การบำบัดด้วยโปรตอนมีประโยชน์อย่างไร ทำไมถึงแพง?

---

เครื่องบำบัดด้วยโปรตอนคืออะไร?

เครื่องบำบัดด้วยโปรตอน(Proton Therapy Machine) คือ เครื่องชนิดหนึ่งที่ใช้...ลำแสงโปรตอนโปรตอนบีมเป็นอุปกรณ์ทางการแพทย์ขั้นสูงสำหรับการฉายรังสี จัดอยู่ในประเภทการบำบัดด้วยอนุภาค ซึ่งมุ่งเป้าและทำลายเซลล์มะเร็งอย่างแม่นยำด้วยการเร่งโปรตอนให้อยู่ในสถานะพลังงานสูง ขณะเดียวกันก็เพิ่มการปกป้องเนื้อเยื่อดีโดยรอบให้สูงสุด

แผนภาพโครงสร้างโปรตอน-ควาร์กแบบง่าย สีของควาร์กแต่ละตัวสามารถกำหนดได้เอง แต่ต้องใช้สีสามสีที่แตกต่างกันและผสมกันจนได้สีขาว

"เครื่องบำบัดด้วยโปรตอน" ไม่ใช่เครื่องเดียว แต่เป็นระบบที่ซับซ้อน มีขนาดใหญ่ และล้ำสมัยอย่างยิ่ง เครื่องนี้ผสานรวมเทคโนโลยีล้ำสมัยจากฟิสิกส์ วิศวกรรมศาสตร์ วิทยาการคอมพิวเตอร์ และการแพทย์ โดยมีวัตถุประสงค์หลักคือการใช้ลำแสงโปรตอนพลังงานสูงเพื่อทำลายเซลล์มะเร็งอย่างแม่นยำ พร้อมกับเพิ่มการปกป้องเนื้อเยื่อดีโดยรอบให้สูงสุด

เพื่อทำความเข้าใจเครื่องบำบัดด้วยโปรตอน เราต้องเริ่มต้นด้วยหน่วยพื้นฐานที่สุด—"โปรตอน“มาเริ่มพูดคุยกันเถอะ”

หมายเหตุ: ในจีนแผ่นดินใหญ่ เรียกว่าการบำบัดด้วยลำแสงอนุภาค

---

จากอะตอมถึงโปรตอน: แนวคิดทางฟิสิกส์พื้นฐาน

ทุกสิ่งในโลกประกอบขึ้นจากอะตอม ใจกลางอะตอมคือ...โปรตอน และนิวตรอน องค์ประกอบนิวเคลียสของอะตอมเส้นรอบวงด้านนอกมีอิเล็กตรอน ล้อมรอบ โปรตอนมีประจุบวกหนึ่งหน่วย และมีมวลประมาณ 1,836 เท่าของอิเล็กตรอน จึงเป็นหนึ่งในแหล่งกำเนิดมวลหลักในสสาร

ในทางการแพทย์ เราแยกอิเล็กตรอนออกจากอะตอมไฮโดรเจน (อะตอมที่ง่ายที่สุด ประกอบด้วยโปรตอนและอิเล็กตรอนเพียงตัวเดียว) เพื่อให้ได้โปรตอนที่มีประจุบวก โปรตอนเหล่านี้หลังจากถูกเร่งผ่านระบบที่ซับซ้อนและได้รับพลังงานสูงมาก จะกลายเป็นอาวุธที่ทรงพลังในการต่อสู้กับโรคมะเร็ง

Bragg Peak: แกนหลักทางฟิสิกส์ของการบำบัดด้วยโปรตอน

ความแตกต่างพื้นฐานที่สุดระหว่างการรักษาด้วยโปรตอนและการรักษาด้วยรังสีโฟตอน (เอกซเรย์) แบบดั้งเดิมอยู่ที่วิธีการปลดปล่อยพลังงาน ความแตกต่างนี้สามารถอธิบายได้ด้วยปรากฏการณ์สำคัญประการหนึ่ง:ยอดเขาปราก(แบร็ก พีค)-

แผนภาพการกระจายการปลดปล่อยพลังงานของโฟตอนโดสเดียว (สีเขียว) ลำแสงโปรตอนที่ปรับแล้ว (สีน้ำเงิน) และลำแสงโปรตอนบริสุทธิ์ (สีแดง) ในเนื้อเยื่อ

• การบำบัดด้วยรังสีโฟตอนแบบดั้งเดิม (รังสีเอกซ์หรือรังสีแกมมา)-
  เมื่อลำแสงโฟตอนเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ พลังงานจะค่อยๆ ลดลงเมื่อทะลุผ่านเนื้อเยื่อลึกขึ้น (การสลายตัวแบบทวีคูณ) โดยทั่วไปแล้ว ปริมาณรังสีสูงสุดจะกระจายตัวอยู่ใต้ผิวหนัง 1-2 เซนติเมตร ซึ่งหมายความว่าเพื่อให้ปริมาณรังสีเพียงพอต่อการแพร่กระจายไปยังเนื้องอกที่อยู่ลึก เนื้อเยื่อปกติที่อยู่ตามเส้นทาง (จุดเข้า) และเนื้อเยื่อด้านหลังเนื้องอก (จุดออก) จะได้รับปริมาณรังสีค่อนข้างมาก ซึ่งก่อให้เกิดความเสียหายและผลข้างเคียงที่ไม่จำเป็น
• การบำบัดด้วยโปรตอน (ลำแสงโปรตอน)-
  ลำแสงโปรตอนมีลักษณะที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง อนุภาคโปรตอนที่มีประจุ เมื่อเคลื่อนที่ผ่านเนื้อเยื่อ จะชนกับอิเล็กตรอนในอะตอมระหว่างทาง ทำให้สูญเสียพลังงานไปทีละน้อย อย่างไรก็ตาม กระบวนการสูญเสียพลังงานนี้ไม่เป็นเชิงเส้น ระหว่างการเคลื่อนที่ของลำแสง...ในช่วงแรก การสูญเสียพลังงานจะน้อยมาก และปริมาณยาจะยังคงอยู่ในระดับที่ค่อนข้างต่ำ-
  เมื่อความเร็วของโปรตอนช้าลงถึงระดับหนึ่ง โอกาสที่โปรตอนจะโต้ตอบกับสสารก็จะเพิ่มขึ้นอย่างมากภายในช่วงความลึกที่แคบมาก พลังงานส่วนใหญ่จะถูกปล่อยออกมาทันทีการกระทำเช่นนี้จะสร้างระดับสูงสุดของปริมาณยาที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วแล้วลดลงอย่างกะทันหัน ซึ่งเรียกว่า "ระดับสูงสุดของแบรกก์" ความลึกของระดับสูงสุดสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำโดยการปรับพลังงานเริ่มต้นของโปรตอน เพื่อให้แน่ใจว่าระดับลดลงอย่างแม่นยำ ณ ตำแหน่งของเนื้องอก
  หลังจากถึงจุดสูงสุด ปริมาณยาจะลดลงเหลือศูนย์เกือบจะทันที หมายความว่าเนื้อเยื่อที่อยู่ด้านหลังเนื้องอกแทบไม่ได้รับรังสีเลย-

แบร็ก พีค-
โปรตอนจะปล่อยพลังงานสูงสุดเมื่อถึงช่วงปลาย หลังจากนั้น ปริมาณรังสีจะลดลงอย่างรวดเร็วเหลือศูนย์ และไม่มี "ปริมาณรังสีขาออก"

คำอธิบายแผนภูมิ:

1. เส้นโค้งรังสีเอกซ์พลังงานสูงแบบดั้งเดิม (ลำแสงโฟตอน) (เส้นประสีแดง)-
   • ลักษณะเฉพาะขนาดยาจะสูงที่สุดใกล้ผิวหนังและค่อยๆ ลดลงตามความลึกหลังจากเข้าสู่ร่างกาย
   • ข้อบกพร่องเนื้อเยื่อที่แข็งแรงด้านหลังเนื้องอกจะได้รับรังสี "ปริมาณขาออก" ในปริมาณมาก ในขณะที่เนื้อเยื่อด้านหน้าเนื้องอกจะได้รับรังสีในปริมาณที่สูงกว่าเนื้องอกเอง
2. เส้นโค้งลำแสงโปรตอนพลังงานเดี่ยว (เส้นทึบสีน้ำเงิน) – แบรกก์พีค-
   • ลักษณะเฉพาะลำแสงโปรตอนจะปล่อยพลังงานจำนวนเล็กน้อยในระยะเริ่มแรกของการเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ และจะปล่อยพลังงานเกือบทั้งหมดทันทีเมื่อถึงระดับความลึกหนึ่ง (นั่นคือ จุดสิ้นสุดของช่วง) ทำให้เกิดปริมาณรังสีสูงสุดที่คมชัด (ปริมาณรังสีแบรกก์) หลังจากนั้น ปริมาณรังสีจะลดลงอย่างรวดเร็วจนเกือบเป็นศูนย์
   • ข้อได้เปรียบ-แทบไม่มีปริมาณการพ่นออกเนื้อเยื่อที่อยู่ด้านหลังเนื้องอกได้รับการปกป้องอย่างดี
   • ท้าทายยอดเดียวเหมาะสำหรับเนื้องอกขนาดเล็กมากเท่านั้น
3. เส้นโค้งลำแสงโปรตอน SOBP (เส้นทึบสีเขียว) – จุดสูงสุดของแบรกก์ที่ขยาย-
   • เทคโนโลยีการปรับพลังงานโปรตอนและการซ้อนยอด Bragg หลายยอดที่มีความลึกต่างกัน ทำให้เกิดแพลตฟอร์มโดสสูงที่กว้างและสม่ำเสมอ ซึ่งเพียงพอที่จะครอบคลุมปริมาตรเนื้องอกทั้งหมดได้อย่างสมบูรณ์
   • การประยุกต์ใช้ทางคลินิกนี่คือเทคนิคที่ใช้ในการรักษาจริง ดังที่แสดงในภาพ วิธีนี้สามารถทำให้ความเข้มข้นของยาในปริมาณสูงในบริเวณเนื้องอก (บริเวณที่แรเงาสีเขียว) ได้อย่างแม่นยำ ขณะเดียวกันก็ช่วยลดพื้นที่ด้านหน้าเนื้องอกได้อย่างมีนัยสำคัญ และ...โดยเฉพาะด้านหลังปริมาณยาที่ได้รับโดยเนื้อเยื่อที่แข็งแรง

---

โปรตอนคืออะไร?

