Fondazione CNAO Trattamenti adroterapici e...

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Fondazione CNAO Trattamenti adroterapici e ricerca Ph.D. M. M. Necchi Pavia, 20 Marzo 2019

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Fondazione CNAO

Trattamenti adroterapici e ricerca

Ph.D. M. M. Necchi

Pavia, 20 Marzo 2019

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7 Novembre 2005 CNAO – Pavia

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Era il 1991…

ATER-INFN

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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

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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

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(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

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Research: hot topics

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Beamtime for research projects in 2018

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New projects: cutting edge technology !

Expansion Area 1

Expansion Area 2

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Initial work performed in collaboration

with TERA Foundation

Expansion Area 1

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Expansion Area 2

Initial work performed in collaboration

with TERA Foundation

Radioisotopes BNCT

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Expansion Area 2: BNCT@CNAO

Hadrontherapy+BNCT: clinical complementarity

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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

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Fondazione CNAO

Centro Nazionale di

Adroterapia Oncologica (CNAO)

www.fondazionecnao.it

@FondazioneCnao

@Fond_CNAO

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Centro Nazionale di Adroterapia

Oncologica

First contact for medical infos:

+39 0382-078963

International Patients Office:

+39 0382-078306