Terapi Proton merupakan jenis terapi radiasi yaitu pengobatan yang menggunakan energi berkekuatan tinggi untuk mengobati kanker dan beberapa tumor non kanker. Terapi radiasi ini menggunakan sinar X.

Sinar x sudah lama digunakan untuk mengobati kondisi kanker dan beberapa tumor non kanker. Terapi proton adalah salah satu jenis terapi radiasi baru yang menggunakan energi dari partikel bermuatan positif (proton). Terapi proton menjanjikan dapat mengobati berbagai jenis kanker. Penelitian yang telah dilakukan membuktikan bahwa terapi proton dapat menimbulkan efek samping yang lebih sedikit dibandingkan dengan radiasi tradisional. Hal itu dikarenakan dokter dapat mengontrol dengan lebih baik kemana berkas proton menyalurkan energinya.

Tetapi, hanya sedikit penelitian yang membandingkan radiasi proton dan radiasi sinar x sehingga belum bisa dipastikan apakah terapi proton lebih efektif dalam memperpanjang hidup seseorang.

Terapi proton sendiri belum disediakan secara luas, walaupun pusat terapi proton baru sedang dibangun di Amerika Serikat dan negara lainnya.

Manfaat terapi proton

Terapi proton dijadikan sebagai pengobatan kanker dan berbagai tumor non kanker. Terapi proton juga dapat digunakan sebagai satu-satunya pengobatan untuk kondisi Anda.

Selain itu, terapi Proton juga dapat digunakan bersamaan dengan perawatan medis lainnya seperti pembedahan dan kemoterapi. Apabila kanker tetap ada, atau muncul kembali setelah radiasi sinar x tradisional, pasien juga dapat menggunakan terapi proton.

Terapi proton juga dapat digunakan untuk mengobati:

• Tumor otak
• Kanker payudara
• Kanker pada anak-anak
• Melanoma mata
• Kanker kerongkongan
• Kanker kepala dan leher
• Kanker hati
• Kanker paru-paru
• Limfoma
• Kanker pankreas
• Tumor kelenjar hipofisis
• Kanker prostat
• Sarkoma
• Tumor yang mempengaruhi tulang belakang
• Tumor di dasar tengkorak

Peralatan yang digunakan dalam terapi proton

Adapun peralatan yang dipakai untuk melakukan terapi proton adalah sebagai berikut:

• Siklotron dan sinkrotron

Sebelum melakukan terapi proton, langkah pertama yang harus dilakukan dalam menghasilkan berkas proton yaitu memperoleh sumber proton yang dapat dipercepat hingga mencapai energi yang cukup agar dapat diolah. Hal tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan hidrogen sebagai produk awal dan memisahkan elektron hidrogen dari protonnya dengan menggunakan media listrik.

Selanjutnya, apabila proton telah dihasilkan, proton harus dipercepat sedemikian rupa sehingga energi proton cukup untuk mencapai tepi distal tumor.

Sekarang ini, dua perangkat yang paling umum digunakan untuk percepatan proton yaitu siklotron dan sinkrotron. Medan magnet berfungsi untuk membantu mengarahkan proton sedemikian rupa, sehingga bergerak dalam pola spiral.

Kemudian, medan magnet dan perbedaan tegangan dijaga secara konstan dan ketika proton berputar maka mereka terus memperoleh energi dan secara bertahap bergerak keluar sampai dapat diekstraksi.

Sinkrotron akan  menghasilkan arus proton yang tinggi dan terus menerus, tetapi mereka hanya mampu menghasilkan proton dengan energi tetap. Dengan menggunakan sinkrotron, pada saat proton dipercepat, maka medan magnet dan laju osilasi tegangan dimodulasi secara terus-menerus untuk menjaga agar proton tetap bergerak dalam loop tetap.

Sinkrotron dapat menghasilkan proton dengan berbagai energi dengan memvariasikan medan magnet dan listrik.

• Transportasi berkas, modulasi jangkauan, dan modulasi arus

Setelah Proton dipercepat, maka ia harus diarahkan ke gantri untuk dikirim ke pasien. Seperti halnya sinkrotron, dalam akselerator yang mampu menghasilkan proton dengan energi yang bervariasi, proton juga dapat dengan mudah diekstraksi pada energi yang sesuai.

Tetapi, dalam akselerator yang menghasilkan berkas monoenergi seperti siklotron berenergi tetap dapat dihasilkan dalam rangka mengubah energi bekas proton. Sistem pemilihan energi (ESS) tersebut mendegradasi sinar awal yang dihasilkan oleh siklotron yang dapat menghasilkan beberapa energi berbeda yang lebih rendah.

Hal tersebut memungkinkan energi pancaran di modulasi sedemikian rupa agar mencapai berbagai kedalaman di dalam jaringan dapat ditangani.

Selanjutnya, apabila energi berkas proton yang diinginkan telah dihasilkan, maka energi tersebut masih perlu disebarkan sedemikian rupa sehingga dapat menutupi seluruh tumor.

