Sviluppo di un sistema innovativo per radioterapia basato su lenti di Laue

Negli ultimi anni ci sono stati molti avanzamenti nel campo della radioterapia che hanno permesso il trattamento efficace di diverse neoplasie; tuttavia è ancora necessaria un’ottimizzazione del rapporto fra dose al target tumorale e dose ai tessuti sani circostanti. A tal riguardo si sono sviluppate tecniche che si basano sul rilascio della dose da parte di fasci di particelle pesanti che offrono risultati di gran lunga migliori rispetto alla radioterapia convenzionale a base di elettroni e raggi X. Tuttavia tali metodi innovativi si scontrano con gli elevati costi che ne limitano la diffusione su larga scala. All’interno di questo panorama vede la nascita il progetto LAUPER (Laue Peak Radiotherapy), finanziato dall’INFN, nell’ambito del quale si inserisce questo lavoro di tesi. L’obiettivo principale di LAUPER è quello di studiare la fattibilità di un dispositivo radioterapico che si avvicini alle performance delle terapie adroniche, ma con costi notevolmente ridotti. Il progetto è incentrato, infatti, sull’utilizzo di specifiche lenti di Laue che, basandosi sulla diffrazione di Bragg, riescono a focalizzare fasci di raggi X (prodotti da un normale tubo radiogeno). Questo garantirebbe il rilascio della dose nel punto ben preciso in cui si trova il tumore, salvaguardando i tessuti sani circostanti. In questo lavoro di tesi vengono analizzati i primi prototipi di lenti di Laue realizzati, per verificare se le loro caratteristiche sono compatibili con un possibile utilizzo in radioterapia. In particolare, le misure sperimentali, volte a testare la corretta focalizzazione del fascio di raggi X, hanno messo in evidenza alcune problematiche che hanno richiesto un affinamento della tecnica costruttiva. Sull’ultimo prototipo realizzato, che ha superato i limiti precedentemente riscontrati, sono state anche effettuate delle misure dosimetriche per valutare l’ordine di grandezza della dose rilasciata e progettare quindi in maniera adeguata le lenti di futura costruzione.