ITUB20150678A1 - Apparato per la calibrazione di fasci di particelle cariche per radioterapia esterna, in particolare fasci di protoni, ioni carbonio e altre specie di ioni, emessi da acceleratori di particelle e corrispondente procedimento di calibrazione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:

"Apparato per la calibrazione di fasci di particelle cariche per radioterapia esterna, in particolare fasci di protoni, ioni carbonio e altre specie di ioni, emessi da acceleratori di particelle e corrispondente procedimento di calibrazione"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Campo tecnico

La presente descrizione si riferisce a un apparato per la calibrazione di fasci di particelle cariche per radioterapia esterna, in particolare protoni, ioni carbonio e altre specie di ioni, emessi da acceleratori di particelle, comprendente almeno un sensore con camere di ionizzazione multistrato, che comprende una pluralit? di canali sensori.

Varie forme di attuazione possono essere applicate alla calibrazione in intensit?, sagoma e posizione di un fascio di particelle cariche.

Sfondo tecnologico

Nel campo della radioterapia esterna con particelle cariche, l?adroterapia, che utilizza protoni e ioni carbonio e altre specie di ioni, ? una delle terapie pi? avanzate, offrendo profondit? di penetrazione finita, bassa deposizione di energia all'ingresso e marcato fall-off, o decadimento distale della distribuzione di dose. Tuttavia alcuni dei suoi benefici possono diventare un rischio per il paziente a causa delle incertezze durante la somministrazione del trattamento. E' quindi di fondamentale importanza calibrare regolarmente l'energia e controllare la dimensione di spot, posizione e intensit? dei fasci di particelle da somministrare prima delle sessioni di trattamento del paziente.

Ci? viene tipicamente eseguito tramite procedure di Quality Assurance, molto onerose in termini di tempo, che vengono eseguite quotidianamente nelle cliniche attrezzate per mezzo di diversi dispositivi e strumenti relativi a ciascun parametro da verificare. Ci? determina costi elevati per le cliniche in termini di equipaggiamento, personale e tempo da dedicare alle attivit? di quality assurance.

L?interazione di fasci di protoni e ioni con il tessuto umano (composto principalmente da acqua) permette di convogliare la maggior parte della dose ad una precisa profondit?, seguendo l?andamento del cosiddetto picco di Bragg. In questo modo si riesce ad aumentare la precisione sul target, limitando la dose ai tessuti sani. Inoltre, il decadimento distale e laterale di un fascio di protoni ? notevolmente migliore della penombra laterale di un fascio di fotoni, permettendo un rapido decadimento del dosaggio vicino a strutture critiche adiacenti. Come conseguenza l'energia totale depositata in un paziente per una data dose target ? inferiore rispetto ai trattamenti convenzionali tramite fotoni. Tuttavia, il picco di Bragg per un fascio di protoni e ioni a singola energia ? cos? stretto che soltanto un intervallo ristretto di profondit? pu? essere trattato con una dose molto alta. Per ampliare l'intervallo di profondit? di trattamento e fornire una dose uniforme al tumore, viene creato un picco di Bragg ?allargato? (Spread Out Bragg Peak, SOBP), come insieme di picchi puri inviati a una profondit? decrescente (variando l?energia delle particelle) e con dose ridotta per ottenere la modulazione desiderata. In figura 11 ? mostrata la dose DO da fasci di protoni non modulati (picco di Bragg puro BP) e modulati (picco spread out SOBP). Sono anche mostrati gli insiemi SP di picchi, la cui ampiezza ? pesata. In figura 11 ? anche indicato l?intervallo EI di deposizione dell?energia del picco spread out.

Poich? protoni e ioni depositano la loro dose di energia in un volume relativamente piccolo, corrispondente all?intervallo EI, ? fondamentale verificare correttamente la posizione dell?intervallo EI di deposizione del fascio di particelle prima del trattamento dei pazienti. La calibrazione dello strumento (dimensione, forma e intensit? del fascio) e la verifica delle curve profondit?-dose vengono eseguiti durante le cosiddette procedure di Quality Assurance (QA).

