DOSIMETRIA ESR CON ALANINA PER ADRONTERAPIA CON IONI CARBONIO

Abstract

La sicurezza del paziente sottoposto a trattamenti terapeutici con radiazioni ionizzanti e il buon esito degli ultimi sono strettamente legati all’ottimizzazione delle procedure di esposizione alle radiazioni ionizzanti. In particolare è fondamentale arrecare il danno minore possibile ai tessuti sani che circondano la neoplasia da trattare. Rispetto ai campi di radiazione convenzionali utilizzati in radioterapia (fotoni), le particelle cariche pesanti (protoni e ioni carbonio) offrono diversi vantaggi quali la bassa dispersione laterale, l’alta efficacia biologica (RBE) nella regione del picco di Bragg ed un profilo di dose caratteristico in profondità del tutto differente da quello dei fotoni. Queste caratteristiche rendono particolarmente vantaggioso l’uso di queste particelle per il trattamento di tumori radio-resistenti localizzati vicino agli organi a rischio. Tra i rivelatori a stato solido usati in ambito dosimetrico, trovano largo utilizzo i dosimetri a Risonanza Elettronica di Spin (ESR) a base di alanina per le loro caratteristiche dosimetriche quali la tessuto-equivalenza per fotoni, la linearità di risposta alla dose in un ampio range, l’alta stabilità nel tempo del segnale radioindotto, la non distruttività della procedura di lettura, l’indipendenza dal dose-rate; inoltre non è richiesto alcun trattamento del campione prima della misura ESR e i dosimetri hanno un costo decisamente basso. Queste peculiarità, associate alla possibilità di riconoscere le varie componenti di un campo misto di radiazioni, rendono l'alanina un buon candidato per effettuare stime di dose durante l’uso di fasci di protoni e ioni carbonio. L'obiettivo principale del presente lavoro è quello di studiare la risposta di pellets di alanina analizzati tramite ESR irradiati con fasci di ioni carbonio utilizzati in ambito clinico. Nello specifico, per gli ioni carbonio sono stati condotti studi dosimetrici in acqua ed in presenza di disomogeneità del mezzo (come all'interfaccia osso-acqua) per simulare uno scenario quasi-clinico. Gli esperimenti sono stati condotti presso il Dipartimento di Biofisica del GSI Helmholtzzentrum in Germania utilizzando un fascio modulato attivamente usato per il trattamento di tumori in profondità. I risultati sperimentali sono stati modellizzati e confrontati con I dati del treatment plannig system (TPS).