Description du projet
Des faisceaux d’ions mixtes pour administrer et contrôler simultanément les rayonnements
La radiothérapie par ions carbone (CIRT) permet d’irradier les tumeurs avec une précision inégalée. Cependant, dans la pratique, les mouvements du patient ou des organes peuvent dévier légèrement l’emplacement de la cible par rapport au faisceau. Pour compenser cela, les médecins élargissent le volume irradié pour assurer une couverte totale de la cible, ce qui diminue l’avantage de la CIRT. Le projet PROMISE, financé par le CER, entend pour la première fois produire et accélérer simultanément des faisceaux d’ions carbone pour traiter la tumeur, et des faisceaux d’ions hélium pour localiser la tumeur. L’équipe associera la production de faisceaux d’ions mixtes à des détecteurs innovants, à la reconnaissance d’images basée sur l’IA et à la reconstruction de la dose en ligne afin de drastiquement réduire l’incertitude concernant la localisation précise de la cible et la portée du faisceau, ce qui permettra de réduire le volume irradié et de libérer le plein potentiel de la CIRT.
Objectif
Half of the approximately 4 million annual cancer cases in Europe receive radiotherapy. While many cancer patients have benefitted from technical improvements in recent years, widespread diseases, such as pancreatic and lung cancer, still have dismally low cure rates, with median survival of less than 2 years. Carbon ion radiotherapy (CIRT) offers unprecedented precision in delivering tumour dose, and can be the much needed game changer for these patients. However, CIRT is vulnerable to uncertainties in patient positioning, anatomy changes and organ motion. The current clinical approach is to increase the high dose volume to ensure target coverage, counteracting the primary advantage of CIRT. Novel strategies for image guidance and beam range assessment are crucial to unlock the full potential of CIRT for the best possible patient care.
PROMISE, for the first time, will produce mixed ion beams that enable concurrent treatment and image guidance. Carbon ions deliver the dose to the target while Helium ions, simultaneously accelerated to the same velocity, traverse the patient and monitor tumour location and beam range. PROMISE realizes true portal imaging, providing real-time information on the target anatomy as seen by the treatment beam. Coupled with innovative detectors, AI-based image recognition, and online dose reconstruction, this technique will enable to drastically reduce safety margins, and achieve the full potential of CIRT.
The GSI accelerators are uniquely suited to develop the first mixed beam of Carbon and Helium, along with strategies for their cost-effective translation to existing and future clinical CIRT centres. The method will be validated experimentally in GSI’s former CIRT treatment room. Patient simulation studies will highlight clinical benefit and characterize ideal use cases. A demonstration in an animal model will pave the way for clinical transition. The mixed beam image guidance of PROMISE will lead to a paradigm shift in CIRT.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régime de financement
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
64291 Darmstadt
Allemagne