Allo stato dell?arte ? noto impiegare a questo scopo piccole camere di ionizzazione o diodi che si muovono attraverso fantocci fatti di materiali tessuto-equivalenti (ad esempio acqua o perspex). In tale ambito, ? stato suggerito l'utilizzo di camere di ionizzazione multistrato (Multi Layer Ionization Chamber, MLIC) al fine di accelerare le procedure di controllo qualit? in strutture cliniche, come ad esempio descritto in Lin, S. et al., (2009). ?A multilayer ionization chamber for proton beam Bragg peak curve measurements?, proceedings of the International Conference of the Particle Therapy Co-Operative Group (PTCOG), Heidelberg.

Il principio che sovrintende all?uso di tali apparati ? la possibilit? di misurare la carica depositata su ciascuno degli anodi (o catodi) dei diversi strati del dispositivo, mentre il fascio di particelle passa attraverso una pila di assorbitori calibrati acquaequivalenti. Questo permette la valutazione istantanea della distribuzione profondit?-dose del fascio (sia fascio monoenergetico che picchi di Bragg spread out), in virt? della contemporanea lettura di tutte le camere di ionizzazione che compongono il dispositivo MLIC. La struttura tipica di un MLIC ? mostrato in Figura 1.

In figura 1 ? mostrato a questo proposito un sensore MLIC 10, che comprende una pluralit? di strutture di sensore, o canali, 20, in figura 1 201?20N, comprendenti coppie 151?15N di anodo 11-catodo 12, separati da una camera di ionizzazione 14, ossia uno spazio che individua la regione di ionizzazione, e seguite da uno strato assorbitore 13.

Il numero totale di canali identifica il range massimo di energia delle particelle che pu? venire misurato, mentre i materiali e gli spessori fisici di ciascun canale determinano lo spessore acqua equivalente del sensore MLIC 10. Sensori MLIC noti comprendono un numero di canali fisso, ad esempio 128 o 180 canali, che possono per? essere sfruttati appieno solo in centri clinici che operino trattamenti con fasci ad energia elevata (>220 MeV). Tali centri rappresentano solo una parte (67%) dei centri attualmente funzionanti.

Le calibrazioni di dimensione di spot, posizione e intensit? del fascio sono eseguite tipicamente con strumenti quali film EBT Gafchromic e coppe di Faraday. I film sono molto costosi e richiedono parecchio tempo, dato che sono a singolo uso e richiedono un?analisi offline delle immagini acquisite.

Scopo e sintesi

Le forme di attuazione qui descritte hanno lo scopo di migliorare gli apparati e procedimenti secondo la tecnica nota come discusso in precedenza.

Varie forme di attuazione raggiungono tale scopo grazie ad una apparato avente le caratteristiche richiamate nelle rivendicazioni che seguono.

Varie forme di attuazione si riferiscono anche a un corrispondente procedimento di calibrazione.

Le rivendicazioni formano una parte integrale degli insegnamenti tecnici qui somministrati in relazione all'invenzione.

Breve descrizione delle figure

Varie forme di attuazione saranno ora descritte, a puro titolo di esempio, con riferimento alle figure annesse, in cui:

- le figure 1 e 11 sono gi? state descritte in precedenza;

- la figura 2 mostra una configurazione d?uso dell?apparato di calibrazione descritto;

- la figura 3 mostra quattro viste, due prospettiche e due laterali, dell?apparato di calibrazione descritto;

- le figure 4, 5, 6, 7, 8, 9 mostrano viste prospettiche esplose di dettagli dell?apparato di calibrazione descritto;

- la figura 10 mostra una vista prospettica esplosa di dettagli di una forma realizzativa variante dell?apparato di calibrazione descritto.

