Acceleratori Medicali,
Industriali e PMI Laziali
LUIGI PICARDI – UTAPRAD ENEA Frascati
Novembre 2011
Acceleratori di Elettroni in ENEA
Dopo la chiusura del sincrotrone, nel 1974, le competenze di
fisica degli acceleratori di particelle presenti nel CNEN (ora ENEA)
furono messe a disposizione della innovazione in campo
applicativo e, in particolare, medicale.
Lavorando sinergicamente con altri laboratori interni come quelli
in Casaccia di Radiobiologia e di Metrologia delle radiazioni e con
realtà esterne come ISS, INFN, IRCSS come l’IFO, ed Università,
tali competenze furono trasferite
alla Società HITESYS (ex Irvin
Systems) di Aprilia. Ciò consentì
la realizzazione del sistema per
Radioterapia Intraoperatoria
(IORT) NOVAC7 (prima macchina
installata in un ospedale nel
1997)
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Acceleratori per
Radioterapia IntraOperatoria (IORT)
La IORT è una modalità di trattamento
radioterapico che consiste nella somministrazione
di una dose elevata (circa 1/3 di quella di una RT
tradizionale) di radiazione al residuo tumorale o al
letto tumorale esposto chirurgicamente tramite
un fascio collimato di elettroni.
Peculiarità: possibilità dell’impiego diretto in
sala operatoria
LINAC Realizzato presso
la TSC di Fiumicino
LINAC Realizzato da NRTAprilia
La ditta Hitesys su cui ENEA fece trasferimento di
know-how negli anni ‘90 si è poi sciolta dando origine
a due nuove società
La NRT, erede diretta della Hitesys situata negli stessi
locali ad Aprilia, continua a produrre il Novac 7
La SORDINA con sedi operative a Treviso e a Roma
che produce il modello LIAC, il cui prototipo fu
realizzato tramite il progetto IORT finanziato nel 20012003 dal MIUR
Piu’ di 40 macchine, tra NOVAC7 e LIAC,
sono operative in strutture ospedaliere.
Tali sistemi si stanno diffondendo anche sul
mercato estero sia europeo che transoceanico.
L’ENEA promuove ulteriori sviluppi.
•Unico altro competitor in campo interazione: Mobetron della
società INTRAOP
•Mercato in espansione – ottimi risultati riferiti annualmente alla
Conf Internaz ISIORT
•Target principali: TUMORI DELLA MAMMELLA, TUMORI DEL RETTO
LOCALMENTE AVANZATI, TUMORI DELLO STOMACO ed altri
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Ulteriori sviluppi in campo medicale
Cavità in Banda S
Acceleratori miniaturizzati per
applicazioni che richiedono leggerezza,
compattezza o portabilità
Tramite la società ADAM (spin-off del
CERN) che, collabora anche con la
NRT, si sono realizzati prototipi
miniaturizzati finalizzati a diverse
applicazioni tra cui la IORT, che
dovrebbero entrare in produzione
entro 1 anno riducendo pesi e
dimensioni da metà a 1/3.
Cavità in
Banda C
LINAC IORT12 in banda C
Realizzato presso la TSC di
Fiumicino
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Impianti industriali con acceleratori di elettroni
Le stesse tecnologie completamente sviluppate e detenute in
Italia, e in particolare nel Lazio, possono essere usate per altre
applicazioni industriali e civili rilevanti
• Sterilizzazione con RX o elettroni di
– Rifiuti ospedalieri RSORSU
– Alimentari, packaging
• Produzione di Raggi X o altre radiazioni (p.es. THz) per
– Security aereoportuale
– Radiografie industriali
Nel passato, presso Hitesys (Aprilia), sono state realizzate
macchine allo scopo, ma senza finalizzazione applicativa
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Adroterapia e Protonterapia
Picco di Bragg
•Adroterapia = radioterapia con protoni e
ioni
•Protonterapia = radioterapia con protoni
Assenza di
irradiazione
oltre una
certa
profondità
•Vantaggio rispetto alle altre tecniche:
Selettività spaziale che implica una
terapia conformazionale
•Maggior Risparmio degli organi sani
7 campi con
Raggi X –IMRT
2 campi con
Protoni - IMPT
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Ostacoli alla diffusione capillare della PT
Gigantismo
Costi di impianto
Costi di gestione
Ritorno economico tardivo
Radioterapia
Convenzionale
Area di sviluppo
di un impianto
moderno di
protonterapia
Adroterapia - CNAO
Riduzione di
Costi di impianto
Costi di gestione
Ritorno
economico
rapido
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I Sistemi commerciali per Protonterapia sono costosi
ed invasivi: costo impianto 100-200 M€
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ITALIA: Impianto CATANA (Catania) ed impianto CNA (Pavia)
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The TOP- IMPLART Project
In 2008 the TOP-IMPLART (Intensity Modulated
Proton Linear Accelerator for RadioTherapy) was
setup in collaboration with con ISS e IFO, with the aim
of building a protontherapy linac to be housed in the
largest oncological hospital in Rome, IFO.
