"Prima": un apparato di “PRoton IMAging” per applicazioni mediche

Giovedì 24 febbraio alle 15:30, nell'aula magna del dipartimento di Fisica e Astronomia (via Santa Sofia 64), si svolge il prossimo appuntamento dei ciclo dei "Colloquim" organizzati dalla prof.ssa Francesca Rizzo.

Nel corso dell'appuntamento dal titolo "Prima": un apparato di “PRoton IMAging” per applicazioni mediche, la dott.ssa Valeria Sipala (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Catania) descriverà un sistema tomografico con protoni per applicazioni in protonterapia realizzato con progetti finanziati dall’Infn-Commissione V e dal Miur Prin 2006, grazie alla collaborazione dell’Infn di Catania e di Firenze e dei Laboratori Nazionali del Sud.

Con il termine protonterapia sono oggi indicate le tecniche oncologiche che utilizzano protoni. Fasci di tali particelle permettono trattamenti conformazionali di tumori interni con accuratezza millimetrica, dando quantità minime di dose ai tessuti circostanti la zona malata. Questi vantaggi hanno determinato, negli ultimi dieci anni, un interesse crescente per la protonterapia e molti sono i centri realizzati e in fase di realizzazione.

Lo sviluppo di un apparato per la tomografia con protoni va incontro alle richieste cliniche nell’uso di tali particelle, per quanto concerne il posizionamento del paziente e il calcolo delle distribuzioni di dose. Infatti, mediante pCT (proton Computed Tomography) è possibile effettuare una misura diretta della distribuzione dello stopping power dei protoni nei tessuti (attualmente calcolato utilizzando i coefficienti di attenuazione dei raggi X) ed ottenere una migliore accuratezza nel piano di trattamento. Inoltre, poiché l’apparato utilizza lo stesso fascio terapeutico, è possibile eseguire una verifica on-line della posizione del paziente. Nel corso degli anni, diversi sono stati gli approcci per la realizzazione di sistemi di radiografia e tomografia con protoni.

I problemi principali da superare sono lo scattering multiplo coulumbiano che tali particelle subiscono interagendo con la materia e la capacità di sostenere rate elevati compatibili con applicazioni cliniche. È stato realizzato un telescopio a strip di silicio al fine di tracciare il singolo protone, prima e dopo il volume da analizzare. Utilizzando un calorimetro realizzato con cristalli scintillanti, che misura l’energia residua della particella, è possibile ricostruire il percorso più probabile e calcolare lo stopping power dei protoni nel volume.

Sarà presentato il primo prototipo di pCT realizzato e saranno discussi i primi risultati dei test effettuati presso i Laboratori Nazionali del Sud – facility CATANA con protoni da 62MeV.

(24 febbraio 2011)