Descrizione del progetto
Migliorare l’applicabilità della radioterapia oncologica
La terapia a particelle cariche che utilizza protoni accelerati o ioni pesanti offre determinati vantaggi rispetto alla radioterapia oncologica standard che utilizza i raggi X. Tuttavia, i dubbi sulla precisione dell’intervallo d’azione e la scarsa assistenza all’imaging limitano la maggior diffusione di tale terapia in ambito oncologico. Il progetto BARB, finanziato dall’UE, intende affrontare questo problema avvalendosi di fasci ionici radioattivi ad alta intensità che consentiranno il trattamento di piccole lesioni con una precisione mai raggiunta prima. Inoltre, per facilitare la visualizzazione e il trattamento simultanei, gli scienziati svilupperanno un rilevatore ibrido innovativo che associa la tomografia a emissione di positroni all’imaging a raggi gamma. Calcolando che quasi il 50 % delle persone affette da cancro vengono sottoposte al trattamento radioterapico, questo approccio ottimizzato di terapia a particelle cariche migliorerà l’esito del trattamento in un numero significativo di pazienti.
Obiettivo
Cancer remains one of the main causes of death worldwide. In 2018, >50% cancer patients in Europe underwent radiotherapy. While over 80% were treated using high-energy X-rays, the number of patients receiving accelerated protons or heavy ions (charged particle therapy: CPT) is rapidly growing, with nearly 200,000 patients treated up till now. Although CPT offers a better depth-dose distribution compared to common X-ray based techniques, range uncertainty and poor image guidance still limit its application.
Improving accuracy is key to broadening the applicability of CPT. In BARB, we will open a new paradigm in the clinical use of CPT by using high-intensity radioactive ion beams (RIB), produced at GSI/FAIR-phase-0 in Darmstadt, for simultaneous treatment and visualization. This will reduce range uncertainty and extend the applicability of CPT to treatment of small lesions (e.g. metastasis and heart ventricles) with unprecedented precision.
The Facility for Antiprotons and Ion Research (FAIR) is currently under construction at GSI. RIB are one of the main tools for basic nuclear physics studies in the new facility. As part of the ongoing FAIR-phase-0, an intensity upgrade will increase the light ion currents in the existing SIS18 synchrotron. Within this project BARB, we will study four b+ emitters (10,11C, and 14,15O) and build an innovative hybrid detector for online positron emission tomography (PET) and g-ray imaging. This novel detector will acquire both prompt g-rays during the beam-on phase of the pulsed synchrotron beam delivery, and the delayed emission from b+ annihilation during the pulse intervals. The technique will be further validated in vivo by applying it to treatment of small tumors in a mouse model.
BARB will exploit the potential of the Bragg peak in medicine. The project will tweak RIB production in nuclear physics and validate the therapeutic potential of RIB therapy in vivo by empowering simultaneous treatment and visualization.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC-ADG - Advanced GrantIstituzione ospitante
64291 Darmstadt
Germania