เทคโนโลยีบำบัดมะเร็งด้วยไอออนหนัก

เวลามีการพูดถึงเรื่องฝันกลางวัน ทุกคนจะมีความฝันที่ไม่เหมือนกัน บางคนฝันอยากจะไปเยือนดาวเคราะห์ที่อยู่นอกระบบสุริยะ หลายคนฝันจะได้แฟนเป็นมหาเศรษฐี มีคนจำนวนไม่น้อยที่ฝันอยากจะมียากินแล้วฉลาด หรืออายุยืน บางคนต้องการมีรูปร่างเหมือนดาราภาพยนต์ และแทบทุกคน ณ เวลานี้ ต้องการมีวัคซีนป้องกันไวรัสโควิด-19 ที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัย รวมถึงใฝ่ฝันจะมีวัคซีนป้องกันและยารักษามะเร็งทุกรูปแบบ ไม่ว่าจะเป็น มะเร็งต่อมลูกหมาก มะเร็งผิวหนัง มะเร็งเต้านม มะเร็งสมอง มะเร็งปอด มะเร็งสำไส้ มะเร็งต่อมน้ำเหลือง มะเร็งตับอ่อน มะเร็งไต มะเร็งเม็ดเลือดขาว มะเร็งรังไข่ ฯลฯ

การวิจัยทางการแพทย์ตลอดเวลาที่ผ่านมาได้แสดงให้เห็นแล้วว่า โลกยังไม่มีวัคซีนป้องกันและยาที่สามารถรักษามะเร็งได้ทุกชนิด จวบจนวันนี้ก็ไม่มีใครรู้ว่าวัคซีนหรือยาที่ว่านั้นเราจะมีกินและฉีดเมื่อใด หรือไม่มีวันมี แต่ที่รู้แน่ๆ คือ วิธีรักษามะเร็งมีหลายวิธี และวิธีหลักๆ คือ เคมีบำบัด รังสีบำบัด การรักษาด้วยการก่อภูมิคุ้มกัน (immunotherapy) การผ่าตัด เทคโนโลยีนาโน และอนุภาคบำบัด การที่เป็นเช่นนี้เพราะมะเร็งแต่ละชนิดมีความรุนแรง ธรรมชาติความเป็นอยู่และสาเหตุการเป็นที่แตกต่างกัน จนทำให้แพทย์ตระหนักได้ว่า วิธีต่อสู้มะเร็งที่ดีที่สุดคือ การได้ตรวจพบมะเร็งตั้งแต่ระยะเริ่มต้น ในขณะที่เซลล์มะเร็งในร่างกายยังมีจำนวนน้อย และเซลล์ร้ายยังไม่ได้แพร่กระจัดกระจายไปยังอวัยวะต่างๆ ทั่วร่างกาย 
 
ตามปกติเซลล์ในร่างกายคนก่อนจะกลายสภาพเป็นเซลล์มะเร็ง มักมีการเปลี่ยนแปลงหลายครั้ง โดยการเปลี่ยนแปลงอาจจะเกิดขึ้นเวลาร่างกายได้รับมลพิษจากสภาพแวดล้อม เช่น รังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ หรือได้รับไวรัสและสารเคมีจากอาหาร หรือจากการหายใจ ซึ่งสารพิษอาจทำให้กลไกที่อยู่ภายในเซลล์เริ่มทำงานผิดปกติ เพราะสารพิษได้ทำลายหรือทำร้ายยีน (gene) ในเซลล์ จนทำให้เซลล์ที่เคยเจริญเติบโตดี กลับฝ่อ หรือที่เคยทำงานดี กลับหยุดไม่ทำงาน หรือจากที่ไม่เคยทำงานเลย กลับทำงานไม่หยุด หรือในกรณียีนที่มีหน้าที่ซ่อมแซม DNA ที่เคยทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบ กลับทำงานผิดพลาดไม่ได้เรื่อง ดังนั้นเวลาเซลล์ดังกล่าวแบ่งตัวไปๆ ความผิดปกติภายในเซลล์ก็จะสะสมมากขึ้นเป็นทวีคูณ หรือบางเซลล์อาจแบ่งตัวไม่หยุด แบบฉุดไม่อยู่ เสมือนรถยนต์เวลาเบรกแตก ขณะวิ่งลงเขา