โปรตอนเป็นอนุภาคมูลฐานในนิวเคลียสของอะตอม มีประจุบวกหนึ่งหน่วย (+1e) มีขนาดเท่ากันแต่มีขั้วตรงข้ามกับประจุลบของอิเล็กตรอน มวลของโปรตอนมีค่าประมาณ 1.6726 × 10⁻²⁷ กิโลกรัม หรือ 1836 เท่าของมวลอิเล็กตรอน ในนิวเคลียสของอะตอม โปรตอนและนิวตรอนจะรวมตัวกันเป็นนิวคลีออน ซึ่งยึดติดกันแน่นด้วยแรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม

โครงสร้างและคุณสมบัติ:

• แบบจำลองควาร์กตามแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์อนุภาค โปรตอนคืออนุภาคประกอบที่ประกอบด้วยควาร์ก 3 ตัว ได้แก่ ควาร์กอัพ 2 ตัวและควาร์กดาวน์ 1 ตัว ซึ่งยึดติดกันด้วยแรงปฏิสัมพันธ์อันแข็งแกร่งที่ส่งผ่านกลูออน
• ความมั่นคงโปรตอนเป็นอนุภาคที่เสถียร และยังไม่ปรากฏการสลายตัวของโปรตอนในการทดลองใดๆ เลย ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับคำทำนายของทฤษฎีเอกภาพใหญ่ (Grand Unified Theory) แต่ยังคงต้องมีการตรวจสอบเพิ่มเติม
• คุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้าโปรตอนมีประจุบวก จึงถูกแรงกระทำในสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก คุณสมบัตินี้ถูกนำไปใช้ในสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมากมาย เช่น การบำบัดด้วยลำแสงโปรตอนและเครื่องเร่งอนุภาค

การค้นพบทางประวัติศาสตร์:

• ในปี ค.ศ. 1917 เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด ได้ยืนยันการมีอยู่ของโปรตอนเป็นครั้งแรกในการทดลอง เขาใช้อนุภาคแอลฟาพุ่งชนนิวเคลียสไนโตรเจน และสังเกตการปลดปล่อยนิวเคลียสไฮโดรเจน (โปรตอน) ซึ่งยืนยันได้ว่าโปรตอนเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของนิวเคลียสอะตอม
• หลังจากทศวรรษปี 1950 ด้วยการเสนอแบบจำลองควาร์ก โครงสร้างภายในของโปรตอนก็ค่อยๆ เปิดเผยออกมา

การประยุกต์ใช้ทางคลินิกจุดสูงสุดของแบรกก์ (Bragg peak) เพียงครั้งเดียวนั้นมีความคมมากและสามารถครอบคลุมเนื้องอกได้เพียงบริเวณเล็กๆ เท่านั้น ดังนั้น ในการรักษาจริง ช่างเทคนิคจะซ้อนลำแสงโปรตอนที่มีพลังงานต่างกันเข้าด้วยกันเพื่อสร้างจุดสูงสุดของแบรกก์ (SOBP) ซึ่งสามารถครอบคลุมเนื้องอกทั้งหมดได้อย่างสมบูรณ์ ในขณะที่ยังคงรักษาข้อได้เปรียบอันยิ่งใหญ่ของ "ปริมาณรังสีที่เข้าต่ำและปริมาณรังสีที่ออกเกือบเป็นศูนย์"

---

เหตุใดโปรตอนจึงมีความสำคัญมาก?

ความสำคัญของโปรตอนมาจากคุณสมบัติทางกายภาพที่เป็นเอกลักษณ์และขอบเขตการใช้งานที่มีศักยภาพที่กว้างขวาง:

การปฏิวัติทางการแพทย์:

• การรักษาด้วยโปรตอนเป็นทางเลือกการรักษาที่แม่นยำสูงสำหรับผู้ป่วยมะเร็ง โดยมีผลข้างเคียงต่ำ และมีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ป่วยเด็กและเนื้องอกในอวัยวะที่บอบบาง ข้อมูลทางคลินิกแสดงให้เห็นว่าการรักษาด้วยโปรตอนสามารถลดความเสียหายต่อเนื้อเยื่อโดยรอบได้มากกว่า 301 TP3T

จักรวาลวิทยาและรากฐานของชีวิต-

• โปรตอนเป็นองค์ประกอบหลักของสสารแบริออนในจักรวาล สสารที่มองเห็นได้เหนือ 901 TP3T ในจักรวาลประกอบด้วยโปรตอน โปรตอนเป็นเชื้อเพลิงสำหรับปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันในดาวฤกษ์ (เช่น ดวงอาทิตย์) และยังเป็นพื้นฐานของธาตุต่างๆ เช่น ไฮโดรเจน คาร์บอน และไนโตรเจนในสิ่งมีชีวิต
• ความเป็นกรดหรือด่างของโมเลกุลน้ำ (H₂O) และสารประกอบอินทรีย์ล้วนเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของโปรตอน (ตามที่กำหนดโดยค่า pH)

พลังขับเคลื่อนของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี-

• การวิจัยโปรตอนกระตุ้นให้มีการพัฒนาสิ่งอำนวยความสะดวกทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่สำคัญ เช่น เครื่องเร่งอนุภาคและเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ และส่งเสริมการพัฒนาฟิสิกส์สมัยใหม่
• ในทางการแพทย์ การบำบัดด้วยโปรตอนถือเป็นแนวทางใหม่ของการฉายรังสี โดยมอบทางเลือกที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นให้กับผู้ป่วยมะเร็ง

กุญแจสู่พลังงานและสิ่งแวดล้อม-

• หากพลังงานฟิวชันนิวเคลียร์ถูกนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์ ก็จะสามารถแก้ไขวิกฤตพลังงานของมนุษย์ได้โดยสมบูรณ์ และโปรตอนถือเป็นแกนหลักของกระบวนการนี้
• เทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิงแบบเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอนช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและส่งเสริมการบรรลุเป้าหมายความเป็นกลางทางคาร์บอน

---

การพัฒนาทางประวัติศาสตร์

แนวคิดของการบำบัดด้วยโปรตอนไม่ใช่เรื่องใหม่ ประวัติการพัฒนามีดังนี้:

ตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 21ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี (โดยเฉพาะการนำเทคโนโลยีการสแกนด้วยปากกา-บีมมาใช้อย่างแพร่หลาย) และการประเมินความคุ้มค่าใหม่ ส่งผลให้การก่อสร้างศูนย์รักษาด้วยโปรตอนทั่วโลกเติบโตอย่างรวดเร็ว ในปี พ.ศ. 2566 มีศูนย์รักษาด้วยโปรตอนมากกว่า 100 แห่งที่เปิดให้บริการทั่วโลก โดยส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในสหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น ยุโรป และจีน ปัจจุบันไต้หวันมีศูนย์การแพทย์หลายแห่งที่มีอุปกรณ์การรักษาด้วยโปรตอน

1946:นักฟิสิกส์โรเบิร์ต อาร์. วิลสัน ประการแรก มีการเสนอศักยภาพของลำแสงโปรตอนในการประยุกต์ใช้ทางการแพทย์ และเน้นย้ำถึงลักษณะที่เหนือกว่าของจุดสูงสุดของแบรกก์

1954ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ ลอว์เรนซ์ เบิร์กลีย์ มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ดำเนินการบำบัดด้วยโปรตอนเป็นครั้งแรกของโลกเพื่อระงับการทำงานของต่อมใต้สมองและรักษามะเร็งเต้านมที่แพร่กระจาย

ทศวรรษ 1960-1980การรักษาจะเน้นไปที่เครื่องเร่งอนุภาคในห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ขั้นตอนนี้จะดำเนินการที่ส่วนบนของดวงตา โดยมุ่งเป้าไปที่บริเวณรอยโรคที่ไม่ร้ายแรงใกล้กับอวัยวะสำคัญ (เช่น ความผิดปกติของหลอดเลือดแดงและหลอดเลือดดำ เนื้องอกของต่อมใต้สมอง เป็นต้น) และมะเร็งดวงตาขนาดเล็ก (เช่น มะเร็งผิวหนัง) เป็นหลัก

ปี 1990:สหรัฐอเมริกาศูนย์การแพทย์มหาวิทยาลัยโลมาลินดา สมบูรณ์โรงพยาบาลแห่งแรกของโลกที่อุทิศตนการจัดตั้งศูนย์บำบัดด้วยโปรตอนถือเป็นการเริ่มต้นอย่างเป็นทางการของการบำบัดด้วยโปรตอนจากห้องปฏิบัติการสู่โรงพยาบาลทางคลินิก