Descrizione dettagliata

Nella descrizione che segue vengono forniti numerosi dettagli specifici al fine di consentire la massima comprensione delle forme di attuazione esemplificative. Le forme di attuazione possono essere messe in pratica con o senza dettagli specifici, oppure con altri procedimenti, componenti, materiali, etc. In altre circostanze, strutture materiali od operazioni ben noti non sono mostrati o descritti in dettaglio per evitare di mettere in ombra aspetti delle forme di attuazione. Il riferimento nel corso di questa descrizione ad "una forma di attuazione" significa che una particolare peculiarit?, struttura o caratteristica descritta in connessione con la forma di attuazione ? compresa in almeno una forma di attuazione. Dunque, il ricorrere della frase "in una forma di attuazione" in vari punti nel corso di questa descrizione non ? necessariamente riferito alla stessa forma di attuazione. Inoltre, le particolari peculiarit?, strutture o caratteristiche possono essere combinate in un qualunque modo conveniente in una o pi? forme di attuazione.

Le intestazioni ed i riferimenti sono qui forniti solo per convenienza del lettore e non definiscono la portata od il significato delle forme di attuazione.

A questo riguardo, in figura 2 ? mostrato un acceleratore 1000 suscettibile di generare un fascio di particelle cariche 1300 convogliato attraverso un tunnel 1100 e una bocca di uscita 1200 in direzione di una regione spaziale P, nella figura rappresentata come cilindrica di lunghezza pari all?intervallo EI di deposizione dell?energia del picco spread out, anche se in generale potr? assumere anche altre forme. Tale regione spaziale P si localizza ad esempio al di sopra di un lettino di terapia 1400 sopra il quale pu? essere posizionato un paziente da trattare. In corrispondenza della regione spaziale P ? posizionato, per scopi di taratura, un apparato per la calibrazione di fasci di particelle cariche 100, in modo tale che il fascio di particelle 1300 passi attraverso dei sensori MLIC 20 che compongono tale apparato per la calibrazione 100. Tale apparato 100 ? modulare, ossia comprende una pluralit? di moduli sensori allineati.

In figura 2 si pu? osservare come l? apparato per la calibrazione 100 MLIC modulare comprenda un involucro esterno 110, di forma sostanzialmente parallelepipeda, che comprende al suo interno elementi modulari 120, comprendenti ciascuno un sensore MLIC 10, o un altro tipo di sensore, e un telaio di supporto di tale sensore.

L?apparato per la calibrazione 100 permette la valutazione istantanea delle caratteristiche del fascio di particelle terapeutico 1300 lungo le direzioni X, Y e Z, dove Z corrisponde alla direzione lungo la quale si valuta la profondit? D. In questo modo l?apparato per la calibrazione 100, sostituisce i molteplici strumenti utilizzati in precedenza e riduce il tempo necessario per la calibrazione e i protocolli di Quality Assurance.

La figura 3 mostra in generale in quattro viste schematiche, due viste prospettiche e due viste laterali, l?apparato per la calibrazione 100 di tipo modulare, che comprende uno stack, o pila orizzontale, 115 di elementi modulari 120, comprendenti telai 130 ciascuno adatto a supportare ad esempio un sensore MLIC 10, includente almeno una camera di ionizzazione, sicch? nel suo complesso lo stack di elementi modulari 120 individua un apparato sensore MLIC con uno stack di camere di ionizzazione adatto alla valutazione della curva profondit?-dose del fascio di particelle 1300 per differenti energie e modulazioni a seconda del numero di elementi modulari 120. Lo stack 115 di elementi modulari 120 ? tuttavia anche adatto a inserire, tramite i telai 130, camere di ionizzazione di diverso tipo, quali camere di tipo strip e/o pixel, che provvedono informazione addizionale sul profilo bidimensionale, posizione e forma, del fascio di particelle 1300, durante il medesimo ciclo di misura, in virt? della lettura simultanea di tutte le camere di ionizzazione comprese nell?apparato di calibrazione 100.

Ciascun elemento modulare 120 indipendente, associato a un telaio 130, comprende preferibilmente otto canali sensori 20 e pu? essere facilmente sostituito in caso di guasto di uno dei propri sensori senza necessit? di intervenire sugli altri elementi modulari 130, riducendo in questo modo il tempo di fuori servizio dell?apparato di calibrazione 100.

