รายละเอียด

CryogenicsFB


หนึ่งในปัญหาของการบำบัดมะเร็งในปัจจุบันคือ การบำบัดรักษาไม่เพียงทำลายเซลล์มะเร็งแต่ยังทำร้ายเซลล์ปกติที่ข้างเคียง การรักษามะเร็งโดยไม่ทำลายเซลล์ดีจึงเป็นหนึ่งในความท้าทายทางการแพทย์ และเทคโนโลยีเครื่องเร่งอนุภาคซึ่งเป็นเครื่องมือค้นคว้าวิจัยทางด้านวิทยาศาสตร์ที่สำคัญ กำลังจะเข้ามามีบทบาทในการรักษามะเร็งโดยไม่ส่งผลข้างเคียง

เมื่อเดือนกันยายน 2563 ที่ผ่านมา องค์การวิจัยนิวเคลียร์ยุโรป หรือเซิร์น (CERN) ร่วมกับ โรงพยาบาลแห่งมหาวิทยาลัยโลซาน สมาพันธรัฐสวิส ได้ประกาศความร่วมมือในการพัฒนาและออกแบบเบื้องต้นเครื่องฉายรังสีบำบัดมะเร็ง โดยนำเทคโนโลยีเครื่องเร่งอนุภาคมาประยุกต์ใช้งานร่วมกับเทคนิครังสีบำบัดที่เรียกว่า FLASH โดยเป็นเครื่องฉายรังสีด้วยการส่งลำอิเล็กตรอนพลังงานสูงไปยังตำแหน่งของก้อนเนื้องอก ซึ่งเป็นนวัตกรรมใหม่และอยู่ระหว่างการพัฒนาไปใช้งานจริง โดยนวัตกรรมนี้ทำให้การฉายรังสีบำบัดมะเร็งสามารถกำหนดเป้าหมายการรักษาได้แม่นยำและมีความลึกเข้าไปในร่างกายผู้ป่วยได้มากขึ้น ลดผลข้างเคียงต่ออวัยวะปกติ

 

เทคนิครังสีบำบัดที่เรียกว่า FLASH หรือ Ultra-High Dose Rate Radiotherapy นั้น เกิดจากการฉายรังสีปริมาณสูงในระยะเวลาสั้นมากๆ ในระดับ 1 ใน 1,000 ส่วนของวินาที การฉายรังสีด้วยเทคนิคนี้จะทำให้ก้อนเนื้องอกถูกทำลาย แต่ยังคงรักษาเนื้อเยื่อส่วนดีไว้ได้ และมีผลข้างเคียงน้อยมากต่ออวัยวะปกติ แต่เครื่องฉายรังสีบำบัดด้วยเทคนิค FLASH ในปัจจุบันยังมีข้อจำกัดของระยะความลึกของการรักษา

 

ในปี พ.ศ. 2561 โรงพยาบาลแห่งมหาวิทยาลัยโลซาน ซึ่งริเริ่มการบำบัดมะเร็งด้วยรังสีรักษาจากเทคนิค FLASH ได้เผยแพร่ผลการรักษามะเร็งผิวหนังที่สามารถทำลายก้อนเนื้องอกได้อย่างสมบูรณ์โดยแทบไม่มีผลข้างเคียงต่ออวัยวะปกติ เป็นครั้งแรกที่เริ่มนำเทคนิคนี้ไปสู่การรักษาทางคลินิค หลังจากนั้นจึงได้มีการวิจัยร่วมกับเซิร์นเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีนี้ และผลักดันไปสู่การสร้างเครื่องฉายรังสีด้วยเทคนิค FLASH แบบใหม่ ที่มีประสิทธิภาพสามารถทำลายก้อนมะเร็งในร่างกายได้ในระดับความลึก 15-20 เซนติเมตร และใช้ปริมาณรังสีที่เพียงพอต่อการรักษา ในระยะเวลาน้อยกว่า 1 วินาที โดยการใช้ลำอิเล็กตรอนพลังงานสูง ซึ่งมีเทคโนโลยีต้นแบบจากเครื่องเร่งอนุภาค Compact Linear Collider หรือ CLIC

 

CLIC เป็นโครงการวิจัยการชนของอนุภาคอิเล็กตรอน และโพซิตรอน ซึ่งเป็นหนึ่งในโครงการวิจัยของเซิร์น โดยแหล่งกำเนิดอิเล็กตรอนพลังงานสูงนี้ สร้างมาจากแม่เหล็กตัวนำยวดยิ่งที่อยู่ภายใต้สภาวะความเย็นยวดยิ่งที่อุณหภูมิของฮีเลียมเหลว -269 องศาเซลเซียส หรือ 4.2 เคลวิน ภายใต้สภาวะอุณหภูมิต่ำมากๆ นี้ จะทำให้สามารถเร่งอิเล็กตรอนพลังงานสูงได้

 

ภายหลังจากการพัฒนาต้นแบบจะมีการสร้างเครื่องฉายรังสีบำบัดมะเร็งด้วยลำอิเล็กตรอน พลังงานสูง โดยมีขนาดของเครื่องที่สามารถติดตั้งได้ในโรงพยาบาล ซึ่งการสร้างความร่วมมือนี้ เป็นการต่อยอดเทคโนโลยีเครื่องเร่งอนุภาคระดับพลังงานสูง ไปสู่การสร้างเครื่องมือทางการแพทย์ที่เป็นประโยชน์ต่อไป

 

Cryogenics

รูปแสดง อุปกรณ์ต้นแบบของเครื่องฉายรังสีบำบัดมะเร็งด้วยลำอิเล็กตรอนพลังงานสูง จากเทคโนโลยีเครื่องเร่งอนุภาค Compact Linear Collider (CLIC) ขององค์การวิจัยนิวเคลียร์ยุโรป หรือเซิร์น (https://home.cern/news/news/knowledge-sharing/cern-and-lausanne-university-hospital-collaborate-pioneering-new-cancer)

 

แปลและเรียบเรียงโดย

นางสาวศุภวรรณ ศรีจันทร์ วิศวกร สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน)

 

ข้อมูลอ้างอิง

[1] https://home.cern/news/news/knowledge-sharing/cern-and-lausanne-university-hospital-collaborate-pioneering-new-cancer

[2] FLASH radiotherapy: What, how and why? - Research Outreach

[3]  https://clic.cern/