ดังนั้นเมื่อยีนที่มีหน้าที่ควบคุมการทำงานของเซลล์ กลับไม่ทำหน้าที่ควบคุม หรือควบคุมไม่ดี เซลล์มะเร็งก็จะแบ่งตัวเพิ่มจำนวนอย่างรวดเร็ว แล้วอาจผละออกจากแหล่งกำเนิด ลอยไปในเลือดไปยึดติดกับเซลล์อื่นในร่างกาย แล้วขับสารเคมีออกมาเพื่อสร้างท่อน้ำเลี้ยงที่จะนำสารอาหารมาเลี้ยงตัวมันให้สามารถคงชีวิตอยู่ได้อย่างไม่มีวันตาย หรือเซลล์มะเร็งบางเซลล์อาจหลุดลอยไปสู่ระบบต่อมน้ำเหลือง หรือไปยึดติดกับเนื้อเยื่ออื่น แล้วเจริญเติบโตเป็นเนื้อร้ายต่อไปก็เป็นไปได้

ด้วยเหตุนี้วิธีป้องกันที่ง่ายที่สุด คือ การเลือกบริโภคอาหารที่มีคุณภาพ มีไขมันน้อย บริโภคผักและผลไม้ในปริมาณที่เหมาะสม ไม่ดื่มเหล้า ไม่สูบบุหรี่ หลีกเลี่ยงแสงแดดจัด กินอาหารที่มีสาร antioxidant กินยากระตุ้นเซลล์เม็ดเลือดขาวให้ออกมาสังหารเซลล์มะเร็ง รวมทั้งให้หลับนอนพักผ่อนอย่างเพียงพอ และออกกำลังกายอย่างสม่ำเสมอ

ในอดีตเวลาแพทย์ตรวจพบเชื้อมะเร็งในคนไข้ โดยใช้เทคนิค X-ray computed tomography (CT) หรือ positron emission tomography (PET) แพทย์จะนึกถึงการผ่าตัดทันที เพราะถ้าคนไข้มีสุขภาพดีพอ ศัลยแพทย์ก็จะสามารถทำการผ่าตัดให้ทันทีอย่างรวดเร็ว ดังนั้นเซลล์มะเร็งก็ไม่ทันจะแพร่กระจาย ครั้นเมื่อแพทย์มีความรู้เกี่ยวกับธรรมชาติของมะเร็งมากขึ้น และเทคนิคการผ่าตัดได้รับการพัฒนายิ่งขึ้น เมื่อการผ่าตัดได้ถูกนำมาใช้ในการรักษาแล้ว แพทย์จะติดตามวิธีนี้ด้วยการใช้วิธีเคมีบำบัดหรือรังสีบำบัด เพราะหลังการผ่าตัด จำนวนเซลล์มะเร็งในร่างกายได้ลดลงมาก ดังนั้นโอกาสการรักษาให้หายขาดจึงมีความเป็นไปได้สูง

ในส่วนของการรักษาด้วยวิธีรังสีบำบัดนั้น แพทย์ใช้วิธีฉายรังสีเอ็กซ์ที่มีพลังงานสูงตรงไปที่เซลล์ร้าย เพื่อให้รังสีทำร้ายหรือทำลาย DNA ในเซลล์มะเร็งจนเสียหาย เพื่อเซลล์มะเร็งจะได้หยุดแบ่งตัว นี่จึงเป็นวิธีรักษาอีกรูปแบบหนึ่ง แต่รังสีเอ็กซ์ก็ใช่ว่าจะมีประสิทธิภาพดีเลิศจนสามารถฆ่าเซลล์มะเร็งได้ทุกเซลล์ 

ดังนั้นเซลล์มะเร็งบางเซลล์ยังอาจทำงานต่อไปได้ และในขณะเดียวกันการยิงรังสีเอ็กซ์เข้าไปในร่างกายคนไข้ก็มักฆ่าเซลล์ดีๆ ที่อยู่ใกล้เซลล์มะเร็งให้ตายตามไปด้วย นี่จึงเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้คนไข้หลังจากที่ได้รับการรักษาด้วยเทคนิครังสีบำบัดแล้วร่างกายจะอ่อนเพลีย และหลังจากที่ได้พักเป็นเวลาสั้นๆ ร่างกายก็จะกลับมาแข็งแรงจนบางคนนึกว่าตนหายขาดจากมะเร็งแล้ว แต่เมื่อเวลาผ่านไปๆ มะเร็งได้คืนชีพกลับมาอีก เพราะเซลล์ที่ถูกทำร้ายได้ฟื้น และเปลี่ยนไปเป็นเซลล์ร้ายอย่างเต็มตัว เหตุการณ์นี้เป็นไปในลักษณะเดียวกันกับการรักษาด้วยวิธีเคมีบำบัด เพราะสารเคมีที่ใช้ ได้ฆ่าเซลล์ทั้งดีและร้ายอย่างไม่มีทางหลีกเลี่ยง โดยเฉพาะเซลล์ไขกระดูกและเซลล์เส้นผม แต่ปัจจุบันอาการแพ้สารเคมีที่ใช้รักษาคนไข้ส่วนใหญ่ได้ลดลงแล้ว เพราะยาได้รับการปรับปรุงให้มีคุณภาพดีขึ้น


ดังนั้นเวลาแพทย์ต้องการจะรักษามะเร็งในคนไข้ด้วยวิธีรังสีบำบัด แพทย์จะต้องรู้ทั้งตำแหน่งอายุ และขนาดของเซลล์มะเร็งใน 3 มิติ อย่างแน่ชัด รวมถึงต้องรู้สภาพและธรรมชาติของเซลล์ต่างๆ ในอวัยวะที่อยู่ใกล้เคียงด้วย เพราะจะได้ใช้รังสีเอ็กซ์หรือรังสีแกมมา เช่น จาก cobalt-60 ที่มีความเข้มพอเหมาะในการทำลายเซลล์มะเร็ง รวมถึงต้องรู้ทิศทางที่จะฉายรังสีด้วย เพื่อให้สามารถโฟกัสรังสีให้พุ่งตรงไปที่เซลล์ร้ายได้อย่างแม่นยำ โดยที่อวัยวะใกล้เคียงเซลล์มะเร็งไม่ได้รับรังสีเลย หรือรับน้อยมาก

เทคโนโลยีนาโนก็เป็นวิธีบำบัดอีกวิธีหนึ่งที่แพทย์ใช้ เช่น นำอนุภาคนาโนของธาตุ เช่น ทองคำ ซึ่งไม่เป็นพิษต่อเนื้อเยื่อ ไปฝังที่เซลล์มะเร็ง แล้วฉายรังสีเอ็กซ์ที่มีความถี่เหมาะสมไปกระตุ้นอะตอมของทองคำ ให้อิเล็กตรอนที่อยู่วงในสุดกระเด็นออก เกิดที่ว่างให้อิเล็กตรอนที่อยู่วงนอกระโจนลงไปแทนที่ การเปลี่ยนแปลงนี้จะปล่อยรังสีเอ็กซ์ที่มีพลังงานสูงมากออกมา ซึ่งสามารถฆ่าเซลล์มะเร็งได้

ปัจจุบันแพทย์มีวิธีรักษามะเร็งอีกรูปแบบหนึ่งที่กำลังเป็นที่นิยม นั่นคือการใช้ เทคโนโลยีอนุภาคบำบัด ซึ่งอนุภาคในที่นี้ ได้แก่ โปรตอน นิวตรอน แอนติโปรตอน และเทคโนโลยีอนุภาคหนัก (ในที่นี้หมายถึง อนุภาคที่หนักกว่าโปรตอน) และไอออนหนัก (heavy ion) เป็นกระสุนสังหารมะเร็ง