Essendo modulare, l?apparato descritto pu? essere configurato secondo le richieste e risorse del centro clinico in termini di massima energia del fascio disponibile e facilmente aggiornato o modificato, se necessario. In questo modo, ad esempio, un centro dotato solo di una sala di trattamento oculare (energia massima di 60-70 MeV) richiederebbe solo 32 canali (cio? quattro elementi modulari 120), mentre un centro pediatrico (energia massima 160 MeV) richiederebbe solo 80 canali (ossia dieci elementi modulari 120). Ci? reduce ulteriormente i costi totali per gli strumenti QA.

In figura 4 ? mostrato tramite una vista schematica esplosa il dettaglio degli elementi modulari 120, che comprendono, come accennato, un telaio 130, ad esempio in alluminio o materiale plastico.

Tale telaio 130 comprende una prima struttura di telaio esterno 131 di forma sostanzialmente a ?C? aperta superiormente, ossia presentante una traversa inferiore 131a da cui estremi si dipartono due montanti 131b verticali. Le estremit? superiori di tali montanti 131b sono ripiegate verso l?esterno a individuare due sedi 131c per l?appoggio di una copertura 117, che, come mostrato nel seguito, chiude in guisa di traversa superiore il telaio esterno 131. All?interno di tale telaio esterno 131 con forma a C, pi? grande, ? posto, supportato da bracci orizzontali 133 e a 45 gradi 134. che si estendono dalla prima struttura di telaio 131, rispettivamente dalla parte superiore e inferiore dei montati 131b , una seconda struttura 132 di telaio interno, con forma a C di dimensione pi? piccola rispetto al telaio esterno 131, comprendente una rispettiva traversa inferiore 132a e montanti 132b. Tale telaio interno 132 ? destinato al supporto del sensore, in particolare del sensore 10. Tale sensore 10 ? supportato in un telaio di fissaggio 135, in particolare di vetronite, con dimensioni adatte a inserirsi nella seconda struttura di telaio 132.

Come si pu? vedere in figura 4, oltre allo stack 115 di un numero N di elementi modulari 120 che equipaggiano ad esempio un sensore 10, secondo una forma preferita di realizzazione ? previsto di aggiungere allo stack 115, preferibilmente dal lato di uscita del fascio 1300, almeno un ulteriore elemento modulare 120?, che si compone di un telaio 130, che equipaggia tuttavia in questo caso un sensore 30 a camera di ionizzazione di tipo strip (o alternativamente di tipo pixel), che provvede informazione addizionale sul profilo bidimensionale, posizione e forma, del fascio 1300. Ci? rende possibile ottenere simultaneamente informazioni in tutte e tre le direzioni X, Y, Z.

In figura 5 ? mostrato in dettaglio in vista esplosa il telaio di fissaggio 135, che supporta al suo interno il sensore 10. Come si pu? osservare, tale telaio di fissaggio 135 ha anch?esso forma a C, comprendente una traversa inferiore 135a e due montanti 135b che si dipartono verticalmente da tale traversa 135a. Le dimensioni di tale traversa 135a e montanti 135b sono tali da permettere l?inserimento nella regione interna della seconda struttura 132, come meglio dettagliato pi? avanti. Il telaio 135 ? diviso lungo un piano parallelo al piano principale del telaio (verticale nel disegno, lungo l?asse Y secondo quanto indicato in figura 2) in due semitelai eguali, anteriore 135f e posteriore 135p. Come mostrato in figura 5, il primo semitelaio anteriore 135f e il secondo semitelaio posteriore 135p comprendono fra di loro lo stack di otto canali 20, di forma rettangolare, separati fra loro da rispettive distanziali 20?, ossia da cornici rettangolari di vetronite che poggiano lungo il perimetro dei canali 20. I montanti del primo semitelaio 135f e del secondo semitelaio 135p recano fori filettati 135d, in particolare due per montante nei quali si inseriscono viti 135c per serrare il primo semitelaio al secondo semitelaio, bloccando a pacco lo stack di canali 20 e distanziali 20?. Come mostrato in figura 5, i canali 20 hanno forma sostanzialmente quadrata e dal lato aperto del telaio 135 tali canali 20 presentano una linguetta 136 di anodo a sbalzo in direzione verticale (asse Y secondo quanto indicato in figura 2) che reca una pista metallica di contatto con un anello di guardia del sensore, per permettere di prelevare il segnale dal canale 20. In ogni gruppo di quattro canali 20 le linguette 136 sono in posizioni sfalsate lungo l?asse orizzontale (asse X secondo quanto indicato in figura 2) per permettere un pi? facile accesso. Sempre sullo stesso lato del sensore 20 ? presente un?ulteriore linguetta 136? a sbalzo in direzione verticale di catodo, anch?essa in posizioni sfalsate lungo l?asse orizzontale.

