Proton Therapy in Liver Cancer at King Chulalongkorn Memorial Hospital, Thai Red Cross Society: Technical and Clinical Implementation
Abstract
Proton beam therapy is an effective and highly precise treatment option for liver cancer, owing to the unique physical properties of protons that allow maximal energy deposition at the tumor site while minimizing radiation exposure to surrounding normal tissues. This characteristic enables the delivery of high radiation doses for effective tumor control with a low incidence of treatment-related toxicity. However, proton therapy for liver cancer requires technically complex procedures, as the liver is a highly mobile organ and is located in close proximity to several critical structures. This article aims to present the technical approaches and clinical experience of proton beam therapy for liver cancer at King Chulalongkorn Memorial Hospital, Thai Red Cross Society. This article covers the entire treatment workflow, including simulation, patient positioning and selection of appropriate immobilization devices, respiratory motion management techniques, treatment planning, and image guidance. These components play a crucial role in reducing uncertainties, enhancing treatment accuracy, and minimizing radiation-induced toxicity to adjacent critical organs, such as the stomach, intestines, and kidneys.
References
Ferlay J EM, Lam F, Laversanne M, Colombet M, Mery L, Piñeros M, et al. Global Cancer Observatory: Cancer Today. International Agency for Research on Cancer [online]. 2024 [cited 2026 Feb 21]; Available from: https://gco.iarc.who.int/media/globocan/ factsheets/populations/900-world-fact-sheet.pdf
มาดารัตน์ น, ขำมาก ว, จันทศรี น, ทัศนา อ, บัวป่า ส, เงาศรี ช. สถิติสาธารณสุข พ.ศ. 2567 (public health statistics A.D. 2024). 1st, editor. กรุงเทพฯ; 2567
สถาบันวิจัยประชากรและสังคม (วปส.) มหาวิทยาลัยมหิดล. มะเร็งตับ...มัจจุราชคร่าชีวิตคนไทย. ใน โชควิวัฒน ว, วิบุลผลประเสริฐ ส, จินดาวัฒนะ อ, กาญจนะจิตรา ช. (บ.ก.), สุขภาพคนไทย 2564. กรุงเทพฯ: สถาบันวิจัยประชากรและสังคม (วปส.) มหาวิทยาลัยมหิดล; 2564. น. 90-94.
ปิ่นเจริญ ณ. Locoregional Treatment of hepatocellualr carcinoma. สมาคมโรคตับแห่งประเทศไทย [online]. 2024 [cited 2026 Feb 21]; available from: https://thasl.org/locoregional-treatment-of-hepatocellular-carcinoma
ฟองจันทร์ ศ, วรพงศธร ส, ภวภูตานนท์ ณ มหาสารคาม พ, ชูรัตน์ เก. การป้องกันและควบคุมมะเร็งตับ. Thai cancer J. 2019; 39: 64-73.
อมรวิเชษฐ์ ณ. บทบาทของการฉายรังสีร่วมพิกัดในการรักษามะเร็งแพร่กระจายไปตับ. J Thai Assn of Radiat Oncol. 2018;24: 14-16.
อมรวิเชษฐ์ ณ. Proton therapy in hepatocellular carcinoma. J Thai Assn of Radiat Oncol. 2018;24:74–80.
Mohan R. A Review of Proton Therapy - Current Status and Future Directions. Precis Radiat Oncol 2022;6:164–76.
แสงแห่งธรรม ท, สุริยาปี ศ. โปรตอน ในการรักษาโรคมะเร็งในประเทศไทยและฟิสิกส์ของโปรตอน. J Thai Assn of Radiat Oncol. 2018;24:35–44.
Purivikrai K, Narongkornsirichai P, Wannawijit C, Israngkul Na Ayuthaya I, Monkongsubsin W, Keawsamur M. Evaluation of CT calibration curve impact on proton range accuracy in treatment planning. Thai J Rad Tech. 2025;50:22-31
Podgorsak EB. Radiation oncology physics: A handbook for teachers and students. International Atomic Energy Agency, 2005.