---

ก้าวสำคัญในการพัฒนาการบำบัดด้วยโปรตอน

ระยะเวลา	เหตุการณ์สำคัญ
1946	โรเบิร์ต วิลสัน เป็นผู้เสนอแนวคิดการใช้ลักษณะยอดแบรกก์ของลำแสงโปรตอนสำหรับการฉายรังสีเป็นคนแรกในวารสาร Radiology
1954	ห้องปฏิบัติการรังสีแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ (LBNL) ดำเนินการประยุกต์ใช้ทางคลินิกของการบำบัดด้วยโปรตอนเป็นครั้งแรกของโลก โดยการฉายรังสีไปที่ต่อมใต้สมองของผู้ป่วยมะเร็งเต้านมระยะลุกลาม
1961	Harvard Cyclotron Laboratory (HCL) เริ่มรักษาผู้ป่วยในลักษณะเดียวกับที่มหาวิทยาลัยเบิร์กลีย์ และกลายมาเป็นศูนย์กลางหลักในการวิจัยการบำบัดด้วยโปรตอนในทศวรรษต่อมา
ทศวรรษ 1970	ประเทศญี่ปุ่น (สถาบันวิทยาศาสตร์รังสีแห่งชาติ หรือ NIRS) และสหภาพโซเวียต (สถาบันวิจัยนิวเคลียร์ร่วม Dubna) เริ่มทำการวิจัยทางคลินิกเกี่ยวกับการบำบัดด้วยโปรตอนตามลำดับ
ปี 1988	สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกา (FDA) อนุมัติการบำบัดด้วยโปรตอนเป็นการรักษาทางการแพทย์
ปี 1990	ศูนย์การแพทย์มหาวิทยาลัย Loma Linda (LLUMC) ในสหรัฐอเมริกาได้เปิดศูนย์บำบัดด้วยโปรตอนแห่งแรกของโลกภายในโรงพยาบาล ซึ่งถือเป็นการเปลี่ยนผ่านการบำบัดด้วยโปรตอนจากห้องปฏิบัติการไปสู่สภาพแวดล้อมในโรงพยาบาล
ยุค 2000	การสแกนลำแสงดินสอเทคโนโลยีนี้ได้รับการพัฒนาและใช้งานอย่างแพร่หลาย ทำให้สามารถใช้การรักษาด้วยโปรตอนแบบปรับความเข้มข้นได้ ซึ่งช่วยเพิ่มความแม่นยำในการรักษาได้อย่างมาก ข้อบ่งใช้ต่างๆ ได้ขยายขอบเขตครอบคลุมถึงมะเร็งต่อมลูกหมาก เนื้องอกในเด็ก และอื่นๆ อีกมากมาย
ทศวรรษ 2010 ถึงปัจจุบัน	เครื่องบำบัดด้วยโปรตอนขนาดกะทัดรัดการเกิดขึ้นของระบบต่างๆ เช่น การบำบัดด้วยโปรตอนแบบห้องเดี่ยว ช่วยลดต้นทุนการก่อสร้างและความต้องการพื้นที่ได้อย่างมาก จำนวนศูนย์บำบัดด้วยโปรตอนทั่วโลกเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว มากกว่า 100 แห่ง

---

เหตุใดจึงต้องใช้การบำบัดด้วยโปรตอน?

เหตุผลพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังการลงทุนทรัพยากรจำนวนมหาศาลในการพัฒนาวิธีการบำบัดด้วยโปรตอนก็คือ เราหวังว่าจะเอาชนะข้อจำกัดโดยธรรมชาติของการฉายรังสีแบบดั้งเดิมและมุ่งหวังให้มีดัชนีการรักษาที่สูงขึ้น นั่นคือ การเพิ่มโอกาสในการควบคุมเนื้องอก (TCP) สูงสุดในขณะที่ลดโอกาสในการเกิดภาวะแทรกซ้อนของเนื้อเยื่อปกติ (NTCP) ให้เหลือน้อยที่สุด

ความท้าทายและข้อจำกัดของการฉายรังสีแบบดั้งเดิม

การฉายรังสีโฟตอนแบบดั้งเดิม (เช่น การฉายรังสีแบบปรับความเข้มข้น (IMRT) และการฉายรังสีแบบปรับปริมาตรด้วยอาร์ก (VMAT)) ถือเป็นเทคโนโลยีที่ก้าวหน้ามาก แต่ลักษณะทางกายภาพบ่งบอกว่ามีข้อเสียที่หลีกเลี่ยงไม่ได้บางประการ ดังนี้:

1. ปริมาณการรับประทานสูงในการรักษาเนื้องอกที่อยู่ลึก จำเป็นต้องใช้ยาในปริมาณสูงกับผิวหนังและเนื้อเยื่อชั้นนอก ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดโรคผิวหนังอักเสบ ปวด เป็นพังผืด ฯลฯ
2. โดสส่งออกโฟตอนสามารถทะลุผ่านร่างกายมนุษย์ได้ และเนื้อเยื่อปกติที่อยู่ด้านหลังเนื้องอกก็จะถูกฉายรังสีอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ปัญหานี้เป็นปัญหาอย่างยิ่งเมื่อรักษาบริเวณที่เต็มไปด้วยอวัยวะสำคัญ เช่น ศีรษะและคอ ช่องอก และกระดูกเชิงกราน
3. ปริมาณยาที่ผสานรวมสูงเพราะปริมาณยาจะถูกปล่อยออกมาตามทาง ทำให้ร่างกายได้รับทั้งหมด...ปริมาณรังสีทั้งหมดปริมาณรังสีรวมค่อนข้างสูง แม้ว่าปริมาณรังสีที่จุดเดียวจะไม่สูง แต่การฉายรังสีปริมาณต่ำในพื้นที่กว้างอาจเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดมะเร็งทุติยภูมิในระยะยาว โดยเฉพาะในเด็กและผู้ป่วยอายุน้อย
4. เนื้องอกบางชนิดไม่มีทางรักษาได้เนื้องอกบางชนิดตั้งอยู่ใกล้กับอวัยวะสำคัญที่ไวต่อรังสีมาก (เช่น ก้านสมอง เส้นประสาทตา ไขสันหลัง และหัวใจ) การฉายรังสีแบบดั้งเดิมไม่สามารถหลีกเลี่ยงเนื้อเยื่อเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้ไม่สามารถฉายรังสีปริมาณมากไปยังเนื้องอกได้

---

การรักษาโรคอย่างเหมาะสม

---

ข้อดีทางกายภาพและทางชีวภาพของการบำบัดด้วยโปรตอน

การเกิดขึ้นของการบำบัดด้วยโปรตอนมีจุดประสงค์เพื่อแก้ไขความท้าทายที่กล่าวไว้ข้างต้นโดยเฉพาะ:

1. การกระจายขนาดยาที่เหนือกว่า (ข้อได้เปรียบทางกายภาพ)-
   การใช้คุณลักษณะของจุดสูงสุดของแบรกก์ การบำบัดด้วยโปรตอนสามารถบรรลุ "โครงสร้างที่สมบูรณ์แบบ" (โครงสร้างที่ยอดเยี่ยม) กับรูปร่างของเนื้องอกได้โดยการวางบริเวณที่มีขนาดยาสูง และดังนี้:
   • ลดปริมาณยาเข้าอย่างมีนัยสำคัญเนื้อเยื่อปกติตามเส้นทางได้รับความเสียหายน้อยกว่า
   • ปริมาณยาออกเกือบเป็นศูนย์เนื้อเยื่อที่อยู่ด้านหลังเนื้องอกได้รับการปกป้องเกือบสมบูรณ์แบบ
   • ลดปริมาณยาที่ผสานรวมได้อย่างมีนัยสำคัญโดยทั่วไปจะสามารถลดปริมาณรังสีทั้งหมดได้ 50-60 % เมื่อเปรียบเทียบกับการฉายรังสีด้วยโฟตอนที่มีความก้าวหน้าที่สุด
2. การเพิ่มขนาดยาที่อนุญาต (ข้อดีทางคลินิก)-
   เนื่องจากเนื้อเยื่อปกติโดยรอบได้รับการปกป้องที่ดีขึ้น แพทย์จึงสามารถเพิ่มปริมาณรังสีให้กับเนื้องอกได้อย่างปลอดภัยสิ่งนี้สำคัญอย่างยิ่งสำหรับเนื้องอกบางชนิดที่ไวต่อรังสีน้อยกว่า ปริมาณรังสีที่สูงขึ้นหมายถึงอัตราการฆ่าเนื้องอกและอัตราการควบคุมเฉพาะที่ที่สูงขึ้น
3. ลดผลข้างเคียงระยะสั้นและระยะยาว (ประโยชน์ต่อผู้ป่วย)-
   การกระจายขนาดยาที่ดีขึ้นส่งผลโดยตรงต่อผลข้างเคียงที่ลดลง โดยทั่วไปผู้ป่วยจะมีอาการเฉียบพลันเล็กน้อยระหว่างการรักษา (เช่น เยื่อบุอักเสบ ปฏิกิริยาทางผิวหนัง คลื่นไส้ และอ่อนเพลีย) ส่งผลให้คุณภาพชีวิตดีขึ้น ที่สำคัญยิ่งกว่านั้นคือ ช่วยลดภาวะแทรกซ้อนระยะยาวบางอย่างที่ไม่สามารถรักษาให้หายได้อย่างมีนัยสำคัญ เช่น:
   • เด็กมีผลกระทบต่อเนื้อเยื่อและอวัยวะที่กำลังพัฒนา (เช่น สมอง กระดูก และต่อม) และการทำงานของสมองน้อยลง จึงลดความเสี่ยงต่อภาวะการเจริญเติบโตช้า ความผิดปกติของระบบต่อมไร้ท่อ และความบกพร่องทางระบบประสาทและการรับรู้ได้อย่างมีนัยสำคัญ ขณะเดียวกันก็ช่วยลดความเสี่ยงในการเกิดมะเร็งชนิดที่สองจากการฉายรังสีได้อย่างมาก
   • ผู้ป่วยทุกคนสามารถปกป้องอวัยวะสำคัญต่างๆ เช่น ลดความเสียหายของหัวใจที่เกิดจากการฉายรังสีรักษามะเร็งปอด และลดอาการต่างๆ เช่น ปากแห้ง กลืนลำบาก และสูญเสียการได้ยินที่เกิดจากการฉายรังสีรักษามะเร็งศีรษะและลำคอ
4. การบุกเบิกด้านการรักษาใหม่ๆ-
   สำหรับเนื้องอกบางชนิดที่เคยถูกมองว่าเป็น "บริเวณต้องห้ามฉายรังสี" หรือให้ผลการรักษาที่ไม่ดี การรักษาด้วยโปรตอนเป็นทางเลือกใหม่ในการรักษา ตัวอย่างเช่น มะเร็งตับ มะเร็งปอดที่อยู่บริเวณกลางลำตัว มะเร็งตาใกล้เส้นประสาทตา และมะเร็งเนื้อเยื่อข้างกระดูกสันหลัง ปัจจุบันสามารถรักษาด้วยการรักษาด้วยโปรตอนได้ และมีโอกาสหายขาดมากขึ้น

