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Monitoring of Hadrontherapy Treatments by Means of Charged Particle Detection.
Muraro, Silvia; Battistoni, Giuseppe; Collamati, Francesco; De Lucia, Erika; Faccini, Riccardo; Ferroni, Fernando; Fiore, Salvatore; Frallicciardi, Paola; Marafini, Michela; Mattei, Ilaria; Morganti, Silvio; Paramatti, Riccardo; Piersanti, Luca; Pinci, Davide; Rucinski, Antoni; Russomando, Andrea; Sarti, Alessio; Sciubba, Adalberto; Solfaroli-Camillocci, Elena; Toppi, Marco; Traini, Giacomo; Voena, Cecilia; Patera, Vincenzo.
Afiliación
  • Muraro S; INFN Sezione di Milano , Milano , Italy.
  • Battistoni G; INFN Sezione di Milano , Milano , Italy.
  • Collamati F; Laboratori Nazionali di Frascati dell'INFN , Frascati , Italy.
  • De Lucia E; Laboratori Nazionali di Frascati dell'INFN , Frascati , Italy.
  • Faccini R; Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma, Italy; INFN Sezione di Roma, Roma, Italy.
  • Ferroni F; Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma, Italy; INFN Sezione di Roma, Roma, Italy.
  • Fiore S; INFN Sezione di Roma, Roma, Italy; UTTMAT, ENEA, Roma, Italy.
  • Frallicciardi P; Dipartimento di Scienze di Base e Applicate per Ingegneria, Sapienza Università di Roma, Roma, Italy; Istituto di Ricerche Cliniche Ecomedia, Empoli, Italy.
  • Marafini M; INFN Sezione di Roma, Roma, Italy; Museo Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche "E. Fermi", Roma, Italy.
  • Mattei I; INFN Sezione di Milano , Milano , Italy.
  • Morganti S; Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma, Italy; INFN Sezione di Roma, Roma, Italy.
  • Paramatti R; INFN Sezione di Roma , Roma , Italy.
  • Piersanti L; Laboratori Nazionali di Frascati dell'INFN , Frascati , Italy.
  • Pinci D; INFN Sezione di Roma , Roma , Italy.
  • Rucinski A; INFN Sezione di Roma, Roma, Italy; Dipartimento di Scienze di Base e Applicate per Ingegneria, Sapienza Università di Roma, Roma, Italy.
  • Russomando A; Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma, Italy; INFN Sezione di Roma, Roma, Italy.
  • Sarti A; INFN Sezione di Roma, Roma, Italy; Dipartimento di Scienze di Base e Applicate per Ingegneria, Sapienza Università di Roma, Roma, Italy; Museo Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche "E. Fermi", Roma, Italy.
  • Sciubba A; INFN Sezione di Roma, Roma, Italy; Dipartimento di Scienze di Base e Applicate per Ingegneria, Sapienza Università di Roma, Roma, Italy; Museo Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche "E. Fermi", Roma, Italy.
  • Solfaroli-Camillocci E; Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma, Italy; INFN Sezione di Roma, Roma, Italy.
  • Toppi M; Laboratori Nazionali di Frascati dell'INFN , Frascati , Italy.
  • Traini G; Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma, Italy; INFN Sezione di Roma, Roma, Italy.
  • Voena C; INFN Sezione di Roma , Roma , Italy.
  • Patera V; INFN Sezione di Roma, Roma, Italy; Dipartimento di Scienze di Base e Applicate per Ingegneria, Sapienza Università di Roma, Roma, Italy; Museo Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche "E. Fermi", Roma, Italy.
Front Oncol ; 6: 177, 2016.
Article en En | MEDLINE | ID: mdl-27536555
The interaction of the incoming beam radiation with the patient body in hadrontherapy treatments produces secondary charged and neutral particles, whose detection can be used for monitoring purposes and to perform an on-line check of beam particle range. In the context of ion-therapy with active scanning, charged particles are potentially attractive since they can be easily tracked with a high efficiency, in presence of a relatively low background contamination. In order to verify the possibility of exploiting this approach for in-beam monitoring in ion-therapy, and to guide the design of specific detectors, both simulations and experimental tests are being performed with ion beams impinging on simple homogeneous tissue-like targets (PMMA). From these studies, a resolution of the order of few millimeters on the single track has been proven to be sufficient to exploit charged particle tracking for monitoring purposes, preserving the precision achievable on longitudinal shape. The results obtained so far show that the measurement of charged particles can be successfully implemented in a technology capable of monitoring both the dose profile and the position of the Bragg peak inside the target and finally lead to the design of a novel profile detector. Crucial aspects to be considered are the detector positioning, to be optimized in order to maximize the available statistics, and the capability of accounting for the multiple scattering interactions undergone by the charged fragments along their exit path from the patient body. The experimental results collected up to now are also valuable for the validation of Monte Carlo simulation software tools and their implementation in Treatment Planning Software packages.
Palabras clave

Texto completo: 1 Colección: 01-internacional Base de datos: MEDLINE Tipo de estudio: Diagnostic_studies Idioma: En Revista: Front Oncol Año: 2016 Tipo del documento: Article País de afiliación: Italia Pais de publicación: Suiza

Texto completo: 1 Colección: 01-internacional Base de datos: MEDLINE Tipo de estudio: Diagnostic_studies Idioma: En Revista: Front Oncol Año: 2016 Tipo del documento: Article País de afiliación: Italia Pais de publicación: Suiza