Brock KK. Imaging and image-guided radiation therapy in liver cancer. Semin Radiat Oncol 2011;21:247–55.
Murphy A, Dabirifar S, Bell D. CT triple-phase liver (Protocol). Reference article, Radiopaedia.org [online]. 2023 [cited 2021 Nov 02]; Available from: https://radiopaedia.org /articles/94730
Kulkarni NM, Fung A, Kambadakone AR, Yeh BM. Computed Tomography Techniques, Protocols, Advancements, and Future Directions in Liver Diseases. Magn Reson Imaging Clin N Am 2021;29:305–20.
ส่งทอง อ, สุริยาปี ศ, เลิศบุษยานุกูล ช, จักกาบาตร์ จ, ขอประเสริฐ ช. การจำลองการฉายรังสีด้วยภาพสะท้อนในสนามแม่เหล็ก (MRI simulation). J Thai Assn of Radiat Oncol. 2015;21:31–45.
Bhosale P, Ma J, Choi H. Utility of the FIESTA Pulse Sequence in Body Oncologic Imaging: Review. AJR AM. J. Roentgenol. 2009;192:S83–S93.
Vu LN, Morelli JN, Szklaruk J. Basic MRI for the liver oncologists and surgeons. J Hepatocell Carcinoma 201;5:37–50.
Olch AJ, Gerig L, Li H, Mihaylov I, Morgan A. Dosimetric effects caused by couch tops and immobilization devices: report of AAPM Task Group 176. Med Phys 2014;41:061501.
Kruse JJ. Immobilization and simulation. Mayo Clinic [Lecture presented]. 2015 [cited 2025 Nov 02]; Available from: https://www.aapm.org/meetings/2015SS/documents/ JJKImmob.pdf
Wisetrinthong M, Kanphet J. Respiratory motion management techniques for radiotherapy of thoracic and upper abdominal tumors at King Chulalongkorn Memorial Hospital. Thai J Rad Tech. 2024;49:69–75.
Li H, Ger R, Narang AK, Chen H, Meyer J. Challenges and opportunities in stereotactic body proton radiotherapy of liver malignancies. J Radiosurg SBRT. 2023; 9: 83-90.
Hong TS, DeLaney TF, Mamon HJ, Willett CG, Yeap BY, Niemierko A, et al. A prospective feasibility study of respiratory-gated proton beam therapy for liver tumors. Pract. Radiat. Oncol. 2014;4:316–22.
Nenoff L, Sudhyadhom A, Lau J, Sharp GC, Paganetti H, Pursley J. Comparing Predicted Toxicities between Hypofractionated Proton and Photon Radiotherapy of Liver Cancer Patients with Different Adaptive Schemes. Cancers (Basel). 2023;15:4592
Zhang M, Zou W, Teo BK. Image guidance in proton therapy for lung cancer. Transl Lung Cancer Res 2018;7:160–70.
Bou S, Takamatsu S, Matsumoto S, Asahi S, Tatebe H, Sato Y, et al. Long-Term Results of Proton Therapy for Hepatocellular Carcinoma Using Four-Dimensional Computed Tomography Planning without Fiducial Markers. Cancers (Basel). 2022;14:5842
Francisco UoCS. SDX breath monitoring system. University of California San Francisco [online]. 2020 [cited 2025 Nov 02];Available from: https://radonc.ucsf.edu/conditions-treatments/types-of-treatment/sdx-breath-monitoring-system/.
Sabouri P, Molitoris J, Ranjbar M, Moreau J, Simone CB, 2nd, Mohindra P, et al. Dosimetric Evaluation and Reproducibility of Breath-hold Plans in Intensity Modulated Proton Therapy: An Initial Clinical Experience. Adv Radiat Oncol 2024;9:101392.