---

องค์ประกอบระบบของเครื่องบำบัดด้วยโปรตอน

ระบบบำบัดด้วยโปรตอนที่สมบูรณ์ประกอบด้วยส่วนประกอบหลักดังต่อไปนี้:

1. แหล่งกำเนิดไอออน-
   นี่คือจุดเริ่มต้นของระบบทั้งหมด โดยปกติจะเริ่มต้นด้วยก๊าซไฮโดรเจน ซึ่งถูกทำให้แตกตัวเป็นไอออนด้วยสนามไฟฟ้าหรือไมโครเวฟ เพื่อสร้างไอออนไฮโดรเจนที่มีประจุบวก (เช่น โปรตอน)
2. เครื่องเร่งอนุภาค-
   นี่คือหัวใจของระบบ ซึ่งรับผิดชอบในการเร่งโปรตอนให้มีค่าประมาณ 601 TP3T (ต้องใช้พลังงานประมาณ 70-250 MeV) (ความเร็วแสง) ศูนย์บำบัดด้วยโปรตอนสมัยใหม่ส่วนใหญ่ใช้ระบบนี้ไซโคลตรอน หรือซินโครตรอน-
   • ไซโคลตรอนมีขนาดค่อนข้างกะทัดรัดและสามารถสร้างลำแสงโปรตอนได้อย่างต่อเนื่องและมีเสถียรภาพ ข้อดีคือการทำงานที่เสถียรและการบำรุงรักษาที่ค่อนข้างง่าย
   • ซินโครตรอนโดยปกติแล้วจะมีปริมาตรที่ใหญ่กว่า เร่งโปรตอนใน "คลัสเตอร์" และสามารถสร้างลำแสงโปรตอนที่มีพลังงานต่างกันได้อย่างยืดหยุ่นมากขึ้น แต่ระบบนี้มีความซับซ้อนมากกว่า
3. ระบบการเลือกพลังงาน (ESS)(ส่วนใหญ่ใช้ในเครื่องไซโคลตรอน):
   โปรตอนที่ผลิตโดยไซโคลตรอนมีพลังงานคงที่ ในการรักษาเนื้องอกที่ระดับความลึกต่างๆ จำเป็นต้องใช้ระบบคัดเลือกพลังงานที่ประกอบด้วยวัสดุรูปลิ่มเพื่อลดพลังงานโปรตอน จึงสามารถควบคุมความลึกของยอดแบรกก์ได้อย่างแม่นยำ
4. ระบบขนส่งลำแสง-
   นี่คือเครือข่ายท่อในสภาพแวดล้อมสุญญากาศสูง ประกอบด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า (แม่เหล็กหักเหแสงและแม่เหล็กควอดรูโพล) ทำหน้าที่เสมือน "ทางหลวง" ที่นำลำแสงโปรตอนจากเครื่องเร่งอนุภาคไปยังห้องรักษาต่างๆ ได้อย่างแม่นยำ
5. ห้องรักษาและระบบส่งลำแสง-
   ลำแสงโปรตอนจะถูกนำไปใช้กับผู้ป่วยที่นี่ในที่สุด โดยส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับสองเทคนิค:
   • การกระเจิงเทคนิคนี้ใช้แผ่นฟอยล์กระจายแสงเพื่อกระจายลำแสงโปรตอนแคบๆ แล้วขยายลำแสงให้กว้างขึ้นเพื่อปกคลุมเนื้องอก เทคนิคนี้เป็นวิธีที่ใช้ก่อนหน้านี้และง่ายกว่า แต่ทำให้เกิดการปนเปื้อนของนิวตรอนมากกว่า และให้การปกป้องเนื้อเยื่อปกติโดยรอบน้อยกว่าเล็กน้อยเมื่อเทียบกับวิธีการสแกน
   • การสแกนนี่คือเทคโนโลยีกระแสหลักในปัจจุบันโดยเฉพาะการสแกนลำแสงดินสอ (PBS)ลำแสงโปรตอนถูกเก็บไว้ในรูปทรง "ปลายปากกา" ที่ละเอียดมาก และส่งไปยังบริเวณเป้าหมายของเนื้องอกด้วยสนามแม่เหล็กที่มีการควบคุมอย่างแม่นยำการสแกนแบบดอทเมทริกซ์แบบเลเยอร์ต่อเลเยอร์(เลื่อนไปทางซ้ายและขวาก่อน จากนั้นขึ้นและลง และสุดท้ายปรับพลังงานเพื่อเปลี่ยนความลึก) เทคโนโลยี PBS สามารถทำสิ่งนี้ได้การบำบัดด้วยโปรตอนที่ปรับความเข้มข้น (IMPT)ซึ่งหมายความว่าไม่เพียงแต่สามารถควบคุมการกระจายของปริมาณรังสีในพื้นที่สามมิติได้เท่านั้น แต่ยังส่งปริมาณรังสีที่แตกต่างกันไปยังบริเวณต่างๆ ภายในเนื้องอกเดียวกันได้อีกด้วย นี่เป็นรูปแบบการฉายรังสีที่ทันสมัยและแม่นยำที่สุด และสามารถเรียกได้ว่าเป็นการฉายรังสีแบบ "ปรับรูป"
6. การรักษาด้วยรังสีแบบนำทางด้วยภาพ (IGRT)-
   เตียงรักษาติดตั้งเครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT) หรือระบบเอกซเรย์ที่มีความแม่นยำสูง ก่อนการรักษาแต่ละครั้ง จะมีการสแกนแบบเรียลไทม์และเปรียบเทียบกับภาพในแผนการรักษา จากนั้นจะปรับตำแหน่งของผู้ป่วยอย่างละเอียดเพื่อให้แน่ใจว่าลำแสงโปรตอนจะพุ่งไปยังเนื้องอกอย่างแม่นยำ โดยควบคุมความคลาดเคลื่อนได้ภายในไม่กี่มิลลิเมตร นี่คือกุญแจสำคัญในการรักษาที่แม่นยำ
7. ระบบวางแผนการรักษา (TPS)-
   นี่คือระบบซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์อันทรงพลัง แพทย์และนักฟิสิกส์จะป้อนข้อมูลภาพ CT, MRI และภาพอื่นๆ ของผู้ป่วย เพื่อร่วมกันวิเคราะห์ขอบเขตของเนื้องอกและอวัยวะสำคัญที่ต้องการการปกป้อง จากนั้นนักฟิสิกส์จะใช้อัลกอริทึมที่ซับซ้อนเพื่อคำนวณพลังงาน มุม และเส้นทางการสแกนของลำแสงโปรตอนที่เหมาะสมที่สุด เพื่อสร้างแผนการรักษาเฉพาะบุคคล
8. ระบบควบคุมและความปลอดภัย-
   สถานที่ทั้งหมดได้รับการตรวจสอบโดยห้องควบคุมส่วนกลางเพื่อรับรองความแม่นยำของพารามิเตอร์ทั้งหมด และมีอุปกรณ์ล็อคความปลอดภัยหลายตัวเพื่อรับประกันความปลอดภัยโดยสมบูรณ์ของผู้ป่วยและเจ้าหน้าที่

---

ทำไมการบำบัดด้วยโปรตอนจึงมีราคาแพงมาก?

การบำบัดด้วยโปรตอนมีราคาแพงมาก (การรักษาเพียงครั้งเดียวมีค่าใช้จ่ายหลายพันเหรียญสหรัฐ และการรักษาแบบครบชุดอาจมีค่าใช้จ่ายระหว่าง 100,000 ถึง 500,000 เหรียญสหรัฐ) โดยหลักแล้วเป็นเพราะเหตุผลดังต่อไปนี้:

1. ต้นทุนอุปกรณ์สูง-
   เครื่องบำบัดด้วยโปรตอนเป็นเทคโนโลยีฟิสิกส์อนุภาคที่ล้ำสมัย และต้นทุนการผลิตและติดตั้งเครื่องเร่งอนุภาค ระบบส่งลำแสง และแกนทรีหมุนนั้นสูงมาก (ประมาณ 80-200 ล้านดอลลาร์สหรัฐต่อเครื่อง) ในทางตรงกันข้าม อุปกรณ์ฉายรังสีแบบดั้งเดิม (เช่น เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น) มีราคาเพียง 2-5 ล้านดอลลาร์สหรัฐเท่านั้น
2. ต้นทุนโครงสร้างพื้นฐานและการบำรุงรักษา-
   ศูนย์บำบัดด้วยโปรตอนจำเป็นต้องมีอาคารเฉพาะทาง (เช่น ชั้นป้องกันรังสี) และการบำรุงรักษาตามปกติจำเป็นต้องมีทีมนักฟิสิกส์และวิศวกรมืออาชีพ ซึ่งมีต้นทุนการบำรุงรักษาต่อปีสูงถึงหลายล้านดอลลาร์
3. ความต้องการด้านเทคโนโลยีและทรัพยากรบุคคล-
   การวางแผนการรักษาต้องมีทีมสหสาขาวิชาชีพ (ผู้เชี่ยวชาญด้านรังสีวิทยา นักฟิสิกส์การแพทย์ เครื่องวัดปริมาณรังสี ฯลฯ) และเทคโนโลยีการปรับลำแสงโปรตอนมีความซับซ้อนและค่าใช้จ่ายในการฝึกอบรมก็สูง
4. ต้นทุนการวิจัยและพัฒนาและการรับรอง-
   การวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ (เช่น การสแกนลำแสงดินสอ) ต้องใช้การลงทุนมหาศาล และกระบวนการอนุมัติตามกฎระเบียบทางการแพทย์ที่เข้มงวดในหลายประเทศยิ่งทำให้ต้นทุนสูงขึ้นไปอีก
5. ขนาดตลาดจำกัด-
   ณ ปี 2023 มีศูนย์บำบัดด้วยโปรตอนทั่วโลกเพียงประมาณ 100 แห่ง ซึ่งขาดการประหยัดต่อขนาดและไม่สามารถกระจายต้นทุนได้

