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Radio e Adro Terapia

Chirurgia, chemioterapia e radioterapia convenzionale (RT) possono intervenire solo nel 65% dei casi, lasciando un numero importante di pazienti con tumori non trattabili, vicini ad organi a rischio e/o radio-resistenti, senza un’adeguata terapia in grado di allungare l’aspettativa di vita del paziente e migliorarne la qualità. L’ irraggiamento con particelle cariche quali protoni o ioni carbonio (Adroterapia, PT), è una tecnica oncologica per il trattamento dei tumori solidi localizzati altrimenti intrattabili con RT perché radio-resistenti o troppo vicini ad organi a rischio.

Nella PT, ormai sempre più diffusa nel mondo specie per il trattamento di tumori pediatrici, la conoscenza della produzione di neutroni secondari è ancora molto approssimativa, nonostante la dose addizionale veicolata dai neutroni sia particolarmente dannosa poiché veicolo di rilasci di energia anche in zone lontane dal volume irraggiato (in- and out- of field). Il rivelatore MONDO è un tracciatore a fibre scintillanti, ad oggi in costruzione dedicato alla caratterizzazione (in termini di energia e direzione) dei neutroni secondari prodotti in PT. Il primo sensore al silicio – SBAM1 – che permette di leggere fibre scintillanti con un readout compatto è stato realizzato nel 2019 in collaborazione con FBK ed è il punto di partenza per la realizzazione di un readout ottimizzato, SBAM2.

La RT convenzionale, ad oggi capillarmente diffusa, potrebbe cambiare in modo sostanziale: è stato dimostrato che la somministrazione di una determinata dose in un lasso di tempo molto ristretto aumenta l’efficacia del trattamento, riducendo il danno ai tessuti sani e limitando l’insorgenza di effetti collaterali come tumori secondari. Questo fenomeno viene chiamato effetto Flash.

Fig. Sinistra: prototipo di tracciatore realizzato con fibre scintillanti di 250 micron. Sensore al silicio SBAM 1, readout delle fibre del sistema di tracciamento. Destra: primi test con prototipi di Beam Monitor con un fascio di elettroni.
Il Progetto FlashDC – Flash Dosimeter Counter, finanziato dalla regione Lazio (Avviso Pubblico Gruppi di Ricerca 2020 POR FESR LAZIO 2014-2020), si colloca nell’ambito della ricerca per la Scienza della Vita.  In particolare, FlashDC si prefigge di sperimentare l’efficacia ed i benefici dell’applicazione di un elevato rateo di dose sulle cellule tumorali sviluppando un rivelatore innovativo per il monitoring e la caratterizzazione dei fasci di elettroni in modalità Flash basato sulla tecnica di rivelazione della fluorescenza. Ad oggi lo sviluppo di strumenti che permettono di eseguire il monitor di fasci Flash rappresenta il maggior ostacolo allo sviluppo di questa tecnologia.
Visita il sito web dedicato al Progetto FlashDC

Marco Garbini, CREF.

Vincenzo Patera, Università di Roma ‚La Sapienza.

Alessio Sarti, Università di Roma, La Sapienza.

Adalberto Sciubba, Università di Roma, La Sapienza.

Marco Toppi, Università di Roma, La Sapienza.

Giacomo Traini, INFN.

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Michela Marafini