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Applicazioni medicali degli acceleratori di elettroni

Referente: Dr. Concetta Ronsivalle
concetta.ronsivalle@enea.it

tel. +39 06 9400 5769



Il gruppo Acceleratori ha sviluppato fin dai primi anni '90 degli acceleratori lineari compatti di elettroni in collaborazione con l'industria nazionale per applicazioni medicali,in particolare per RadioTerapia IntraOperatoria (IORT),una particolare tecnica radioterapica che consiste nella erogazione di una singola elevata dose (circa 20 Gy) su un letto tumorale subito dopo l'asportazione di un tumore durante l'intervento chirurgico. Cio' ha consentito la realizzazione nel 1997 della prima macchina commerciale per IORT in Italia (seconda nel mondo),il NOVAC7,commercializzata inizialmente dalla ditta HITESYS di Aprilia a cui successivamente è subentrata la società NRT. Il cuore della macchina è una testa radiante costituita da un linac in banda S (2998 MHz), autofocalizzante (e quindi privo di pesanti solenoidi focalizzatori), a bassa radiazione diffusa montato su un braccio robotizzato. Le caratteristiche di tale acceleratore interamente progettato da ENEA hanno consentito l'impiego del NOVAC7 (7 MeV) direttamente in sala operatoria, evitando tutti i problemi connessi al trasporto del paziente dalla sala operatoria ad un bunker di radioterapia come avveniva per la IORT tradizionale,favorendo la diffusione di tale pratica radioterapica. Successivamente nell'ambito di un Progetto finanziato da MIUR/UE l'ENEA ha sviluppato una seconda macchina, evoluzione del NOVAC7 basata su linac a più alta efficienza ed energia (10 MeV),prototipo di una seconda macchina commerciale LIAC anch'essa prodotta da una società italiana (SORDINA).
Le due macchine commerciali NOVAC7 e LIAC sono mostrate in figura 1. Nell'ambito di questo progetto l'ENEA ha depositato due brevetti: uno relativo all'acceleratore e il secondo,in collaborazione con l'Università di Bologna,relativo allo sviluppo di un dosimetro in tempo reale applicato alla IORT.

Fig. 1. : a) NOVAC7 - b) LIAC.


Dal 2010 questo tipo di attività si e' indirizzata alla realizzazione di acceleratori lineari ultra-compatti ad alta frequenza in modo da ridurre drasticamente ingombri e pesi. L'ENEA ha progettato e realizzato in collaborazione con la società ADAM di Ginevra,una società spin-off del CERN e la NRT di Aprilia due strutture acceleranti operanti in banda C (5712 MHz),una da 10 MeV-1mA,lunga 24 cm per applicazioni IORT e una da 5 MeV-80mA lunga 24 cm per la generazione di raggi X entrambe costruite presso l'officina meccanica TSC di Fiumicino. Le due strutture sono mostrate in figura 2.

Fig 2. Acceleratori compatti in banda C sviluppati da ENEA: (a) linac da 5 MeV (b) linac IORT da 10 MeV su banco di misure RF.



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