การเปรียบเทียบค่าใช้จ่ายสำหรับการรักษาด้วยรังสีประเภทต่างๆ (โดยใช้สหรัฐอเมริกาเป็นตัวอย่าง)

ประเภทการรักษา	ค่าใช้จ่ายต่อครั้งการรักษา (USD)	ค่าใช้จ่ายในการรักษาแบบองค์รวม (USD)
การบำบัดด้วยรังสีโฟตอนแบบดั้งเดิม	$500 – $1,000	$10,000 – $30,000
การบำบัดด้วยโปรตอน	$1,000 – $2,500	$30,000 – $150,000
การบำบัดด้วยไอออนหนัก (ไอออนคาร์บอน)	$1,500 – $3,000	$50,000 – $200,000

บันทึก:

1. ความแตกต่างของต้นทุนมีมากค่าใช้จ่ายจริงจะแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับประเทศ ภูมิภาค สถาบันทางการแพทย์ ชนิดของเนื้องอก ระยะเวลาการรักษา และกรมธรรม์ประกันภัย ตารางนี้แสดงช่วงราคาโดยทั่วไป
2. คอร์สการรักษาครบวงจรโดยทั่วไปจะหมายถึงรอบการรักษาแบบสมบูรณ์ ซึ่งอาจใช้เวลานานหลายสัปดาห์และประกอบด้วยการรักษา 20-40 ครั้ง
3. โครงสร้างต้นทุนค่าใช้จ่ายไม่เพียงแต่รวมถึงค่ารักษาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงค่าใช้จ่ายในการวางแผนก่อนการรักษา (เช่น การจำลอง CT และการวางแผนปริมาณยา) และการนำทางภาพระหว่างการรักษาอีกด้วย
4. การบำบัดด้วยไอออนคาร์บอนจัดอยู่ในกลุ่มการบำบัดด้วยไอออนหนัก ซึ่งมีความก้าวหน้ากว่าการบำบัดด้วยโปรตอน เนื่องจากมีต้นทุนการก่อสร้างและการดำเนินงานสูงมาก และมีจำนวนศูนย์ทั่วโลกน้อยกว่ามาก ดังนั้นต้นทุนจึงมักจะสูงที่สุด

การบำบัดด้วยโปรตอนใช้เป็นหลักสำหรับการรักษามะเร็ง และเหมาะเป็นพิเศษสำหรับสถานการณ์ต่อไปนี้:

การควบคุมเนื้องอกแข็งในพื้นที่-

• เนื้องอกของระบบประสาทส่วนกลางสำหรับภาวะต่างๆ เช่น เนื้องอกในสมอง เนื้องอกในไขสันหลัง และเนื้องอกในต่อมใต้สมอง ลำแสงโปรตอนสามารถหลีกเลี่ยงการทำลายเนื้อเยื่อประสาทที่อ่อนไหวได้
• เนื้องอกบริเวณศีรษะและลำคอช่วยลดความเสียหายต่อต่อมน้ำลาย เส้นประสาทตา และก้านสมอง และลดความเสี่ยงของภาวะปากแห้งและสูญเสียการมองเห็น
• มะเร็งวิทยาในวัยเด็กเนื้อเยื่อของเด็กมีความไวต่อรังสี และการบำบัดด้วยโปรตอนสามารถลดผลข้างเคียงในระยะยาว เช่น การเจริญเติบโตที่ช้าลงและมะเร็งรองได้
• มะเร็งต่อมลูกหมากการฉายรังสีต่อมลูกหมากอย่างแม่นยำช่วยปกป้องทวารหนักและกระเพาะปัสสาวะ ลดความเสี่ยงของภาวะกลั้นปัสสาวะไม่อยู่และภาวะเสื่อมสมรรถภาพทางเพศ
• เนื้องอกที่ตา(เช่น มะเร็งผิวหนังชนิดโคโรอิด): ลำแสงโปรตอนสามารถกำหนดเป้าหมายไปที่ด้านหลังของลูกตาได้อย่างแม่นยำ จึงหลีกเลี่ยงการตัดลูกตาออกได้

การฉายรังสีซ้ำสำหรับเนื้องอกที่กลับมาเป็นซ้ำ-
สำหรับผู้ป่วยที่อาการกำเริบอีกครั้งหลังจากได้รับรังสีรักษาแบบธรรมดา การบำบัดด้วยโปรตอนสามารถกำหนดเป้าหมายใหม่ของเนื้องอกได้ในขณะที่หลีกเลี่ยงเนื้อเยื่อดีที่ได้รับความเสียหาย

เนื้องอกใกล้อวัยวะสำคัญ-
สำหรับเนื้องอก เช่น เนื้องอกใกล้กระดูกสันหลัง มะเร็งตับ และมะเร็งปอด ลำแสงโปรตอนสามารถหลีกเลี่ยงโครงสร้างสำคัญ เช่น หัวใจ ปอด และไขสันหลังได้

การกระจายตัวของข้อบ่งชี้การบำบัดด้วยโปรตอนทั่วโลก (ข้อมูลปี 2023)

ข้อบ่งชี้	เปอร์เซ็นต์ (%)
มะเร็งต่อมลูกหมาก	25%
เนื้องอกบริเวณศีรษะและลำคอ	20%
เนื้องอกของระบบประสาทส่วนกลาง	18%
มะเร็งวิทยาในวัยเด็ก	15%
มะเร็งปอด	10%
อื่นๆ (เช่น มะเร็งตับ เป็นต้น)	12%

---

มีข้อเสียบ้างไหม?

แม้จะมีข้อได้เปรียบทางกายภาพที่ไม่มีใครเทียบได้ แต่การบำบัดด้วยโปรตอนก็ไม่ใช่ยาครอบจักรวาล การบำบัดด้วยโปรตอนยังมีข้อเสีย ข้อจำกัด และความท้าทายที่สำคัญหลายประการ การเข้าใจข้อเสียของการบำบัดด้วยโปรตอนให้ชัดเจนจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาการบำบัดด้วยโปรตอน

ต้นทุนทางเศรษฐกิจสูงมาก

นี่เป็นข้อเสียที่สำคัญที่สุดและโดยตรงของการบำบัดด้วยโปรตอน

• ต้นทุนการก่อสร้างการสร้างศูนย์บำบัดด้วยโปรตอนเป็นโครงการขนาดใหญ่ ค่าใช้จ่ายในการจัดซื้ออุปกรณ์เพียงอย่างเดียวอาจสูงถึงหลายสิบหรือหลายร้อยล้านดอลลาร์สหรัฐ หากรวมค่าใช้จ่ายด้านอาคารเฉพาะทาง การป้องกัน การติดตั้ง และการทดสอบระบบแล้ว การลงทุนทั้งหมดอาจสูงถึงหลายพันล้านดอลลาร์ไต้หวันใหม่ได้อย่างง่ายดาย ซึ่งเกินกว่าที่สถาบันการแพทย์ทั่วไปจะเอื้อมถึง
• ต้นทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษาระบบนี้ใช้พลังงานมหาศาลและต้องใช้ทีมงานมืออาชีพจำนวนมาก (นักฟิสิกส์การแพทย์ วิศวกร ช่างเทคนิค และแพทย์) ในการบำรุงรักษา ต้นทุนการบำรุงรักษาและการเปลี่ยนอะไหล่รายวันสูงมาก
• ค่ารักษาพยาบาลท้ายที่สุดแล้ว ค่าใช้จ่ายที่สูงจะถูกโอนไปยังค่าใช้จ่ายในการรักษา ค่าใช้จ่ายของการรักษาด้วยโปรตอนหนึ่งคอร์สมักจะสูงกว่า [จำนวนเงินที่ขาดหายไป] เท่าของการฉายรังสีโฟตอนขั้นสูงแบบดั้งเดิม (เช่น IMRT)2 ถึง 3 เท่าหรือสูงกว่านั้นซึ่งเป็นการสร้างภาระหนักให้กับผู้ป่วยแต่ละราย ระบบประกันสุขภาพ และทรัพยากรด้านการดูแลสุขภาพทางสังคม

เรื่องนี้ทำให้เกิดคำถามเชิงลึกเกี่ยวกับจริยธรรมและเศรษฐศาสตร์ทางการแพทย์ว่า การลงทุนมหาศาลเช่นนี้จะนำมาซึ่งผลประโยชน์ทางคลินิกเพิ่มเติมที่คุ้มค่ากับต้นทุนหรือไม่ สิ่งนี้จำเป็นต้องได้รับการตรวจยืนยันผ่านการศึกษาวิเคราะห์ประสิทธิภาพต้นทุนเพิ่มเติม

