L'adroterapia sta rapidamente acquisendo un’importanza sempre maggiore nel trattamento dei tumori, con un centinaio di centri clinici operativi in tutto il mondo. L’adroterapia prevede che i pazienti siano trattati con particelle cariche, come protoni o ioni di carbonio, che depositano la loro energia in un’area molto più localizzata (il cosiddetto “picco di Bragg”) rispetto alla radioterapia convenzionale con elettroni e fotoni. L’irradiazione localizzata richiederebbe però un monitoraggio in tempo reale del picco di Bragg, per verificare la corrispondenza con il piano di trattamento ed evitare l'irradiazione di organi a rischio.

Il progetto REALPATH – A Real-Time Range Verification System for Hadron Therapy, finanziato dal Ministero dell’Università e dell’Istruzione nell’ambito del bando FISA (Fondo Italiano per le Scienze Applicate), ha l’obiettivo di sviluppare un sistema di verifica in tempo reale basato sulla misurazione dei raggi gamma emessi quasi istantaneamente dopo l’interazione del fascio di particelle con i tessuti del paziente.

Sebbene gruppi di ricerca di tutto il mondo abbiano esplorato diverse tecniche di rilevamento e proposto numerosi prototipi di prova, non sono ancora disponibili dei veri e propri dispositivi clinici e delle procedure standard per il monitoraggio routinario delle aree del corpo del paziente irradiate dai fasci di particelle terapeutiche.

Per raggiungere questo obiettivo, il progetto si basa su approccio orientato all’industria e intende realizzare un prototipo completo che includa le soluzioni tecnologiche più avanzate per la rivelazione dei raggi gamma ma che, allo stesso tempo, sia progettato per dimostrare con successo, in uno scenario clinico reale, l’applicazione di una tecnica di verifica del raggio d’azione dell’irradiazione online.

Nella fase di ricerca fondamentale, sarà studiato un rivelatore basato sulla fusione di più tecniche di rivelazione dei raggi gamma (imaging e spettroscopia) e sulla riduzione attiva del fondo neutronico.

Seguirà un'ampia fase di ricerca industriale relativa alla progettazione e alla costruzione di un prototipo completo, che includerà un sistema di posizionamento e adotterà algoritmi di intelligenza artificiale per implementare una rapida strategia di “rilevamento e reazione”.

Infine, nella fase di sviluppo sperimentale, il prototipo sarà convalidato nei centri di adroterapia.