In figura 6 ? mostrato il sensore 10 con il telaio di fissaggio 135 serrato tramite le viti 135c nei fori 135d. Come si pu? osservare i montanti dei due semitelai 135p e 135f accoppiati individuano sul loro lato esterno una scanalatura 135e verticale atta a scorrere in una corrispondente guida 132e sul lato interno dei montanti 132b del telaio interno 132. In questo modo il sensore 10 pu? essere inserito scorrendo lungo le guide 132e nel telaio 132. La guida 132e opera quindi da elemento di trattenimento una volta che il sensore 10 ? inserito nella struttura di telaio interno 132, rispetto in particolare a sforzi lungo l?asse Z. Come mostrato in figura 6, il telaio 130 ? associato a una guarnizione 131?, che sostanzialmente riproduce la sagoma del telaio esterno 131 e che viene fissata a tale telaio esterno 131 tramite spine d?allineamento 137 inserite in fori 138 e 138? praticati in posizioni corrispondenti sul telaio esterno 131 e sulla guarnizione 131?. In figura 6 ? anche mostrata una staffa di fissaggio/estrazione 139 che viene fissata tramite viti sulla parte superiore del sensore 10 nel telaio di fissaggio 135, e comprende linguette 139a che possono essere afferrate per inserire ed estrarre il sensore 10 nel telaio 130.

In figura 7 ? mostrato un gruppo di telai 130 recanti i sensori 10 montati nei loro telai di fissaggio 135 e delle spine di allineamento 140, che vengono inserite in fori passanti 141 sui montanti del telaio di fissaggio 135 per allineare i telai 130 in uno stack. Tali spine di allineamento 140, che si inseriscono sostanzialmente in direzione della profondit?, hanno quindi una lunghezza tale da superare lo spessore complessivo dei telai 130 che compongono lo stack 115 nella direzione della profondit? (asse Z in figura 2).

Come mostrato in figura 8, dopo l?inserimento delle spine di allineamento 40 nei fori passanti 141, la pila 115 di telai 130 viene completata inserendo da un lato, corrispondente alla regione di uscita del fascio 1300, un ulteriore canale 20 dispari. La funzione del canale 20 dispari deriva dal fatto che fra i canali 20 ciascun anodo rappresenta il catodo della coppia seguente, quindi il sensore dispari serve a completare le coppie anodo-catodo.

Il segnale viene poi portato tramite un cavo all?apposita elettronica di read-out. Qui il segnale verr? elaborato e poi gestito esternamente al rivelatore.

Come mostrato in figura 8, vengono quindi inserite sia dal lato di ingresso del fascio 1300 che dal lato di uscita rispettive cornici interne 143, rettangolari di dimensioni sostanzialmente corrispondenti a quelle del telaio di fissaggio 135 e poggiati su di esse (o sull?ulteriore canale dispari) tramite un telaio rettangolare 142 per applicare un foglio di protezione, in particolare un foglio di mylar, che protegga gli elementi sensibili del sensore 10, ad esempio dalla polvere, sempre di dimensione sostanzialmente corrispondente a quella dei distanziali 20?.