Simon L, Allignet B, Leroy T, Ayadi M, Darréon J. Respiratory motion management for external radiotherapy: 2025 update. Cancer/Radiothérapie 2025;29:104763.
Nankali S, Worm ES, Thomsen JB, Stick LB, Bertholet J, Hoyer M, et al. Intrafraction tumor motion monitoring and dose reconstruction for liver pencil beam scanning proton therapy. Front Oncol 2023;13:1112481.
Giraud P, Houle A. Respiratory Gating for Radiotherapy: Main Technical Aspects and Clinical Benefits. ISRN Pulmonology 2013;2013.
สุริยาปี ศ, แสงแห่งธรรม ท, อุณห์ศิริ พ. ฟิสิกส์ทางรังสีรักษา (Physics of Radiotherapy). กรุงเทพฯ: Ideol digital print; 2563.
Zhu X, Zhang X, Palmer M, Frank S. Technological advancements and outlook in proton therapy. In Proton Therapy: Indications, Techniques and Outcomes. Elsevier 2020. p. 215-220
Bhangoo RS, Mullikin TC, Ashman JB, Cheng TW, Golafshar MA, DeWees TA, et al. Intensity Modulated Proton Therapy for Hepatocellular Carcinoma: Initial Clinical Experience. Adv Radiat Oncol 2021;6:100675.
Yoo GS, Yu JI, Park HC, Hyun D, Jeong WK, Lim HY, et al. Do Biliary Complications after Proton Beam Therapy for Perihilar Hepatocellular Carcinoma Matter? Cancers [Basel]. 2020; 12.
Unkelbach J, Paganetti H. Robust Proton Treatment Planning: Physical and Biological Optimization. Semin Radiat Oncol. 2018;28:88–96.
Kobeissi JM, Hilal L, Simone CB, Lin H, Crane CH, Hajj C. Proton Therapy in the Management of
Hepatocellular Carcinoma. Cancers [Basel]. 2022; 14:2900.
Bae SH, Jang WI, Mortensen HR, Weber B, Kim MS, Høyer M. Recent update of proton beam therapy for hepatocellular carcinoma: a systematic review and meta-analysis. J Liver Cancer 2024;24:286–302.
Mizumoto M, Ogino H, Okumura T, Terashima K, Murakami M, Ogino T, et al. Proton Beam Therapy for Hepatocellular Carcinoma: Multicenter Prospective Registry Study in Japan. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2024;118:725–33.
Dionisi F, Widesott L, Lorentini S, Amichetti M. Is there a role for proton therapy in the treatment of hepatocellular carcinoma? A systematic review. Radiother Oncol. 2014;111:1-10.
Yoo GS, Yu JI, Park HC. Current role of proton beam therapy in patients with hepatocellular carcinoma. Int J gastrointest Interbention. 2021;10:175–82.
Mamidanna S, Neibart S, Chundury A, Sayan M, Alexander HR, August D, et al. Comparing Acute Toxicities of Patients With Unresectable Hepatocellular Carcinoma Treated With Definitive Proton vs. Photon-Based Radiotherapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2021;111-157.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Thai Association of Radiation Oncology

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
บทความที่ได้รับการตีพิมพ์เป็นลิขสิทธิ์ของวารสารมะเร็งวิวัฒน์ ข้อความที่ปรากฏในบทความแต่ละเรื่องในวารสารวิชาการเล่มนี้เป็นความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียนแต่ละท่านไม่เกี่ยวข้องกับ และบุคคลากรท่านอื่น ๆ ใน สมาคมฯ แต่อย่างใด ความรับผิดชอบองค์ประกอบทั้งหมดของบทความแต่ละเรื่องเป็นของผู้เขียนแต่ละท่าน หากมีความผิดพลาดใดๆ ผู้เขียนแต่ละท่านจะรับผิดชอบบทความของตนเองแต่ผู้เดียว
