Fondazione CNAO Trattamenti adroterapici e...

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  • Fondazione CNAO

    Trattamenti adroterapici e ricerca

    Ph.D. M. M. Necchi

    Pavia, 20 Marzo 2019

  • www.cnao.it

    7 Novembre 2005 CNAO – Pavia

  • www.cnao.it

    Era il 1991…

    ATER-INFN

  • www.cnao.it

    From 1996 to 1999 at CERN

    PIMMS (Proton-Ions Medical Machine Study)

    Objective: define the optimal hadrontherapy centre without constraints

    CERN-GSI-MedAUSTRON-

    Oncology2000-TERA

    PL: P. Bryant (CERN+experts)

    PAC: G. Brianti chairman

    TERA: 25 manyrs

    MedA.: 10 manyrs

    O2000: 3 manyrs

    GSI: experts advices

  • www.cnao.it

    Le fasi di CNAO

    Fase 1: costruzione Anni: 2005 - 2010

    Fase 2: sperimentazione Anni: 2010 - 2013

    Fase 0: organizzazione Anni: 2002 - 2004

    Fase 3: operatività Dal 2014 - …

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    L’Alta Tecnologia del CNAO

  • www.cnao.it

    (courtesy of Siemens Medical)

    Scansione attiva

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    Flexible hightech design: compact solution

    Linac

    Treatment

    Rooms

    Synchrotron

    Ion Sources

    High

    Energy

    Transfer

    Lines

    Hospital based: safety, efficiency, reliability, maintainability

    Commissioning in 2019

    New experimental room (in collaboration with INFN)

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    The synchrotron for protons and Carbon ions

    7-250 MeV p

    7-400 MeV/u C

    I ~ 0.1-6 mA (p)

    I ~ 0.03-1.5 mA (C)

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    Performance CNAO from Nov. 2011 to Dec. 2018

    2417 running days

    1763 treatment days

    161 days preventive maintenance

    36 days of downtime

    System availability: 92.4%

    System reliability (days): 98.5%

    System reliability (sessions)

    322 days

    240 days

    32 days

    0 days

    90.9%

    100%

    97.0 % (314 vs 10442)

    Year2018

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    CNAO is Manufacturer of Medical Device (directive 93/42/EEC)

    CNAO obtained the CE label after clinical experimentation

    CE label is a good starting point to obtain FDA clearance

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    Photons Protons

    Radioterapia vs protonterapia: quali vantaggi?

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    Protons

    Protons

    X-rays

    Pazienti pediatrici: protonterapia

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    Ocular treatments with active scanning: FIRST TIME EVER !

    Non invasive eye tracking system for intraocular tumour localization in

    proton therapy treatments (Collaboration with PoliMi, Galliera, INT, Sacco, Krakow, UniPv and INFN)

    250 patients/year

    in Italy

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    Il fascio del CNAO per attività clinica

    Pazienti trattati all’anno

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    Da Settembre 2011

    Sono stati trattati più di 2100 pazienti, divisi per patologia

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    Trattamenti, reirradiazioni,

    particella

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    Research is a must to keep CNAO up-to-date

    to stay always at the cutting edge

    The Centre technology needs to evolve and adapt according to the research

    outcome: it is not a static “black box” producing beam, it is an evolving entity

  • www.cnao.it

    Research: hot topics

  • www.cnao.it

    Beamtime for research projects in 2018

  • www.cnao.it

    New projects: cutting edge technology !

    Expansion Area 1

    Expansion Area 2

  • www.cnao.it

    Initial work performed in collaboration

    with TERA Foundation

    Expansion Area 1

  • www.cnao.it

    Expansion Area 2

    Initial work performed in collaboration

    with TERA Foundation

    Radioisotopes BNCT

  • www.cnao.it

    Expansion Area 2: [email protected]

    Hadrontherapy+BNCT: clinical complementarity

  • www.cnao.it

    FORMATION at CNAO Collaboration with many Institutes and Universities

    N. 11 visitators from abroad

    Mean duration: 225 dd (5 to 1096 dd)

    Project full title: MEDICIS-produced

    radioisotope beams for medicine

    Duration: 4 y; started April 2015.

    At CNAO 1 ESR for 3 years: Personalized 11C PET aided hadrontherapy

    Profile N. 37

    Physicist 1

    Medical physicist 3

    Engineer 1

    Biomedical engineer 1

    TSRM 1

    Physician 14

    Radioterapista 3 Specializzando in Radiologia 5

    Specializzando in RT 6

    Students 16

    Scienze biologiche 1 Ingegneria Fisica 3

    Medicina e Chirurgia 7

    Neurobiologia II 2

    Scuole di II livello 1

    TSRM 2

    Project full title: Optimization of

    Medical Accelerators

    Duration: 4 y; started February 2016

    At CNAO 2 ESRs for 3 years: Light ion

    therapy software for data exchange and

    Tumor tracking in particle therapy

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    Progetto Laurea Magistrale Plus al CNAO

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    1. Modulazione di intensità

    Obiettivi del tirocinio:

    Lo scopo primario del tirocinio è sviluppare

    una versione sperimentale del Dose Delivery

    in grado di comunicare col betatrone (parte

    del sistema di estrazione del fascio) per

    adattare in tempo reale l’intensità del fascio

    estratto al fine di abbreviare i tempi di

    trattamento.

    Requisiti/ competenze tirocinante

    - competenze di programmazione;

    - basi di elettronica digitale;

    - conoscenza della fisica dei rivelatori.

    Potenziale ambito e argomento di tesi

    Rivelatori; elettronica di trattamento del

    segnale; sistemi di controllo e

    programmazione.

    Schoemers et Al, NIM A 795 (2015) 92-99

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    2. Sviluppo, in collaborazione con l’INFN, di un monitor di fascio per calibrazione a basse intensità

    Courtesy by Prof. G. Battistoni, INFN-MI

    Obiettivi del tirocinio:

    Lo scopo primario del tirocinio è sviluppare

    l’elettronica di acquisizione e controllo di un

    monitor composto presumibilmente da due

    scintillatori in coincidenza in grado di contare

    le singole particelle e fornire intensità media,

    profilo temporale e posizione dei fasci in

    condizioni di bassa intensità laddove il

    monitor del Dose Delivery non rileva.

    Requisiti/ competenze tirocinante

    - competenze di elettronica nucleare;

    - programmazione;

    - buona conoscenza della fisica dei rivelatori;

    - fondamenti di analisi dati.

    Potenziale ambito e argomento di tesi

    Rivelatori; fisica degli acceleratori;

    elettronica nucleare; sistemi di controllo e

    programmazione.

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    HADRONTHERAPY MORE PRECISE ON TUMOUR

    LESS INVASIVE ON THE PATIENT

    @FondazioneCnao

    @Fond_CNAO

    Fondazione CNAO

    Centro Nazionale di

    Adroterapia Oncologica (CNAO)

    www.fondazionecnao.it

    @FondazioneCnao

    @Fond_CNAO

    Fondazione CNAO

    Centro Nazionale di Adroterapia

    Oncologica

    First contact for medical infos:

    +39 0382-078963

    International Patients Office:

    +39 0382-078306