวณที่ไม่สามารถรับรังสีได้มาก ด้วยโปรตอนเป็นแหล่งพลังงาน แพทย์สามารถทิ้งระเบิดที่เนื้องอกด้วยพลังงานมากกว่าที่พวกเขาจะสามารถใช้รังสีเอกซ์ได้ เพราะพวกมันไม่ ต้องปฏิบัติตามแนวทางตัวหารร่วมที่ต่ำที่สุด ซึ่งปริมาณรังสีที่พุ่งตรงไปที่เนื้องอกจะต้องต่ำเพียงพอสำหรับเนื้อเยื่อรอบข้างเพื่อรักษาตัวให้รอดจากการรักษา ซึ่งหมายความว่าการบำบัดด้วยโปรตอนสามารถทำลายเนื้องอกได้ในเวลาน้อยกว่าที่จำเป็นในการบำบัดด้วยรังสีเอกซ์

ศูนย์บำบัดโปรตอนและค่าใช้จ่าย

อุปกรณ์บำบัดด้วยโปรตอนมีราคาแพงมาก

การรักษาด้วยโปรตอนยังไม่มีให้บริการอย่างแพร่หลาย คนส่วนใหญ่ที่ได้รับการบำบัดด้วยรังสีประเภทนี้ตั้งแต่เริ่มใช้ในปี 1950 ได้รับการรักษาในศูนย์วิจัย อุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการบำบัดด้วยโปรตอนบีมมีขนาดใหญ่และมีราคาแพง เครื่องเร่งอนุภาคไม่ได้มีราคาถูก ซินโครตรอน ซึ่งเป็นเครื่องจักรที่เร่งความเร็วโปรตอนก่อนที่จะเข้าสู่ร่างกาย โดยปกติแล้วจะต้องมีการสร้างของตัวเอง และมีราคาประมาณ 100 ล้านดอลลาร์ และการรักษาเองก็มีราคาสูงกว่าการฉายรังสีทั่วไปถึงสามเท่า (ถือว่าเป็นการรักษามะเร็งกระแสหลัก แม้ว่าบริษัทประกัน ส่วนใหญ่ จะครอบคลุม)

ปัจจุบันมีศูนย์บำบัดด้วยโปรตอนในหลายประเทศ เช่น ญี่ปุ่น สหราชอาณาจักร และสหรัฐอเมริกา แต่มีศูนย์เพียงแห่งเดียวเท่านั้นที่อยู่ในโรงพยาบาล อื่นๆ เป็นศูนย์การรักษาเฉพาะทางที่ทำเฉพาะการบำบัดด้วยโปรตอน และพวกเขาต้องเลือกและเลือกผู้ป่วยที่คาดหวังตามความต้องการ โดยทั่วไปแล้ว เด็ก ๆ เป็นตัวเลือกอันดับต้น ๆ เนื่องจากการรักษาด้วยรังสีเอกซ์สามารถทำลายร่างกายที่ยังคงเติบโตได้ และเด็กและผู้ใหญ่ที่มีเนื้องอกในสมองหรือไขสันหลังที่ผ่าตัดไม่ได้ก็เป็นตัวเลือกที่ดี แม้ว่าศูนย์บำบัดด้วยโปรตอนจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ กำลังผุดขึ้น - สหรัฐอเมริกามีถึงห้าแห่ง ณ เดือนมีนาคม 2550 ผู้เชี่ยวชาญส่วนใหญ่คาดการณ์ว่าในขณะที่เทคโนโลยียังคงดำเนินต่อไป ต้นทุนและขนาดอุปกรณ์จะลดลง

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการบำบัดด้วยโปรตอนบีมและหัวข้อที่เกี่ยวข้อง โปรดดูที่หน้าถัดไป

ข้อมูลเพิ่มเติมมากมาย

บทความที่เกี่ยวข้อง

  • มะเร็งทำงานอย่างไร
  • เซลล์ทำงานอย่างไร
  • อะตอมทำงานอย่างไร
  • รังสีเอกซ์ทำงานอย่างไร
  • การรักษามะเร็งเป็นไวรัสหรือไม่?
  • วัคซีนมะเร็งจะทำงานอย่างไร

ลิงค์ที่ยอดเยี่ยมเพิ่มเติม

  • ข่าวบีบีซี: ฟิสิกส์อนุภาคในหอผู้ป่วยมะเร็ง - 6 มี.ค. 2550
  • สมาคมแห่งชาติเพื่อการบำบัดด้วยโปรตอน
  • Optivus: Proton Beam Therapy คืออะไร?

แหล่งที่มา

  • โจนส์, เบลดดีน. "ฟิสิกส์อนุภาคในหอผู้ป่วยมะเร็ง" ข่าวจากบีบีซี. 6 มี.ค. 2550 http://news.bbc.co.uk/2/hi/health/6403737.stm
  • สมาคมแห่งชาติเพื่อการบำบัดด้วยโปรตอน http://www.proton-therapy.org/
  • "หลักการของการบำบัดด้วยโปรตอนบีม" ศูนย์มะเร็งโรงพยาบาลทั่วไปแมสซาชูเซตส์ http://www.massgeneral.org/cancer/about/providers /radiation/proton/principles.asp
  • "รังสีบำบัด: รังสีแห่งความหวังใหม่" ธุรกิจวีคออนไลน์ 12 กุมภาพันธ์ 2550 http://www.businessweek.com/magazine/content/07_07/b4021079.htm? chan=technology_technology+index+page_best+of+the+magazine
  • "การบำบัดด้วยโปรตอนบีมคืออะไร" ออพติวุส http://www.optivus.com/whatispt.htm