Tali cornici interne 143 presentano fori 145 lungo assi corrispondenti a quelli dei perni di allineamento 140 per l?inserimento di viti di serraggio 144 che si accoppiano alle estremit? di tali perni di allineamento 140 per bloccare lo stack 115 di elementi modulari 120. Tali viti di serraggio 145 sono nell?esempio delle boccole filettate internamente suscettibili di impegnarsi nelle estremit? filettate dei perni 140. Sul lato esterno del montante della cornice 143 relativa alla regione di uscita del fascio di particelle 1300, ? fissato un gruppo connettore 147.

Dunque, l?apparato di calibrazione 100 permette la calibrazione di fasci di particelle cariche ad esempio tramite le seguenti operazioni:

provvedere in detto apparato 100 una pluralit? di sensori con camere di ionizzazione multistrato 10 e almeno un sensore 30 a camera di ionizzazione suscettibile di provvedere informazione sul profilo bidimensionale del fascio di particelle cariche 1300,

acquisire informazioni da detti sensori con camere di ionizzazione multistrato 10 e almeno un sensore 30 a camera di ionizzazione suscettibile di provvedere informazione sul profilo bidimensionale del fascio di particelle cariche 1300 in un medesimo ciclo di misura per eseguire contemporaneamente le calibrazioni di intervallo, di posizione, dimensione e intensit? del fascio di particelle cariche 1300.

Inoltre, l?apparato di calibrazione 100 permette la calibrazione di fasci di particelle cariche inserendo e rimuovendo elementi sensori, siano camere di ionizzazione multistrato 10 o sensori 30 a camera di ionizzazione suscettibile di provvedere informazione sul profilo bidimensionale del fascio di particelle cariche 1300, secondo la necessit?, ad esempio in funzione dell?energia del fascio 1300. In tale ambito, l?apparato permette una calibrazione che ad esempio prevede di:

eseguire un?operazione di inserire o rimuovere un elemento sensore 10, 30 da detto apparato di calibrazione 100 che comprende i passi di:

rimuovere i perni di allineamento 140 dai fori 141 dei telai di fissaggio 135 degli elementi sensori 10, 30 compresi nella pila o stack 115;

inserire o rimuovere un elemento sensore 10, 30 montato nel proprio telaio di fissaggio 135 dal rispettivo telaio 130;

inserire i perni di allineamento 140 nei fori 141 dei telai di fissaggio 135 degli elementi sensori 10, 30 ora compresi in tale pila 115.

In figura 10 ? mostrato l?involucro esterno 110 associato allo stack 115 di elementi modulari 120. Come si pu? osservare, tale involucro esterno 110 comprende due maschere 111 di forma rettangolare e dimensioni sostanzialmente simili a quelle dei telai 130, da applicare sugli elementi 120 pi? esterni della pila 115. Tali maschere 111 comprendono sulle superfici interne, rivolte verso i telai 130, delle nervature o risalti 112, che riproducono la forma del perimetro esterno dei montanti 131b del telaio esterno 131b, definendo nella superficie rettangolare della maschera 111 delle regioni 113 interne di forma atta a ricevere tali montanti 131b del telaio esterno 131, in particolare con una sagoma simile, e, verso i lati della maschera 111, delle regioni esterne . Inoltre, tali maschere 111 comprendono in una regione centrale corrispondente alla posizione delle cornici interne 143 delle finestre 114 di forma rettangolare simile a quella delle cornici 143, ma con dimensioni leggermente maggiori rispetto a tali cornici 143, sicch?, quando le maschere 111 sono associate allo stack 115 di telai 120, esse permettono comunque accesso alle viti di serraggio 144. Tali viti di serraggio 144 sono protette da un ulteriore cornice esterna rettangolare 116, con perimetro esterno tale da permettere l?inserimento nella finestra 114 e perimetro interno sostanzialmente corrispondente allo spazio delimitato internamente dalla cornice interna 143. Il lato aperto superiore della forma a C identificata dal telaio interno 131, per lo spessore definito dal gruppo di telai, ? chiuso tramite una copertura superiore 117.