ความซับซ้อนและความไม่แน่นอนทางเทคโนโลยี

1. ไวต่อการเคลื่อนไหวของอวัยวะและการตั้งค่าผิดพลาดมากขึ้น-
   การกระจายปริมาณรังสีของลำแสงโปรตอนนั้นค่อนข้างชัน ซึ่งเป็นทั้งข้อดีและข้อเสีย หากเนื้องอก...หายใจ(เช่น มะเร็งปอด มะเร็งตับ)การบีบตัวของลำไส้หรือความเต็มของกระเพาะปัสสาวะเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงและการเคลื่อนตัว พื้นที่ปริมาณรังสีสูงที่คำนวณอย่างระมัดระวังในตอนแรกอาจเบี่ยงเบนไปจากเนื้องอก ขณะเดียวกันก็อาจฉายรังสีไปยังเนื้อเยื่อที่แข็งแรงข้างๆ โดยไม่ได้ตั้งใจ
   ดังนั้นการบำบัดด้วยโปรตอนจึงมีประสิทธิผลสำหรับการนำทางตามภาพ (IGRT) และการจัดการกีฬาข้อกำหนดสำหรับเทคนิคต่างๆ เช่น การกำหนดประตูและการติดตามการหายใจนั้นสูงกว่าการบำบัดด้วยโฟตอนมาก ความผิดพลาดเพียงเล็กน้อยอาจนำไปสู่ความล้มเหลวในการรักษาหรือผลข้างเคียงที่ร้ายแรงได้
2. ความไม่แน่นอนของช่วง-
   สิ่งนี้นำเสนอความท้าทายทางกายภาพที่ไม่เหมือนใครในการรักษาด้วยโปรตอน การคำนวณระยะทางที่โปรตอนเคลื่อนที่ภายในเนื้อเยื่อ (พิสัย) ขึ้นอยู่กับการประมาณค่าความหนาแน่นของเนื้อเยื่อที่แปลงจากการสแกน CT เพื่อวางแผนการรักษาเป็นกำลังหยุดสัมพัทธ์ อย่างไรก็ตาม การแปลงนี้อาจมีข้อผิดพลาด นอกจากนี้ ปริมาณโปรตอนในร่างกายของผู้ป่วยระหว่างการรักษา...การเปลี่ยนแปลงทางกายวิภาค(ตัวอย่างเช่น การลดน้ำหนัก การหดตัวหรือขยายใหญ่ของเนื้องอก อาการบวมน้ำหรือการฝ่อของเนื้อเยื่อ) ล้วนสามารถเปลี่ยนความหนาแน่นของเนื้อเยื่อได้ ส่งผลให้ช่วงโปรตอนที่แท้จริงได้รับผลกระทบ
   หากช่วงจริงของโปรตอนยาวกว่าที่วางแผนไว้ จุดสูงสุดของแบรกก์จะลดลงต่ำกว่าช่วงที่คาดการณ์ไว้ ส่งผลให้อวัยวะสำคัญที่อยู่ด้านหลังเนื้องอกได้รับความเสียหาย หากช่วงสั้นกว่านั้น ปริมาณรังสีที่อยู่ด้านหลังเนื้องอกอาจไม่เพียงพอ นักฟิสิกส์ต้องเผื่อระยะปลอดภัยไว้สำหรับความไม่แน่นอนนี้ในการวางแผน ซึ่งจะลดข้อได้เปรียบด้านความแม่นยำของการรักษาด้วยโปรตอนลงบ้าง

ขนาดและการเข้าถึงอุปกรณ์

• ขนาดใหญ่ไซโคลตรอนหรือซินโครตรอนเพียงเครื่องเดียวอาจหนักหลายร้อยตัน ต้องใช้ห้องรักษาขนาดใหญ่และพื้นที่ปิดทึบ ขนาดอันใหญ่โตของศูนย์ทั้งหมดทำให้ไม่เป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย
• การเข้าถึงต่ำเนื่องจากข้อจำกัดด้านต้นทุนและขนาด จำนวนศูนย์บำบัดด้วยโปรตอนจึงมีจำกัด โดยทั่วไปจะมีเพียงไม่กี่แห่งในประเทศหรือภูมิภาคเดียว ซึ่งหมายความว่าผู้ป่วยส่วนใหญ่ต้องเดินทางไกลหรือแม้แต่ต่างประเทศเพื่อเข้ารับการรักษา ซึ่งต้องใช้เวลา ค่าใช้จ่าย และภาระทางร่างกายและจิตใจเพิ่มขึ้น

การสะสมหลักฐานทางคลินิกยังคงต้องใช้เวลา

แม้ว่าข้อดีทางกายภาพของการบำบัดด้วยโปรตอนจะปฏิเสธไม่ได้ แต่ข้อดีขั้นสุดท้ายของการบำบัดด้วยโปรตอนคือ...ผลลัพธ์ทางคลินิก(ผลกระทบ เช่น อัตราการรอดชีวิตในระยะยาว และระดับการปรับปรุงคุณภาพชีวิต) จำเป็นต้องได้รับการยืนยันผ่านการทดลองแบบสุ่มที่มีการควบคุมในระยะยาวขนาดใหญ่ (RCT)

• ขาดหลักฐานระดับ 1เมื่อเทียบกับการรักษาด้วยรังสีโฟตอนซึ่งสั่งสมประสบการณ์มาหลายทศวรรษ การรักษาด้วยโปรตอนยังคงขาดหลักฐานทางการแพทย์ที่น่าเชื่อถือสูงสุดสำหรับมะเร็งบางชนิด ข้อมูลส่วนใหญ่ที่สนับสนุนข้อดีของการรักษาด้วยโปรตอนมาจากการศึกษาแบบย้อนหลังหรือการศึกษาแบบกลุ่มเดียว
• การวิจัยที่กำลังดำเนินอยู่ปัจจุบัน มีการทดลองทางคลินิกจำนวนมากทั่วโลกที่เปรียบเทียบผลของการบำบัดด้วยโปรตอนและโฟตอน แม้ว่าผลการศึกษาหลายชิ้นจะแสดงให้เห็นว่าโปรตอนมีข้อได้เปรียบที่สำคัญในการลดผลข้างเคียง แต่หลักฐานที่บ่งชี้ถึงการปรับปรุงอัตราการรอดชีวิตโดยรวมยังไม่ชัดเจนเท่ากับข้อได้เปรียบทางกายภาพ นี่เป็นหนึ่งในเหตุผลที่บางครั้งบริษัทประกันภัยปฏิเสธที่จะจ่ายเงิน

ไม่สามารถใช้ได้ในโรคมะเร็งทุกชนิด

การบำบัดด้วยโปรตอนไม่ใช่ทางเลือกที่ดีที่สุดสำหรับมะเร็งทุกประเภท

• ประสิทธิภาพจำกัดต่อมะเร็งที่แพร่กระจายอย่างกว้างขวางสำหรับมะเร็งระยะลุกลามที่แพร่กระจายไปยังหลายตำแหน่งทั่วร่างกาย การรักษาหลักๆ คือการใช้ยาในระบบ (เคมีบำบัด การรักษาแบบเจาะจงเป้าหมาย การรักษาแบบภูมิคุ้มกันบำบัด) ส่วนการฉายรังสีเฉพาะที่นั้นจะใช้เฉพาะสำหรับการดูแลแบบประคับประคองเท่านั้น ในกรณีเช่นนี้ ไม่จำเป็นต้องใช้การรักษาด้วยโปรตอนบำบัดที่มีราคาแพงและซับซ้อนเช่นนี้ แต่การฉายรังสีแบบธรรมดาก็เพียงพอแล้ว
• ความกังวลเกี่ยวกับเนื้องอกบางชนิดที่มีการรุกรานสูงสำหรับเนื้องอกที่มีขอบเขตไม่ชัดเจนมากและมีการบุกรุกสูง คุณสมบัติการลดปริมาณรังสีอย่างรวดเร็วของลำแสงโปรตอนอาจกลายเป็นข้อเสีย เนื่องจากไม่สามารถรับประกันการครอบคลุมของไมโครลีเซียที่อาจเกิดขึ้นได้ทั้งหมด

ปัญหาการปนเปื้อนของนิวตรอน (ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับวิธีการกระเจิง)

ในการรับเลี้ยงบุตรบุญธรรมเทคโนโลยีการกระเจิงในการบำบัดด้วยโปรตอน โปรตอนจะชนกับอุปกรณ์ เช่น ฟอยล์กระเจิงเพื่อสร้าง...นิวตรอนนิวตรอนเป็นอนุภาคที่ไม่มีประจุไฟฟ้า มีกำลังทะลุทะลวงสูง สามารถก่อให้เกิดการได้รับรังสีปริมาณต่ำทั่วร่างกายได้ ในทางทฤษฎี สิ่งนี้อาจเพิ่มความเสี่ยงที่ผู้ป่วยจะเกิดมะเร็งชนิดที่สองในอนาคตได้เล็กน้อย อย่างไรก็ตาม:

• เทคโนโลยีการสแกนลำแสงปลายแหลม (PBS)การปนเปื้อนของนิวตรอนลดลงอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากกำจัดฟอยล์กระเจิงออกไป
• ถึงกระนั้นก็ตาม ยังคงต้องมีการวิเคราะห์ว่าความเสี่ยงของ PBS จะสูงกว่าหรือต่ำกว่าความเสี่ยงของมะเร็งรองที่เกี่ยวข้องกับการฉายรังสีแบบดั้งเดิม แต่โดยทั่วไปเชื่อกันว่าความเสี่ยงของเทคโนโลยี PBS นั้นต่ำมาก

โดยสรุปแล้ว “ข้อเสีย” ของการรักษาด้วยโปรตอนส่วนใหญ่อยู่ที่ค่าใช้จ่ายที่สูงลิ่ว ข้อกำหนดทางเทคนิคที่สูงมาก และหลักฐานทางคลินิกที่ยังคงมีอยู่อย่างต่อเนื่อง การรักษาด้วยโปรตอนเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพซึ่งต้องใช้ความระมัดระวังในการใช้งาน และผู้ป่วยที่เหมาะสมต้องได้รับการคัดเลือกอย่างเข้มงวดโดยทีมสหสาขาวิชาชีพที่มีประสบการณ์

---

มีประโยชน์อะไรมั้ย?

