เทคโนโลยีเครื่องเร่งอนุภาค ฟิสิกส์ชั้นสูงที่นำมาใช้กับชีวิตสามัญ

เทคโนโลยีเกี่ยวกับเครื่องเร่งอนุภาคนั้นเป็นที่รู้จักกันมานานมากแล้วในหมู่นักฟิสิกส์ที่พยายามขวนขวายเทคโนโลยีใหม่ๆเพื่อตอบสนองความต้องการของประชากรโลก แต่ใครจะรู้บ้างว่าความต้องการอย่างสูงสุดของมนุษย์ก็คือการมีสุขภาพที่ดีเมื่อเจ็บไข้ได้ป่วยก็จะมุ่งหน้าหาโรงพยาบาลกันทันทีทันใด
การรักษาบำบัดต่างๆที่คนทั่วไปรู้จักก็คือเทคโนโลยีที่เรียกว่าการเอ็กซเรย์( x-ray ) หรือว่าเทคโนโลยีการทำเคมีบำบัด ที่น้อยคนจะไม่รู้จักว่าเทคโนโลยีนี้ใช้ในการรักษาโรคมะเร็ง แต่เบื้องหลังความสะดวกสบายในการรักษานั้นมีแบบแผนการพัฒนาเทคโนโลยีที่ซับซ้อนและลึกซึ้ง การอธิบายหลักการและที่มาคร่าวๆจะช่วยเป็นข้อมูลในการตัดสินใจหรือไม่ก็เป็นเกร็ดความรู้ให้ผู้สนใจทั่วไปได้รับทราบกันว่าเทคโนโลยีเหล่านี้มีความปลอดภัยมากน้อยเพียงใด back ground ของเทคโนโลยีเหล่านี้ก็คือ เทคโนโลยีของเครื่องเร่งอนุภาค เครื่องเร่งอนุภาคก็คือเครื่องมือทางฟิสิกส์ชนิดหนึ่งที่ออกแบบมาเพื่อทำให้อนุภาคขนาดเร่งถึงทำให้มีพลังงานมากขึ้นและสามารถควบคุมทั้งปริมาณพลังงานและทิศทางที่เคลื่อนที่ได้จึงเรียกว่าเทคโนโลยีของเครื่องเร่งอนุภาค การเร่งอนุภาคจะมีการเร่ง 2 แบบ คือเร่งอนุภาคที่มีประจุ ทั้งบวกและลบ การเร่งอนุภาคที่มีประจุนี้ทำได้ไม่ยากเพียงให้สนามไฟฟ้าที่มีความต่างศักย์สูงมากๆก็สามารถทำได้แล้ว อนุภาคเหล่านี้จะเข้าไปชนเป้าโลหะ หรือไม่ก็ผ่านอุปกรณ์เสริมชนิดหนึ่ง เพื่อทำให้เกิดรังสีเอ็กซ์แล้วจึงนำไปใช้ต่อนั่นเอง และแบบที่สองคือการเร่งอนุภาคไม่มีประจุอย่างเช่น นิวตรอน ซึ่งทำได้ยากกว่ามากๆเพราะไม่มีประจุสนามไฟฟ้าที่มีขั้วบวกและลบนั้นก็ไม่สามารถจะช่วยเร่งให้เจ้านิวตรอนนี้มีพลังงานมากขึ้นได้ คำถามก็คือ…ถ้ามันทำยากนัก แล้วจะพยายามเร่งมันไปทำไม? คำตอบก็คือ…มันปลอดภัยกว่าไงครับ เพราะการไม่มีประจุของมันนี่แหละที่ไม่ทำลายเซลล์ผิวชั้นนอกของผู้เข้ารับการรักษา จะมีผลเฉพาะอวัยวะภายในที่ต้องการรักษาเท่านั้น เทคโนโลยีเครื่องเร่งอนุภาคจึงยังไม่หยุดการพัฒนากัน และในปัจจุบันก็มีแนวโน้มจะสำเร็จเป็นรูปเป็นร่างแล้ว ก็นับเป็นเทคโนโลยีที่เป็นทางเลือกให้กับผู้รักษาซึ่งเชื่อว่าราคาในการรักษาคงจะต่ำลงในเวลาอีกไม่กี่ปีข้างหน้านี้แหละ และสำหรับการทำเคมีบำบัดนั้นก็มีความจำเป็นต้องเตรียมสารตั้งต้นเป็นสารกัมมันตภาพรังสีที่ได้มาจากการเร่งอนุภาคเข้าชนกับธาตุกัมมันตรังสีโดยมีการควบคุมปริมาณของรังสีที่เหมาะสมก่อนจึงจะนำไปใช้กับผู้ป่วยได้ ในอดีตนั้นการทำเคมีบำบัดอาจมีผลกับผู้เข้ารับการรักษาค่อนข้างมาก ผลข้างเคียงก็แสดงอาการได้ชัดเจน อย่างผมร่วง ร่างกายซูบผอม เบื่ออาหาร อาเจียน แต่ขณะนี้มีเทคโนโลยีใหม่ที่ผู้ป่วยแทบไม่ได้รับผลกระทบเลยอย่าง proton therapy(การรักษามะเร็งด้วยโปรตอน) หรือที่ปลอดภัยยิ่งกว่าอีกก็คือ เทคโนโลยี BNCT(Boron Neutron Capture Therapy)หรือการบำบัดด้วยการใช้โบรอนกับนิวตรอน ซึ่งในรายละเอียดจะได้มาเล่าสู่กันฟังในคราวต่อไปครับ
แต่ไม่ว่าจะเป็น Proton Therapy หรือ BNCT ต่างก็ต้องใช้เครื่องมือสำคัญก็คือเครื่องเร่งอนุภาคนั่นเองที่อยู่เบื้องหลังของแทบทุกเทคโนโลยี การรักษาด้วยรังสีเอ็กซ์นั้นเป็นรังสีที่มีพลังงานสูงเกือบเท่ารังสีแกมม่า ซึ่งหากร่างกายได้รับในปริมาณที่เข้มข้นเกินไปก็จะเป็นอันตรายกับเซลล์ผิว อาจเกิดอาการแพ้ มีผื่นแดง หรืออันตรายกับอวัยวะภายใน หรือแม้กระทั่งมีผลกับโครโมโซมเลยก็ได้ แต่ในภาวะที่ต้องบำบัดใครก็ต้องเลือกที่จะเสี่ยง ดังนั้นเทคโนโลยี Proton Therapy จึงถือกำเนิดขึ้นเนื่องจากมีความปลอดภัยสูงเพราะโปรตอนมีประจุบวก และมีมวลมากจึงควบคุมในเรื่องพลังงานให้ต่ำได้โปรตอนนี้จะทะลุผ่านชั้นเนื้อเยื่อเข้าไปโดยไม่ทำอันตรายกับเนื้อเยื่อเลย จะมีผลเฉพาะกับเซลล์มะเร็งที่ต้องการทำลายเท่านั้น ดังนั้นอาการแพ้หรือผลกระทบจากรังสีจึงน้อยกว่ารังสีเอ็กซ์ แต่ก็ยังมีข้อด้อยอยู่ตรงที่มีประจุนี่แหละซึ่งแม้จะดูเหมือนว่าไม่มีผลต่อเซลล์รอบข้างเซลล์มะเร็งแต่ก็ยังมีผลกระทบอยู่บ้างและสำหรับมะเร็งในระยะท้ายๆก็ยังรักษาไม่ได้ จึงได้ก่อกำเนิดเทคโนโลยี BNCT ขึ้นมาเพื่อแก้ปัญหาในเรื่องนี้ เทคโนโลยีนี้แทบจะเรียกได้ว่าความเสี่ยงเกือบไม่มีเลย แต่ราคาแพงมาก จะใช้วิธีฉีดสารกัมมันตภาพรังสีครึ่งชีวิตสั้นนำทางเข้าไปในร่างกายผู้ป่วย ทีนี้เซลล์มะเร็งก็จะนึกว่าเป็นอาหารที่ร่างกายรับเข้าไปก็จะแย่งไปดูดซึมไว้ในเซลล์ของมันเองทีนี้ก็ไม่เกี่ยวแล้วว่าเป็นมะเร็งระยะใด เมื่อเป็นเซลล์มะเร็งจะมีสารเหล่านี้เข้มข้นกว่าเซลล์อื่นๆแน่นอนจากนั้นยิงอนุภาคนิวตรอนที่มีพลังงานที่เหมาะสมเข้าไปเพื่อจับและทำปฏิกิริยากับโบรอนจนกลายเป็นพลังงานและอนุภาคที่ทำลายเซลล์มะเร็งจากภายในตัวเซลล์มะเร็งเองเลย สารกัมมันตภาพที่รับเข้าไปก็จะสลายไปเองตามกระบวนการเผาผลาญของร่างกายนี่แหละ แต่น่าเสียดายว่าทั้งสองเทคโนโลยีนี้ยังไม่มีการใช้ในประเทศไทยถึงแม้ว่าจะมีโครงการนำมาใช้ก็ตาม คงต้องรอกันไปอีกพักใหญ่ทีเดียว เพราะเครื่องเร่งอนุภาคนั้นมีราคาแพงมากผู้ที่เชี่ยวชาญจริงๆก็ยังมีไม่เพียงพอครับ

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *