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ferenza di quello trovato in precedenza, 7, 49 ± 0, 02 (tabella 4.4 a pagina 65). Se si confronta il risultato di quest'ultima simulazione con quello relativo al caso CNAO 92,3, 4,89 ± 0,03, che prevedeva un irraggiamento di un fantoccio omogeneo di PM- MA con protoni della stessa energia, si può stimare che 3 cm di LUNG producono lo stesso eetto di circa 0,8 cm di PMMA.

5.4 Conclusione

Quanto ottenuto dalle analisi svolte dimostra le elevate prestazioni del sistema PET sviluppato: l'accordo tra la larghezza dei proli di attività tra dati sperimentali e simulazioni MC avviene con precisioni dell'ordine di 1 mm ed è pertanto da ritenersi pienamente soddisfacente. E' stato dimostrato che la forma della ROI utilizzata per la creazione del prolo non produce cambiamenti signicativi del valore del ∆W50

e quindi non esiste una scelta preferibile sebbene una maggiore supercie consenta di includere una più alta statistica e renda la curva meno sensibile alla posizione geometrica occupata dal bersaglio rispetto al rivelatore. Le prese dati con fantoc- ci omogenei hanno permesso di individuare correttamente la dipendenza attesa tra la profondità raggiunta dal pencil e l'energia dei protoni mentre gli irraggiamenti su fantocci non omogenei hanno reso possibile esaminare la capacità del sistema di rivelare eventuali disomogeneità e/o alterazioni presenti all'interno del bersaglio. E' stato, infatti, individuata in modo netto sia la presenza di una piccola cavità d'aria cilindrica (nonostante il fascio non fosse perfettamente centrato su di essa) che la successione di materiali con diversa densità che compongono uno dei fantoccio, in entrambi i casi sono state valutate correttamente le dimensioni degli elementi pre- senti. Una verica molto importante riguarda il fatto che, oltre ad essere in grado di acquisire eventi durante l'irraggiamento (fase beam-on), le informazioni così raccolte non solo non peggiorano i proli ottenuti se si considerano i dati complessivi delle due fasi (on + o) ma anzi sono ugualmente valide ed utilizzabili al pari di quelle regis- trate dopo lo spegnimento del fascio (fase beam-o). Un ulteriore aspetto mostrato dalle analisi è la possibilità di ridurre in maniera signicativa il tempo di acquisizione beam-o passando dagli oltre 10 minuti (no a 20 minuti per alcuni casi esaminati) a soli 2 minuti, ottenendo un'immagine della stessa qualità che permette ugualmente di stabilire la profondità raggiunta dal pencil e quindi la correttezza del trattamento eseguito. Inne, uno studio dell'evoluzione temporale del prolo di attività relati- vo al fantoccio eterogeneo ha permesso di evidenziare una dierente composizione chimica dei materiali utilizzati, in particolare è possibile stabilire qualitativamente in quale materiale è presente una maggiore concentrazione di ossigeno piuttosto che di carbonio.

I passi successivi del progetto RDH prevedono la denizione di un protocollo di analisi nel caso venga eseguito un reale piano di trattamento, sostituendo quindi il pencil monocromatico con una successione di pencil modulati in energia, e con- testualmente lo sviluppo di un sistema PET di dimensioni maggiori aumentando il numero dei moduli di ciascuna testa, dai 4 attuali a 9.

[1] Ferlay J, et al, Cancer incidence and mortality patterns in Europe: Estimates for 40 countries in 2012, Eur J Cancer. 2013 Apr; 49(6):1374-1403

[2] Istituto per lo Studio e la Prevenzione Oncologica (ISPO): http://rtrt.ispo. toscana.it/rtrt/index.html

[3] Associazione Italiana Registri TUMori (AIRTUM): http://www. registri-tumori.it/cms/it

[4] AIRTUM - ITACAN: Tumori in Italia, Versione 2.0. Associazione Italiana Registri TUMori http://itacan.ispo.toscana.it/italian/itacan.htm [5] Associazione Italiana di Radioterapia Oncologica (AIRO); http://www.

radioterapiaitalia.it/AIRO_SITO_UFFICIALE_RADIOTERAPIA.phtml

[6] Barrett Harrison H, et al, Objective assessment of image quality VI: imaging in radiation therapy, Phys Med Biol 2013; 58 8197-8213

[7] Joiner M, van der Kogel A, (2009), Basic Clinical Radiobiology (Fourth Edition) [8] Water,Kraan A, et al, Phys Med Biol 2013

[9] Kraan AC1, van de Water S, et al, Dose uncertainties in IMPT for oropharyngeal cancer in the presence of anatomical, range, and setup errors, Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2013 Dec 1; 87(5):888-96

[10] Testa M, Bajard M, et al, Monitoring the Bragg peak location of 73 MeV/u carbon ions by means of prompt γ-ray measurements, Applied Physics Letters 93, 093506 (2008)

[11] γ-prompt: http://medicalphysicsweb.org/cws/article/journals/49580 da: Smeets J, Roellingho F, et al, Prompt gamma imaging with a slit camera for real-time range control in proton therapy, 2012 Phys. Med. Biol. 57 3371 [12] Tracciatori carichi: http://medicalphysicsweb.org/cws/article/research/

56843 da: Piersanti L, et al, Measurement of charged particle yields from PMMA irradiated by a 220 MeV/u12C beam, 2014 Phys. Med. Biol. 59 1857

[13] Braunn B, et al, Nuclear reaction measurements of 95 MeV/u 12C interactions on PMMA for hadrontherapy, Nucl. Ins.And Methods B, 269, 22, 2676-2684 [14] Parodi K, Ferrari A, et al, Clinical CT-based calculations of dose and positron

emitter distributions in proton therapy using the FLUKA Monte Carlo code, Phys Med Biol 52(2007) 3369-3387

RIFERIMENTI 87 [15] Zhu X, El Fakhri G, Proton Therapy Verication with PET Imaging,

Theranostics (2013); 3(10): 731-740

[16] Zhu X, et al, Monitoring proton radiation therapy with in-room PET monitoring, Phys Med Biol 56(2011) 4041-4057

[17] Knopf A-C, Lomax A, In vivo proton range verication: a review, Phys Med Biol 58(2013) R131-R160

[18] Laitano R.F, (2012) Fondamenti di Dosimetria delle Radiazioni Ionizzanti (3a

edizione), ENEA

[19] Jackson J.D, (1998) Classical Electrodynamics (Third Edition), John Wiley & Sons, Inc.

[20] Leo W.R, (1994) Techniques fot Nuclear and Particle Physics Experiments - A How-to Approch (Second Revised Edition), Springer

[21] Bailey Dale L, et al, (2005) Positron Emission Tomography - Basic Sciences, Springer

[22] Phelps Micheal E, (2006) PET - Physics, Instrumentation and Scanners, Springer

[23] Wernick Miles N, Aarsvold John N, (2004) Emission Tomography - The Fundamentals of PET and SPECT, Elsevier Academic Press

[24] Sportelli G, Belcari N, Camarlinghi N, et al, First full-beam PET acquisitions in proton therapy with a modular dual-head dedicated system, Phys Med Biol 2014; 59(1): 43-60

[25] Camarlinghi N, Battistoni G, Belcari N, et al, An in-beam PET system for monitoring ion-beam therapy: test on phantoms using clinical 62 MeV protons, JINST 2014; 9, C04005

[26] Rosso V, Battistoni G, Belcari N, et al, A new PET prototype for proton therapy: comparison of data and Monte Carlo simulations, J.Inst 2013; 8: C03021 [27] Attanasi F, Belcari N, Camarda M, et al, Preliminary results of an in-beam PET

prototype for proton therapy, Nuc Instrum Meth A 2008; 591(1), 296-299 [28] Vecchio S, Attanasi F, et al, A PET Prototype for In-Beam Monitoring of Proton

Therapy, IEEE Transactions On Nuclear Science, Vol. 56, No. 1, February 2009, [29] Attanasi F, Belcari N, et al, Preliminary results of an in-beam PET prototype for proton therapy, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 591 (2008) 269-299

[30] Knoll Glenn F, (2000), Radiation Detection and Measurement 3rd [31] Datasheet PSPMT H8500:

https://www.hamamatsu.com/resources/pdf/etd/H8500_H10966_ TPMH1327E02.pdf

[32] Centro di Adroterapia per il Trattamento delle Patologie Rare di Catania: http://www.policlinico.unict.it/adroterapia/def.htm

[33] Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica per il Trattamento dei Tumori (CNAO) di Pavia: http://www.cnao.it/index.php/it/

[34] ImageJ: ttp://imagej.nih.gov/ij/

[35] FLUKA: http://www.fluka.org/fluka.php

[36] Battistoni G,Muraro S, Sala PR, et al, The FLUKA code: Description and benchmarking, Proceedings of The Hadronic Shower Simulation Workshop 2006, Fermilab 2006, AIP Proceedings 896, 31-49 (2007)

[37] Ferrari A, Sala PR, Fasso A, Ranft J, FLUKA: a multiparticle transport code, CERN-2005-10 (2005), INFN/TC-05/11, SLAC-R-773

[38] FLAIR: http://www.fluka.org/flair/index.html [39] ROOT: http://root.cern.ch/drupal/

[40] NIST: http://www.nist.gov/pml/data/xcom/

[41] WolframMathWorld: http://mathworld.wolfram.com/

[42] ROOT User's Guide: ROOT An Object-Oriented Data Analysis Framework (May 2013)

[43] McKeown SR, Dening normoxia, physoxia and hypoxia in tumors-implications for treatment response, Br J Radiol. 2014;87;20130676

Ringraziamenti

Desidero innanzitutto ringraziare la Professoressa Valeria Rosso per avermi dato l'opportunità di contribuire a questo progetto e per tutto il tempo e attenzione dedicatomi in questi mesi, Aafke Kraan per la disponibilità e il sostegno dimostrati in ogni momento di dicoltà e avermi sempre saputo consigliare nel modo migliore, Niccolo' Camarlinghi per avermi fornito l'aiuto tecnico necessario a svolgere il mio lavoro e Stefano Ferretti per il supporto morale.

Terminati i ringraziamenti doverosi, ma non per questo meno sentiti e sinceri, desidero ringraziare tutte le persone che mi sono state aanco nel corso di questi anni: grazie ai miei fratelloni Jacopo e Alessio che, anche se ci perdiamo di vista, ogni volta che ci si rincontra è come se il tempo non fosse mai passato, grazie a Mattia per le colazioni del sabato mattina e le telefonate interminabili, grazie a Fed- erico per la compagnia negli allenamenti più improbabili e per il sostegno in quei momenti dicili in cui proprio non ce n'è, grazie a tutto il gruppo del Saturday Night Pizza, in particolare a Marco (il Rube) per essere una persona su cui si può contare sempre, grazie a Massimiliano (il Cana) per avermi aiutato nella più lunga formattazione di computer della storia, grazie a Federico (l'altro, quello che corre!) per la sua immancabile presenza sul treno delle 7:57 e grazie a Matteo e Luca che hanno condiviso molti viaggi, grazie a Daniele, Francesco, Nicolò e Stefano per le grasse risate nonostante il non posso, grazie a tutta la famiglia della Gymtonic, in particolare a Cristiana e Omar per l'aetto dimostratomi, e grazie a Daniela e Claudio per le chiacchiere nei momenti di passaggio.

Per quanto riguarda la mia intera carriera scolastica posso ritenermi più che for- tunato avendo incontrato maestri e professori che mi hanno insegnato con grande competenza e passione e per questo li ringrazio e grazie a tutti i compagni di classe e di università con cui ho diviso le tensioni per compiti in classe ed esami.

Una parte importantissima, anzi fondamentale, della mia formazione è occupata sen- za dubbio dall'attività sportiva e quindi non posso non ringraziare tutti i miei com- pagni di squadra insieme ai quali ho arontato grandi fatiche e soprattutto ringrazio i miei allenatori per avermi fatto capire il senso del dovere nei confronti della squadra di cui si fa parte, in particolare grazie a Yari per avermi insegnato a non mollare mai e grazie a Mauro per aver sempre saputo trovare le parole giuste.

Inne il grazie più grande va ai miei genitori e a mio fratello per essere sempre presenti e senza i quali non sarei (nel bene e nel male) l'uomo che sono oggi e spero di poterli sempre rendere orgogliosi di me.

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