แม้จะมีความท้าทายดังที่กล่าวข้างต้น แต่ประโยชน์ของการบำบัดด้วยโปรตอนนั้นถือเป็นการปฏิวัติวงการ และในสถานการณ์ทางคลินิกเฉพาะทางหลายๆ กรณี ข้อดีของการบำบัดด้วยโปรตอนนั้นมีมากกว่าข้อเสียอย่างมาก ประโยชน์เหล่านี้ไม่เพียงแต่สะท้อนให้เห็นในข้อมูลทางกายภาพเท่านั้น แต่ยังนำไปสู่การปรับปรุงอัตราการรอดชีวิตและคุณภาพชีวิตของผู้ป่วยอย่างเป็นรูปธรรมอีกด้วย

ข้อได้เปรียบด้านปริมาณรังสีที่ไม่มีใครเทียบได้: รากฐานสำคัญของการโจมตีที่แม่นยำ

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ปรากฏการณ์ Bragg Peak ช่วยให้การบำบัดด้วยโปรตอนสามารถกระจายปริมาณรังสีได้ในระดับที่เทคโนโลยีโฟตอนใดๆ ไม่สามารถทำได้ในปัจจุบัน ความสามารถในการ "กำหนดเป้าหมายอย่างแม่นยำและหยุดการรักษาทันที" นี้เป็นรากฐานของประโยชน์ทางคลินิกทั้งหมดที่ตามมา มันสามารถห่อหุ้มเนื้องอกที่มีรูปร่างผิดปกติได้อย่างสมบูรณ์แบบด้วยเส้นโค้งปริมาณรังสีสูง ขณะเดียวกันก็ลดปริมาณรังสีไปยังอวัยวะสำคัญใกล้เคียงให้อยู่ในระดับที่ต่ำมาก

ลดผลข้างเคียงอย่างมีนัยสำคัญและปรับปรุงคุณภาพชีวิต

นี่คือประโยชน์ที่ผู้ป่วยสามารถสัมผัสได้โดยตรง เนื่องจากเนื้อเยื่อปกติโดยรอบได้รับการปกป้องที่ดีขึ้น ความเป็นพิษจากการรักษาจึงลดลงอย่างมาก

• มะเร็งศีรษะและลำคอ-
  • ปกป้องต่อมน้ำลายได้อย่างมีประสิทธิภาพลดอาการปากแห้งอย่างรุนแรงได้อย่างเห็นได้ชัดอุบัติการณ์และความรุนแรงของอาการปากแห้ง ปากแห้งไม่เพียงแต่ทำให้รู้สึกไม่สบายเท่านั้น แต่ยังนำไปสู่ปัญหาการเคี้ยวและกลืน การพูดบกพร่อง ภาวะทุพโภชนาการ และฟันผุรุนแรง การรักษาด้วยโปรตอนสามารถปรับปรุงภาวะจิตใจและร่างกายของผู้ป่วยในระยะยาวได้อย่างมีนัยสำคัญหลังการรักษา
  • ช่วยปกป้องต่อมรับรส อวัยวะการได้ยิน และกล้ามเนื้อการกลืน ลดความเสี่ยงของการสูญเสียรสชาติ การสูญเสียการได้ยิน และความยากลำบากในการกลืน
• มะเร็งช่องอก (มะเร็งปอด มะเร็งหลอดอาหาร เนื้องอกในช่องอก)-
  • ปกป้องหัวใจและหลอดเลือดหัวใจลดความเสี่ยงต่อการเกิดโรคหัวใจจากการฉายรังสีในระยะยาว (เช่น เยื่อหุ้มหัวใจอักเสบ โรคกล้ามเนื้อหัวใจตาย และโรคหลอดเลือดหัวใจ)
  • ปกป้องปอดของคุณลดปริมาณและปริมาณรังสีที่เข้าสู่เนื้อเยื่อปอดที่แข็งแรงได้อย่างมีนัยสำคัญลดอาการปอดอักเสบจากรังสีได้อย่างมีนัยสำคัญอุบัติการณ์และความรุนแรงของโรคนี้ เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับผู้ป่วยที่มีการทำงานของปอดบกพร่องอยู่ก่อนแล้ว (เช่น มะเร็งปอดร่วมกับโรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง) เพื่อให้พวกเขาสามารถรับการฉายรังสีจนสำเร็จ
  • ปกป้องหลอดอาหารช่วยลดอาการปวดอย่างรุนแรงและกลืนลำบากอันเกิดจากหลอดอาหารอักเสบจากการฉายรังสี
• มะเร็งอุ้งเชิงกราน (มะเร็งต่อมลูกหมาก มะเร็งทวารหนัก มะเร็งปากมดลูก)-
  • ปกป้องกระเพาะปัสสาวะและทวารหนักสามารถลดการเกิดโรคกระเพาะปัสสาวะอักเสบและต่อมลูกหมากอักเสบจากการฉายรังสี และหลีกเลี่ยงปัญหาต่างๆ เช่น ปัสสาวะเป็นเลือด ปัสสาวะมีเลือดปน ปัสสาวะแสบขัด ปัสสาวะเล็ด และกลั้นปัสสาวะไม่อยู่
  • เส้นประสาทและหลอดเลือดที่เกี่ยวข้องกับหน้าที่ป้องกันสำหรับผู้ป่วยมะเร็งต่อมลูกหมาก ช่วยให้รักษาสมรรถภาพทางเพศได้ดีขึ้น
• อาการทั่วไปเนื่องจากปริมาณยาที่รวมเข้าไว้ต่ำ ทำให้ผู้ป่วยมีอาการ...อาการอ่อนเพลีย คลื่นไส้ และอาการแสดงของระบบอื่นๆโดยปกติแล้วจะมีน้ำหนักเบากว่าด้วย

ปรับปรุงอัตราการควบคุมเนื้องอกและศักยภาพในการรักษา

1. การเพิ่มขนาดยา-
   สำหรับเนื้องอกบางชนิดที่การฉายรังสีแบบเดิมไม่สามารถให้ปริมาณรังสีที่เพียงพอได้เนื่องจากข้อจำกัดของปริมาณรังสีจากอวัยวะโดยรอบ การบำบัดด้วยโปรตอนสามารถ "เพิ่มปริมาณรังสี" ได้ ตัวอย่างเช่น
   • คอร์โดมา, คอนโดรซาร์โคมาเนื้องอกประเภทนี้ซึ่งดื้อต่อการฉายรังสีแบบเดิม มักอยู่ที่ฐานกะโหลกศีรษะหรือข้างกระดูกสันหลัง ใกล้กับไขสันหลังและก้านสมอง การรักษาด้วยโปรตอนช่วยให้สามารถให้ยาในปริมาณที่สูงขึ้นได้อย่างปลอดภัย ซึ่งช่วยเพิ่มอัตราการควบคุมเฉพาะที่และโอกาสในการรักษาให้หายขาดได้อย่างมีนัยสำคัญ
   • มะเร็งตับการบำบัดด้วยโปรตอนสามารถส่งรังสีที่มีความแม่นยำสูงในปริมาณสูงไปยังเนื้องอกของตับได้ (คล้ายกับการผ่าตัดตัดออก) พร้อมทั้งปกป้องเนื้อเยื่อตับที่แข็งแรงเพียงพอ จึงเป็นประโยชน์ต่อผู้ป่วยที่มีการทำงานของตับที่ไม่ดี
   • มะเร็งปอดระยะลุกลามในท้องถิ่นอาจลองใช้ขนาดยาที่สูงขึ้นเพื่อเอาชนะการดื้อยาของเนื้องอก
2. ศักยภาพการทำงานร่วมกันเมื่อใช้ร่วมกับการรักษาอื่น-
   การรักษาด้วยโปรตอนสามารถใช้ร่วมกับเคมีบำบัด ภูมิคุ้มกันบำบัด และการรักษาอื่นๆ ได้ เนื่องจากมีผลข้างเคียงน้อยกว่า ผู้ป่วยจึงมีแนวโน้มที่จะทนต่อการรักษาแบบผสมผสานได้มากกว่า และไม่จำเป็นต้องหยุดหรือลดการรักษาด้วยเคมีบำบัดเนื่องจากความเป็นพิษจากการฉายรังสีที่มากเกินไป ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดผลเสริมฤทธิ์กันแบบ "1+1>2" โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ร่วมกับภูมิคุ้มกันบำบัด การลดความเสียหายที่ไม่จำเป็นต่อเซลล์ภูมิคุ้มกัน (ลิมโฟไซต์) อาจเป็นประโยชน์ในการกระตุ้นการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันทั่วร่างกาย

---

ถือเป็นตำแหน่งที่ไม่สามารถทดแทนได้ในการรักษาโรคมะเร็งในเด็ก

• เนื้อเยื่อที่กำลังเจริญเติบโตนั้นมีความไวต่อรังสีเป็นอย่างมากอวัยวะและเนื้อเยื่อของเด็กอยู่ในช่วงการเจริญเติบโตและพัฒนาการอย่างรวดเร็ว ความเสียหายที่เกิดจากรังสีอาจนำไปสู่ผลที่ตามมาในระยะยาวที่ร้ายแรง ได้แก่ ความผิดปกติทางพัฒนาการ การเจริญเติบโตช้า ความบกพร่องทางสติปัญญาและการรับรู้ และความผิดปกติของระบบต่อมไร้ท่อ (เช่น การเจริญเติบโตที่ชะงักงันและภาวะมีบุตรยาก)
• มีความเสี่ยงสูงต่อการเกิดมะเร็งรองเด็กมีอัตราการรอดชีวิตที่ยาวนานกว่าและมีการแบ่งตัวของเซลล์ที่มากขึ้น ทำให้พวกเขามีความเสี่ยงสูงที่จะเป็นมะเร็งชนิดที่สองที่เกิดจากรังสีมากกว่าผู้ใหญ่ การรักษาด้วยโปรตอนสามารถลดปริมาณรังสีรวมลงได้อย่างมาก สามารถลดความเสี่ยงนี้ได้อย่างมาก ช่วยให้พวกเขามีสุขภาพดีไปตลอดชีวิต
• การใช้งานทั่วไปสำหรับเนื้องอกในกะโหลกศีรษะ (เช่น medulloblastoma, ependymoma, glioma ระดับต่ำ), sarcoma ของศีรษะและลำคอ, neuroblastoma ฯลฯ การบำบัดด้วยโปรตอนได้กลายมาเป็นทางเลือกการรักษาแบบมาตรฐานในศูนย์มะเร็งในเด็กชั้นนำของโลก โดยมุ่งมั่นเพื่ออนาคตที่ปกติที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้สำหรับเด็กๆ