แพทย์เริ่มสนใจการใช้อนุภาคโปรตอนรักษามะเร็งในปี 1946 เมื่อ Robert Wilson ซึ่งเป็นศิษย์ของ Ernest Lawrence (รางวัลโนเบลฟิสิกส์ปี 1936) และในเวลานั้นเป็นผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการ Fermi Laboratory ที่ประเทศสหรัฐอเมริกาได้เสนอให้ใช้โปรตอนเป็นกระสุนที่ธรรมชาติประทานแทนรังสีเอ็กซ์ เพราะนักฟิสิกส์ได้พบว่า ขณะโปรตอนทะลุทะลวงเข้าไปในตัวกลาง พลังงานของโปรตอนจะค่อยๆ ลดลง จากการที่ต้องพุ่งชนนิวเคลียสต่างๆ ของตัวกลางตลอดเวลาทำให้โปรตอนสูญเสียพลังงานไปเรื่อยๆ มันจึงเคลื่อนที่ช้าลงๆ แต่ก่อนจะหยุดเพียงเล็กน้อย โปรตอนจะปล่อยพลังงานที่เหลือ (ซึ่งยังมีมาก) ให้ตัวกลางจนหมดในทันที ดังนั้นกราฟพลังงานของโปรตอนขณะทะลุทะลวงเนื้อเยื่อจะค่อนๆ ลดลง แล้วเพิ่มในทันที แล้วก็ลดลงจนเป็นศูนย์ภายในช่วงเวลาสั้นๆ กราฟพลังงานจึงปรากฏเป็นยอดแหลม เรียก Bragg peak ( William Bragg รางวัลโนเบลฟิสิกส์ปี 1915 คือผู้เห็นปรากฎการณ์นี้เป็นคนแรก) ดังนั้นตำแหน่งที่โปรตอนหยุด จึงเป็นตำแหน่งที่โปรตอนทำร้ายเซลล์มะเร็งได้มากที่สุด อีก 8 ปีต่อมาห้องปฏิบัติการ Lawrence Berkeley Laboratory ได้เริ่มทดลองรักษาคนไข้ที่เป็นมะเร็งด้วยโปรตอน และพบว่าได้ผล เพราะเวลาเซลล์มะเร็งดื้อรังสีเอ็กซ์ แพทย์สามารถปรับพลังงานของโปรตอนให้สูงขึ้น จนสามารถฆ่าเซลล์มะเร็งได้ แต่ข้อเสียของเทคนิคนี้อยู่ตรงที่ อุปกรณ์บำบัดมีราคาแพงมาก และเป็นอุปกรณ์ไฮเทคที่โรงพยาบาลธรรมดาๆ ไม่สามารถมีให้บริการได้ กระนั้นถึงวันนี้ทั่วโลกมีอุปกรณ์บำบัดมะเร็งด้วยโปรตอนร่วม 130 แห่งแล้ว
ส่วนไอออน คืออะตอมของธาตุที่ได้สูญเสียอิเล็กตรอนไปจำนวนหนึ่ง (ทั้งที่สูญเสียไปบ้าง และที่สูญเสียไปทั้งหมด) 

ดังนั้นไอออนจึงมีประจุบวก ตามปกติเวลานักฟิสิกส์การแพทย์พูดถึงไอออนหนัก เขาหมายถึง ไอออนที่มีมวลมากกว่าโปรตอน อันได้แก่ คาร์บอน (C), ฮีเลียม (He), ลิเทียม (Li), และ ออกซิเจน (O) ดังนั้นเวลามีการยิงไอออนที่มีความเร็วสูง (คือมีพลังงานจลน์มาก) ให้พุ่งไปปะทะเซลล์มะเร็ง ไอออนจะถ่ายเทโมเมนตัมและพลังงานที่มีให้เซลล์มะเร็ง จนทำให้ DNA ในเซลล์แตกกระจุยกระจายหรือขาดวิ่น จึงไม่สามารถแบ่งตัวได้อีก และนักชีวฟิสิกส์ก็ได้พบว่าในขณะที่โปรตอนพลังงานสูงสามารถฆ่าเซลล์มะเร็งได้ดีกว่ารังสีเอ็กซ์ที่มีพลังงานเท่ากัน คาร์บอนไอออนกลับสามารถฆ่าเซลล์มะเร็งได้ดีกว่ารังสีเอ็กซ์ที่มีพลังงานเท่ากันได้ตั้งแต่ 2 ถึง 3 เท่า ดังนั้นรังสีเอ็กซ์จีงเหมาะสำหรับการบำบัดมะเร็งผิวหนัง แต่กรณีมะเร็งที่อยู่ลึก 5-15 เซนติเมตร เทคนิคอนุภาคบำบัดจะเหมาะกว่า และถ้าเซลล์มะเร็งอยู่ลึกกว่า 15 เซนติเมตร แพทย์ก็ยังต้องพึ่งพารังสีเอ็กซ์ต่อไป