Dal bordo interno delle maschere 111 nella regione superiore e inferiore si estendono delle linguette 118 per viti di fissaggio. Sui risalti 112 sono invece presenti delle sedi per spine 119, in posizioni sostanzialmente corrispondenti a quelle dei fori 138.

Con riferimento alla figura 3 gi? menzionata e parzialmente illustrata, ivi ? poi mostrato l?apparato di calibrazione 100 con il proprio involucro esterno 110 chiuso, che comprende al suo interno lo stack 115 di elementi modulari 120, comprendenti ciascuno sensori MLIC 10 con pi? canali 20. Su un lato ? disponibile il gruppo connettori 137. Si noti che le due maschere 111 dal lato ingresso e uscita del fascio di particelle 1300 sono comunque sostanzialmente identiche, pertanto in figura 3 nella seconda maschera 111 ? presente una placca 137? con il marchio dell?apparato, ma potrebbe essere egualmente inserito un connettore 137.

L?involucro esterno 110 pu? essere realizzato in materiale plastico oppure in metallo, ad esempio alluminio.

In figura 11 ? mostrata in vista esplosa una forma variante dell?involucro esterno 110, indicata con 210, dove, invece di avere una maschera 111 stampata di pezzo in materiale plastico o metallico, ciascuna maschera 211 ? formata da una piastra rettangolare 211a, con bordi superiore e inferiore piegati 211b lungo l?asse di profondit? in direzione dello stack 115, e due elementi angolari 215 presentanti risalti 112, come nella maschera 111, e aventi forma corrispondente alle regioni esterne 113? della maschera 111. In luogo della copertura superiore 117 ? impiegata per ciascun telaio 130 un?asta di chiusura superiore 217, i cui estremi poggiano sulle sedi 131c del montante del telaio esterno 31.

Dunque, da quanto descritto risulta chiara la soluzione descritta e i relativi vantaggi.

L?apparato secondo l?invenzione ? vantaggiosamente un apparato unico per eseguire sia le calibrazioni di intervallo, che di posizione, dimensione del fascio e intensit?, al fine di accelerare le procedure QA da eseguire, aumentando in questo modo il numero di pazienti trattati nei centri clinici di terapia.

In particolare, vantaggiosamente tale apparato ? configurabile secondo le necessit? effettive del centro clinico di terapia, aggiornabile e riparabile in modo rapido. In particolare, questo ? ottenuto tramite la presenza di un sistema di allineamento che permette di accedere allo stack di sensori per operazioni di rimozione o inserimento di un modulo sensore in modo semplice e mantenendo l?allineamento dei moduli sensori, tramite la rimozione e inserzione delle spine di allineamento, accessibili dall?esterno dello stack.)

Inoltre, tale apparato consente la valutazione istantanea lungo i tre assi tramite un?unica applicazione del fascio di particelle, riducendo in questo modo i costi e i tempi per le procedure di QA.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, i dettagli e le forme di attuazione possono variare, anche in modo rilevante, rispetto a quanto qui descritto a puro titolo di esempio, senza discostarsi dall'ambito di protezione. Tale ambito di protezione ? definito dalle rivendicazioni annesse.

L?involucro del telaio pu? essere realizzato in plastica o in alluminio.

In forme varianti, i telai di fissaggio possono essere dimensionati in modo da individuare al loro interno uno spazio maggiore in direzione di profondit?, per inserire uno strato assorbitore.