---

การรักษาเนื้องอกที่เคยรักษาได้ยาก

สำหรับเนื้องอกที่อยู่ใกล้ "บริเวณที่ห้ามผ่าตัดและฉายรังสี" การบำบัดด้วยโปรตอนถือเป็นความหวังใหม่:

• เนื้องอกที่ฐานกะโหลกศีรษะมีการเชื่อมต่ออย่างใกล้ชิดกับก้านสมอง ไคแอสมาตา ฮิปโปแคมปัส ฯลฯ
• เนื้องอกภายในเบ้าตาตัวอย่างเช่น ในกรณีของมะเร็งเยื่อบุตา การบำบัดด้วยโปรตอนสามารถรักษาเนื้องอกได้ในขณะที่ยังคงรักษาลูกตาไว้ได้
• เนื้องอกรอบกระดูกสันหลังและในไขสันหลังการรักษาควรทำโดยหลีกเลี่ยงความเสี่ยงต่อการเกิดอัมพาต
• มะเร็งปอดส่วนกลางมีการเชื่อมต่ออย่างใกล้ชิดกับหลอดลม หลอดเลือดหลัก และหัวใจ

ประโยชน์ที่อาจได้รับจากประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจและสังคม

แม้ว่าการรักษาจะมีราคาแพง แต่ก็อาจมีประโยชน์ทางเศรษฐกิจและสังคมในระยะยาวได้

• ลดค่าใช้จ่ายในการรักษาภาวะแทรกซ้อนค่าใช้จ่ายทางการแพทย์ในการจัดการความเสียหายจากรังสีรุนแรง (เช่น โรคหัวใจ หรือมะเร็งทุติยภูมิ) หลังการรักษานั้นสูงมาก การรักษาด้วยโปรตอนช่วยลดปัญหาระยะยาวเหล่านี้ที่ต้นเหตุ ซึ่งอาจช่วยลดค่าใช้จ่ายทางการแพทย์ทั้งหมดตลอดชีวิตของผู้ป่วยได้
• รักษาประสิทธิภาพการผลิตผู้ป่วยจะมีผลข้างเคียงที่ไม่รุนแรงและสามารถกลับไปใช้ชีวิตและทำงานได้ตามปกติได้เร็วขึ้น ทำให้สูญเสียประสิทธิภาพทางสังคมลดลง

---

การบำบัดด้วยโปรตอนเทียบกับการบำบัดด้วยโฟตอนแบบธรรมดา: การเปรียบเทียบตัวบ่งชี้สำคัญ

ตัวบ่งชี้การเปรียบเทียบ	การบำบัดด้วยโฟตอนแบบดั้งเดิม	การบำบัดด้วยโปรตอน
ความแม่นยำในการกระจายปริมาณยา	ปานกลาง (ปริมาณเกินอย่างมีนัยสำคัญ)	สูง (มีลักษณะเด่นของ Bragg)
ปริมาตรของเนื้อเยื่อที่แข็งแรงที่ได้รับรังสี	ใหญ่กว่า	ลด 30-60%
ความเสี่ยงต่อผลข้างเคียงระยะยาวในเด็ก	สูงกว่า	ลดลงอย่างมาก
ระยะเวลาการรักษาเพียงครั้งเดียว	10-20 นาที	15-30 นาที
ค่ารักษาพยาบาล	ค่อนข้างต่ำ	สูง

แหล่งที่มาของข้อมูล:Particle Therapy Consortium (PTCOG), American Society of Clinical Oncology (ASCO) และ Nature Reviews Clinical Oncology
บันทึกข้อมูลข้างต้นเป็นข้อมูลตามมติทางการแพทย์ล่าสุดในปี 2566 แผนการรักษาเฉพาะต้องได้รับการประเมินโดยทีมแพทย์ผู้เชี่ยวชาญ

---

แอปพลิเคชันอื่น ๆ

โปรตอนมีการประยุกต์ใช้งานที่หลากหลาย ครอบคลุมสาขาต่างๆ เช่น วิทยาศาสตร์พื้นฐาน การแพทย์ พลังงาน และอุตสาหกรรม ตัวอย่างการประยุกต์ใช้งานหลักๆ ของโปรตอนมีดังนี้:

1. การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐาน-

• ฟิสิกส์อนุภาคในฐานะอนุภาคมูลฐาน โปรตอนเป็นเครื่องมือสำคัญในการศึกษาโครงสร้างของสสารและต้นกำเนิดของจักรวาล ยกตัวอย่างเช่น เครื่องเร่งอนุภาคแฮดรอนขนาดใหญ่ (LHC) ใช้การชนกันของโปรตอนเพื่อสำรวจปรากฏการณ์ที่ยังไม่เป็นที่รู้จัก เช่น โบซอนฮิกส์และสสารมืด
• ฟิสิกส์นิวเคลียร์ลำแสงโปรตอนถูกนำมาใช้เพื่อศึกษาการเกิดปฏิกิริยาของนิวเคลียสอะตอม เช่น ปฏิกิริยาฟิวชันนิวเคลียร์และปฏิกิริยาฟิชชันนิวเคลียร์

2.ภาคพลังงาน-

• พลังงานฟิวชันนิวเคลียร์โปรตอนมีบทบาทสำคัญในปฏิกิริยาฟิวชันนิวเคลียร์ (เช่น ปฏิกิริยาฟิวชันไฮโดรเจน-ไฮโดรเจน) โครงการเครื่องปฏิกรณ์ทดลองเทอร์โมนิวเคลียร์ระหว่างประเทศ (ITER) ใช้ปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับโปรตอนเพื่อจำลองกลไกการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์
• เซลล์เชื้อเพลิงเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน (PEMFC)การใช้หลักการนำโปรตอนทำให้พลังงานเคมีถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า ซึ่งสามารถนำไปใช้กับระบบขนส่งสีเขียวและระบบพลังงานที่ยั่งยืนได้

3. วิทยาศาสตร์อุตสาหกรรมและวัสดุ-

• การกัดด้วยลำแสงโปรตอนในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ลำแสงโปรตอนจะถูกใช้สำหรับการแกะสลักที่แม่นยำและการดัดแปลงวัสดุ
• การผลิตนิวตรอนการระดมยิงเป้าหมายด้วยโปรตอนสามารถสร้างนิวตรอนได้ ซึ่งสามารถนำไปใช้ในการทดลองการกระเจิงนิวตรอนหรือการกำจัดขยะนิวเคลียร์ได้

---

การพัฒนาและความท้าทายในอนาคต

สำหรับมะเร็งที่พบบ่อยที่สุด การฉายรังสีโฟตอนแบบดั้งเดิมถือเป็นทางเลือกหลักที่มีประสิทธิผลและคุ้มต้นทุน

• อย่างไรก็ตามสำหรับกลุ่มผู้ป่วยเฉพาะ—โดยเฉพาะเด็ก ผู้ป่วยที่มีเนื้องอกใกล้อวัยวะสำคัญ ผู้ป่วยที่ต้องได้รับการฉายรังสีเพิ่มเติม หรือผู้ป่วยที่อาจได้รับประโยชน์จากการเพิ่มขนาดยา—ประโยชน์ของการบำบัดด้วยโปรตอนมีมากมายมหาศาลและไม่สามารถทดแทนได้สามารถผลักดันอัตราส่วนความเสี่ยงต่อประโยชน์ของการรักษาไปสู่อีกระดับหนึ่ง โดยพัฒนาจาก "การรักษาโรค" ไปเป็น "การรักษาโรคให้ดีขึ้น" และในขณะที่พยายามรักษาให้หาย ก็สามารถรักษาคุณภาพชีวิตของผู้ป่วยในอนาคตได้เป็นอย่างมาก

ในอนาคต ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี (เช่น เทคโนโลยีเครื่องเร่งความเร็วที่มีขนาดกะทัดรัดและราคาถูกกว่า เทคโนโลยีการฉายรังสีความเร็วสูงพิเศษ FLASH การวางแผนด้วย AI และการนำทางภาพ) การสะสมหลักฐานทางคลินิกอย่างต่อเนื่อง และการเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุนอย่างค่อยเป็นค่อยไป คาดว่าการบำบัดด้วยโปรตอนจะเกิดประโยชน์ต่อผู้ป่วยได้มากขึ้น และท้ายที่สุดจะกลายเป็นเสาหลักที่ขาดไม่ได้ของการรักษามะเร็งอย่างแม่นยำ

การรักษาด้วยโปรตอนถือเป็นเทคโนโลยีรังสีรักษาขั้นสูงสุด มอบทางเลือกที่ดีกว่าให้กับผู้ป่วยมะเร็งด้วยความแม่นยำและความปลอดภัย อย่างไรก็ตาม ต้นทุนและการเข้าถึงยังคงเป็นอุปสรรคสำคัญ ในอนาคต ด้วยการพัฒนาเครื่องจักรขนาดกะทัดรัดและเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (เช่น เครื่องเร่งอนุภาคตัวนำยิ่งยวดและการวางแผนการรักษาที่ขับเคลื่อนด้วย AI) คาดว่าต้นทุนจะลดลงอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะส่งผลดีต่อผู้ป่วยมากขึ้น ในขณะเดียวกัน การวิจัยทางคลินิกจำเป็นต้องขยายขอบเขตของข้อบ่งใช้และพิสูจน์ประโยชน์ในระยะยาวผ่านการทดลองแบบสุ่มและมีกลุ่มควบคุม

อ่านเพิ่มเติม:

• ผลกระทบอันลึกซึ้งของโรคเบาหวานต่อการทำงานทางเพศชาย
• ตำแหน่งหน้าอกต่ำแสดงว่าหย่อนคล้อยหรือเปล่า?
• [วิดีโอ] ผลกระทบที่เป็นอันตรายจากการดื่มชานมต่อสุขภาพของคุณ
• ต่อมลูกหมากของผู้ชายมีหน้าที่อะไร?