เพราะไอออนหนักมีมวลมากกว่าโปรตอน (คาร์บอนไอออนหนักกว่าโปรตอนประมาณ 12 เท่า) ดังนั้นการเร่งคาร์บอนไอออนให้มีพลังงานสูงเท่าโปรตอน จึงจำเป็นต้องใช้เครื่องเร่งอนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่า และใช้สนามแม่เหล็กที่มีความเข้มสูงกว่า ค่ามากเช่นนี้ทำให้เครื่องเร่งไอออนหนักมีราคาแพง คือประมาณเครื่องละ 5,000-6,000 ล้านบาท และอาจหนักมากถึง 600 ตัน แต่ข้อเสียในประเด็นนี้ก็เป็นที่คาดหวังของบุคลากรที่เกี่ยวข้องว่า ในอนาคตเมื่อเทคโนโลยีนี้ได้รับการพัฒนา ราคาและขนาดของอุปกรณ์จะลดลง และประสิทธิภาพจะสูงขึ้น


ปัจจุบันศูนย์บำบัดมะเร็งของญี่ปุ่นที่ใช้ไอออนหนักรักษามะเร็งได้เปิดทำงานแล้วที่เมือง Chiba ตั้งแต่ปี 1994 ญี่ปุ่นยังมีศูนย์บำบัดมะเร็งด้วยไอออนหนักที่เมือง Hyogo, Tosu, และ Gunnar ด้วย สำหรับที่ประเทศเยอรมนีมีโรงพยาบาลบำบัดมะเร็งด้วยไอออนหนักที่เมือง Heidelberg ซึ่งได้เริ่มทำงานตั้งแต่ปี 2009 ประเทศจีนก็มีอุปกรณ์ไอออนหนักเพื่อบำบัดมะเร็งที่เมือง Lanzhou (ปี 2006), Shanghai (ปี 2014) และประเทศอิตาลีมีที่เมือง Pavia ส่วนที่ออสเตรียมีที่เมือง Wiener Neustadt และตามปกติโรงพยาบาลเหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้คาร์บอนไอออนเพียงอย่างเดียวในการรักษามะเร็ง แต่ที่ Heidelberg ซึ่งเป็นศูนย์บำบัดที่มีนามว่า Heidelberg Ion-Beam Therapy (HIT) ใช้ทั้งคาร์บอนไอออนและโปรตอนในการรักษามะเร็ง

นักวิจัยที่ศูนย์วิจัยเหล่านี้ทำงานทั้งวิจัยหาวิธีบำบัดและรักษาคนไข้ โดยได้รับทุนสนับสนุนจากบริษัทเอกชนหลายแห่ง เช่น Siemens Healthcare ซึ่งตั้งอยู่ที่เมือง Erlangen ในประเทศเยอรมนี และบริษัท Hitachi, Mitsubishi กับ Toshiba ที่กรุง Tokyo ในประเทศญี่ปุ่น

สำหรับการรักษาโดยใช้คาร์บอนไอออนเป็นกระสุนนั้น ไอออนจะถูกสนามไฟฟ้าเร่ง จนมีความเร็วประมาณ 70% ของความเร็วแสงก่อนจะให้มันพุ่งเข้าผิวหนัง ศูนย์รักษามะเร็ง MedAustron ในประเทศออสเตรียได้เริ่มรักษาคนไข้คนแรกด้วยคาร์บอนไอออนเมื่อเดือนกรกฎาคมปี 2019 และเป็น 1 ใน 6 ศูนย์ของโลก ที่รักษามะเร็งด้วยโปรตอนและคาร์บอนไอออน

ห้องปฏิบัติการวิจัยนิวเคลียร์ของยุโรป CERN เป็นอีกหน่วยงานหนึ่งนอกเหนือจากสถาบัน Paul Scherrer Institute ของ Switzerland ที่ได้เข้ามาออกแบบสร้างอุปกรณ์ ซึ่งมีแหล่งให้กำเนิดไอออน 3 แหล่ง จากเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น (linear accelerator) และ synchrotron จนทำให้อนุภาคหนักสามารถทะลุทะลวงเข้าไปในเนื้อเยื่อคนไข้ด้วยพลังงานต่างๆ กัน จำนวน 255 ค่า พลังงานตั้งแต่ 120-400 MeV ด้วยอนุภาคนับ 1,000 ล้านอนุภาค