• Gantries dan sistem balok miring

Akan terdapat berbagai cara agar proton dapat diarahkan secara tepat untuk mengobati tumor, setelah berkas proton dibuat dan diarahkan ke ruang perawatan menggunakan garis pancaran. Salah satu caranya, yaitu dengan menggunakan gantri yang dapat berputar 360° terhadap pasien agar dapat memudahkan penghantaran radiasi dari sudut manapun dalam satu bidang.

Tetapi, gantri tersebut harus cukup besar ( tiga lantai atau tingginya kira-kira 10 m) sehingga dapat mengarahkan proton ke pasien dengan tepat, dan ruang di tengah gantri harus cukup besar untuk menampung pasien serta peralatan pencitraan yang sangat penting untuk pengiriman proton secara tepat.

Sistem balok miring menggunakan dua balok yaitu balok horizontal dan balok kedua yang dibuat miring 30° dari vertikal. Sinar tersebut menggunakan iso center umum dan dapat digunakan bersama-sama dengan robot pengatur posisi pasien, agar dapat mencapai beragam sudut untuk merawat pasien.

Terdapat juga sinar tetap yang hanya dapat menghantarkan proton dalam satu arah. Balok tersebut bergantung pada pergerakan meja atau kursi perawatan di sekeliling balok tersebut untuk memungkinkan berbagai sudut itu dapat dirawat.

Hasil perawatan klinis terapi proton

Pada awalnya, terapi proton dapat digunakan pada pasien terbatas dan selektif. Kebanyakan dari mereka merupakan para pasien dengan penyakit lanjutan. Namun, belakangan ini lebih banyak pasien yang telah didiagnosa dengan penyakit pada tahap awal telah terdaftar untuk terapi proton.

Belum ada perbandingan antara kelompok yang menerima dosis radiasi yang sama dengan metode berbeda. Uji coba secara klinis yang telah didukung oleh Nasional Institute Health (NIH) terfokus utama pada kanker kepala dan leher, prostat, pediatrik paru-paru dan saluran pencernaan ( termasuk hati dan pankreas).

Terapi proton dapat  mengurangi efek samping

Terapi proton dan terapi tradisional memiliki perbedaan yaitu terapi proton menggunakan pengobatan sinar x-ray energi tinggi yaitu sinar proton yang dapat mencapai kedalaman jaringan tertentu untuk pembebaskan semua energi dan titik pelepasan dosis radiasi mendekati 0.

Hal tersebut hanya membutuhkan satu gerakan untuk melepaskan sejumlah besar energi untuk membunuh sel-sel kanker. Namun hal tersebut tidak menyebabkan kerusakan jaringan normal sekitarnya. Pancaran sinar proton dilakukan melalui pengendalian tingkat energi sehingga melepaskan sejumlah besar energi pada kedalaman tertentu dalam tubuh manusia dan di jalur lain hanya melepaskan sedikit energi bahkan nol. Maka dari itu, terapi proton dapat mengurangi dosis radiasi tumor lokal  dan mengurangi efek sampingnya pada jaringan normal.

______________________________

Referensi :

LaRiviere MJ, et al. Proton therapy. Hematology/Oncology Clinics of North America. 2019; doi:10.1016/j.hoc.2019.08.006

Rackwitz T, et al. Clinical applications of proton and carbon ion therapy. Seminars in Oncology. 2019; doi:10.1053/j.seminoncol.2019.07.005.

Proton therapy. Radiological Society of North America.

Ofuya M, et al. Systematic review of methodology used in clinical studies evaluating the benefits of proton beam therapy. 2019; doi:10.1016/j.ctro.2019.07.002

Tsang DS. Proton beam therapy for cancer. Canadian Medical Association Journal. 2019; doi: 10.1503/cmaj.190008.

Flint PW, et al., eds. Radiotherapy for head and neck cancer: Radiation physics, radiobiology and clinical principles. In: Cummings Otolaryngology: Head & Neck Surgery. 7th ed. Elsevier; 2021.

Frank SJ, et al., eds. Principles of proton beam therapy. In: Proton Therapy. Elsevier; 2021.

Fabiano S, et al. Combined proton-photon treatments — A new approach to proton therapy without a gantry. Radiotherapy and Oncology. 2020; doi:10.1016/j.radonc.2019.12.013.

Forsthoefel MK, et al. Early experience of the first single-room gantry mounted active scanning proton therapy system at an integrated cancer center. Frontiers in Oncology. 2020; doi:10.3389/fonc.2020.00861.

Foote RL (expert opinion). Mayo Clinic. May 9, 2021.

Baumann BC, et al. (2020). Comparative effectiveness of proton vs photon therapy as part of a concurrent chemoradiotherapy for locally advanced cancer.

Chowdhary M, et al. (2018). Is proton therapy a “pro” for breast cancer? A comparison of proton vs. non-proton radiotherapy using the National Cancer Database.

Hassan MZO, et al. (2022). Serial measurement of global longitudinal strain among women with breast cancer treated with proton radiation therapy: A prospective trial for 70 patients.

Is proton therapy safer than traditional radiation? (2020).

Jimenez RB, et al. (2019). Phase II study of proton beam radiation therapy for patients with breast cancer requiring regional nodal irradiation.