In 2010 it was approved the Funding of the
project with a 11 M€ grant from Regione Lazio,
Innovation Department
TOP-IMPLART Logo
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TOP IMPLART Layout
Fase 1, 150 MeV, Tumori
superficiali e Testa-collo
FASE 2, 230 MeV,
Tutti i tumori
Obiettivo finale: Centro di protonterapia basato su un acceleratore lineare da 230
MeV, realizzato in due fasi. Instituti coinvolti: ENEA (unità tecniche: APRAD,
BIORAD), ISS, IFO
PMI coinvolte : NRT, CECOM, ADAM, TSC, ITEL, …
Finanziamento: Prima fase, 11 M€ dalla Regione Lazio, Dipartimento
Programmazione Economica e Sociale construzione dell’ acceleratore sino a 150
MeV, nel Centro Ricerche ENEA diFrascati
Stima totale del costo a finire 40-45 ML
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IMPLART-150 Accelerator
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Il progetto ISPAN
Progetto ISPAN 2009 – 2011 (Ongoing)
Bando FILAS DTB fondi CIPE:
570 kEuro di contributo da Regione Lazio– FILAS
Impianto di Radiobiologia con protoni per cellule e piccoli animali da
realizzare in ENEA CR Frascati con fascio verticale per
irraggiamento cellule e orizzontale per piccoli animali
Leaders: NRT and CECOM companies
Co- Leaders ENEA and ISS
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Final layout (at IFO Hospital, Rome)
SVILUPPO DEI COMPONENTI PER IMPLART-ISPAN
SCDTL (protoni) Brevetto ENEA
Realizzato da
Busato e Satta (Fiumicino) per
Progetto TOP
Realizzato da TSC srl (Fiumicino) per
Progetto SPARKLE
In realizzazione da CECOM-NRT per
Progetto ISPAN (Regione Lazio)
Altri Componenti per acceleratori
– Finestre e passanti ceramici
– Modulatori di potenza per klystron
– Magneti
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Competenze relative allo sviluppo acceleratori
Patrimonio di competenze industriali da
valorizzare ulteriormente
• Elettronica, radiofrequenza, elettrotecnica,
impiantistica, radioprotezionistica
• Elettronica di alto voltaggio, impulsiva
• Meccanica di precisione, saldature speciali,
brasature sotto vuoto metallo e ceramica-metallo,
tecnologie da vuoto
• Controlli, robot, gestione e commercializzazione di
apparecchiature medicali
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Conclusioni
Scopo dei progetti come IORT e TOP IMPLART è
principalmente quello di promuovere la
realizzazione industriale (soprattutto laziale) di
prodotti ad altissima tecnologia commercialmente
validi e che occupino mercati promettenti, tramite
il trasferimento di knowhow e la collaborazione tra
PMI ed ENEA e altre prestigiose istituzioni
scientifiche (p.es ISS, IFO, Università).
UTAPRAD ENEA richiede, per sostenere questo
programma, un costante appoggio da parte della
politica di sviluppo dell’innovazione italiana e della
Regione Lazio.
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