ด้านประเทศญี่ปุ่นก็มีการบำบัดมะเร็งด้วยคาร์บอนไอออนเช่นกัน โดยได้เริ่มดำเนินการเป็นครั้งแรกในปี 1994 ปัจจุบันมีคนไข้ที่เข้ารับการบำบัดด้วยวิธีนี้กว่า 30,000 คน ในเบื้องต้นศูนย์ MedAustron ที่ออสเตรียชำนาญการรักษามะเร็งที่คอและศีรษะ โดยเฉพาะที่ฐานกะโหลก และพบว่าขณะทำการรักษาคนไข้ก็ยังสามารถดำเนินชีวิตต่อไปได้อย่างปกติ

การบำบัดมะเร็งด้วยอนุภาคนิวตรอนก็เป็นยุทธวิธีอีกรูปแบบหนึ่งที่ใช้ในการบำบัดมะเร็งต่อมลูกหมาก มะเร็งเต้านมระยะท้ายๆ มะเร็งมดลูก และมะเร็งสมอง ในการรักษาที่ใช้นิวตรอนนั้น แพทย์จะนำธาตุกัมมันตรังสีฝังตรงใกล้เนื้อร้าย แล้วธาตุกัมมันตรังสีดังกล่าว อันได้แก่ californium-252 จะปล่อยนิวตรอนออกมาเวลานิวเคลียสนั้นแยกตัวแบบ fission แล้วนักวิจัยที่ Oak Ridge ก็ให้นิวตรอนผ่านไปในท่อรูที่มีขนาดเล็กมากระดับมิลลิเมตร เข้าสู่เซลล์มะเร็งโดยตรง


การรักษาด้วยวิธีรังสีบำบัดนั้นมักเป็นวิธีที่ประเทศที่ด้อยพัฒนาใช้ในการรักษาคนไข้ เมื่อจำนวนผู้ป่วยมีมากขึ้นๆ ทุกปี องค์การอนามันโลก WHO จึงได้ตั้งเป้าในปี 2013 ว่า จะลดจำนวนคนที่เสียชีวิตด้วยมะเร็งและเบาหวานลง 25% จากสถิติปี 2010 นั่นคือ จะช่วยชีวิตผู้ป่วย 1.5 ล้านคนให้รอดด้วยเทคนิคบำบัดต่างๆ ที่ทันสมัย ซึ่งรวมทั้งใช้เทคนิค PET หรือ positron emission tomography และ prompt gamma imaging เพื่อวิเคราะห์และตรวจสภาพของมะเร็งเบื้องต้น

เพราะจุดประสงค์ใหญ่ของการรักษาด้วยวิธีรังสีบำบัด คือพยายามจำกัดบริเวณความเสียหายที่จะเกิดขึ้น โดยไม่ให้เซลล์ดีๆ ถูกทำลาย และลดอาการแพ้รังสีที่ใช้ ซึ่งอาจเป็นรังสีเอ็กซ์ ซึ่งจะทำลายอย่างรุนแรงที่สุดที่ผิวหนังของผู้ป่วย แล้วพลังงานค่อยๆ ลดลงตามระยะลึกที่รังสีผ่านไป เป็นระยะทางประมาณ 2-3 เซนติเมตร ถ้าพลังงานของรังสีเพิ่ม ระยะลึกก็จะมาก ข้อเสียของเทคนิคนี้ คือหลังจากที่รังสีผ่านเซลล์มะเร็งแล้ว รังสีมิได้สูญหายไปในทันที แต่จะพุ่งต่อไปทำร้ายเซลล์ดีๆ ที่อยู่ข้างหลังเซลล์มะเร็งด้วย

การบำบัดโดยใช้อนุภาคเฮดรอน (hadron therapy) ที่ใช้อนุภาคหนักแทนรังสีเอ็กซ์สามารถฆ่าเซลล์มะเร็งได้ดีกว่า เพราะมันจะปลดปล่อยพลังงานได้มาก แล้วหมดสิ้นอำนาจการทำลายล้างในทันที ความแม่นยำในการโฟกัสอนุภาคให้ตรงไปที่เป้าก็สามารถทำได้ดีกว่า ด้วยเหตุนี้ ในปี 2016 โลกจึงมีโรงพยาบาลที่ใช้เทคนิคอนุภาคหนักบำบัดมะเร็ง 67 แห่ง และอีก 63 แห่ง กำลังอยู่ในระยะวางแผนสร้างโรงพยาบาลส่วนใหญ่ใช้อนุภาคโปรตอนในการบำบัดมะเร็ง ในสหรัฐอเมริกามีโรงพยาบาลที่ใช้โปรตอน 25 แห่ง ยุโรปมี 19 แห่ง ญี่ปุ่นมี 15 แห่ง จีน 2 แห่ง และในประเทศอื่นๆ อีก 4 แห่ง

สถิติปี 2007 แสดงให้เห็นว่า คนไข้ที่ได้รับการบำบัดด้วยอนุภาคหนักมี 61,855 คน ด้วยโปรตอนมี 53,818 คน และด้วยคาร์บอนไอออนมี 4,450 คน

ทุกวันนี้มีคนป่วยเป็นมะเร็งกันมาก สถิติผู้ป่วยปี 2012 มีการพบคนเป็นมะเร็ง 14.1 ล้านคน เสียชีวิต 8.2 ล้านคน และที่กำลังรักษา 32.5 ล้านคน ตัวเลขในปี 2030 คาดว่าจะพบคนเป็นมะเร็ง 24.6 ล้านคน และจะมีคนตายเพราะมะเร็ง 13 ล้านคน

ถึงปี 2016 จำนวนคนไข้ได้เพิ่มเป็น 168,000 คน (145,000 คน รักษาด้วยโปรตอน และ 23,000 คน รักษาด้วยคาร์บอนไอออน) สถิติในปี 2021 ก็จะเพิ่มมากขึ้นอีก

สำหรับสถิติคนไทยในปี 2020 นั้น พบคนป่วยด้วยมะเร็ง 190,636 คน เสียชีวิต 124,866 คน และกำลังรักษา 426,366 คน ผู้ป่วยเพศชายส่วนใหญ่เป็นมะเร็งตับ มะเร็งปอด มะเร็งต่อมลูกหมาก ส่วนผู้หญิงมักเป็นมะเร็งเต้านม มะเร็งมดลูก และมะเร็งตับ

โดยสรุปวิทยาการฟิสิกส์ของอนุภาคพลังงานสูง ได้เข้ามามีบทบาทในการรักษามะเร็งด้วยการใช้อนุภาคหนักและไอออนหนักมาเป็นเวลานานแล้ว คนไข้คนแรกที่เข้ารับการบำบัด เป็นคนไข้ที่ห้องปฏิบัติการ Berkeley National Laboratory ในประเทศสหรัฐอเมริกา เมื่อเดือนกันยายน ค.ศ. 1954 โดยใช้เครื่องเร่งอนุภาค cyclotron ที่สร้างโดย Ernest Lawrence ซึ่งได้ทำงานร่วมกับน้องชายที่เป็นแพทย์ชื่อ John Lawrence และโรงพยาบาลแห่งแรกที่ใช้เทคนิคบำบัดมะเร็งโดยอนุภาคหนัก คือโรงพยาบาล Clatterbridge ในประเทศอังกฤษ เมื่อปี 1989
นี่จึงเป็นตัวอย่างความร่วมมือระหว่างฟิสิกส์กับแพทย์ศาสตร์ ซึ่งได้ทำให้มีการสร้างเครือข่าย European Network for Light Ion Therapy (ENLIGHT) ที่ได้ดำเนินการมาเป็นเวลา 18 ปีแล้ว และกำลังทำให้ความนิยมในการใช้อนุภาคบำบัดมะเร็งเพิ่มขึ้น จนเป็นการรักษาอีกทางเลือกหนึ่ง เพราะถึงวันนี้ อุปกรณ์บำบัดด้วยอนุภาคหนักมีขนาดเล็กกะทัดรัดกว่าในอดีตมาก และราคาก็ไม่แพงมาก คือประมาณ 5-10 ล้านดอลลาร์/เครื่อง เท่านั้นเอง

อ่านเพิ่มเติมจาก Proton Beam Therapy โดย Harald Pangenetic จัดพิมพ์โดย Institute of Physics ปี 2017


สุทัศน์ ยกส้าน

ประวัติการทำงาน-ราชบัณฑิต สำนักวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และ ศาสตราจารย์ ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์ ประวัติการศึกษา-ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน, ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย

อ่านบทความ "โลกวิทยาการ" จาก "ศ.ดร.สุทัศน์ ยกส้าน" ได้ทุกวันศุกร์