L?apparato e procedimento descritti sono diretti preferibilmente all?impiego nella calibrazione di fasci di particelle cariche rappresentate da protoni, ma possono essere impiegati anche nella calibrazione di fasci di particelle cariche rappresentate da ioni carbonio o altri tipi di ioni o particelle cariche che presentino la caratteristica di convogliare la maggior parte della dose ad una precisa profondit?, seguendo l?andamento del picco di Bragg.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato per la calibrazione di fasci di particelle cariche (1300), in particolare protoni o ioni, emessi da sistemi per radioterapia esterna, comprendente almeno un sensore comprendente camere di ionizzazione multistrato (10), che comprende una pluralit? di canali sensori (20), caratterizzato dal fatto che detto apparato (100) comprende una pluralit? di elementi modulari (120) comprendenti ciascuno un telaio di supporto (130) individuante una sede (132) configurata per ospitare un sensore con camere di ionizzazione multistrato (10) o un sensore (30) a camera di ionizzazione suscettibile di provvedere informazione sul profilo bidimensionale del fascio di particelle cariche (1300), detti elementi modulari (120) essendo configurati per essere assemblati a formare una pila (115) lungo la direzione (Z) della propagazione del fascio di particelle cariche (1300), allineando dette sedi (132) lungo la direzione di detto fascio di particelle (1300).
2. 2. Apparato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende una pluralit? (N) di sensori con camere di ionizzazione multistrato (10) e almeno un sensore (30) a camera di ionizzazione suscettibile di provvedere informazione sul profilo bidimensionale del fascio di particelle cariche (1300).
3. 3. Apparato secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto telaio (130) comprende un primo telaio esterno (131) a C aperto superiormente e un secondo telaio a C aperto superiormente (132) supportato da detto telaio esterno (131), detto secondo telaio (132) individuando detta sede configurata per ospitare un sensore con camere di ionizzazione multistrato (10) o un sensore (30) a camera di ionizzazione suscettibile di provvedere informazione sul profilo bidimensionale del fascio di particelle (1300).
4. 4. Apparato secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende un telaio di fissaggio (135) configurato (135f, 135p) per bloccare al suo interno una pluralit? di canali sensori (20) di detto sensore (10) e configurato (135e) per cooperare con mezzi di guida (132e) in detto secondo telaio (132).
5. 5. Apparato secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detti telai di fissaggio comprendono fori passanti (141) e detta pila (115) comprende spine di allineamento (140) inserite in detti fori passanti (141) dei telai di fissaggio (135) compresi in detta pila (15).
6. 6. Apparato secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende un involucro (110; 210) contenente detta pila (115), detto involucro (110; 210) comprendendo due maschere (111; 211) applicabili agli elementi modulari (120) pi? esterni in detta pila (115) e un elemento di tetto (117; 217) che unisce superiormente dette maschere (111; 211) ed ? supportato (131c) da detti telai di supporto (130) della pila (115) di elementi modulari (120).
7. 7. Apparato secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che ciascuna di dette maschere (211) comprende una piastra (211) associata a due elementi angolari (215) e detto elemento di tetto comprende una pluralit? di aste (217) ciascuna supportata (131c) da uno di detti telai di supporto (130), detti maschera, elementi angolari e aste essendo in particolare realizzati in metallo.
8. 8. Procedimento per la calibrazione di fasci di particelle cariche (1300), in particolare protoni o ioni, emessi da sistemi per radioterapia esterna con particelle cariche, impiegante un apparato di calibrazione secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7.
9. 9. Procedimento per la calibrazione di fasci di particelle cariche secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto di provvedere in detto apparato (100) una pluralit? (N) di sensori con camere di ionizzazione multistrato (10) e almeno un sensore (30) a camera di ionizzazione suscettibile di provvedere informazione sul profilo bidimensionale del fascio di particelle (1300), acquisire informazioni da detti sensori con camere di ionizzazione multistrato (10) e almeno un sensore (30) a camera di ionizzazione suscettibile di provvedere informazione sul profilo bidimensionale del fascio di particelle (1300) in un medesimo ciclo di misura per eseguire contemporaneamente le calibrazioni di intervallo, che di posizione, dimensione e intensit? del fascio di particelle (1300).
10. 10. Procedimento per la per la calibrazione di fasci di particelle cariche secondo la rivendicazione 8 o 9, caratterizzato dal fatto di eseguire un?operazione di inserire o rimuovere un elemento sensore (10, 30) da detto apparato (100) che comprende i passi di: rimuovere i perni di allineamento (140) dai fori (141) dei telai di fissaggio (135) degli elementi sensori (20, 30) compresi in detta pila (115); inserire o rimuovere un elemento sensore (10, 30) montato nel proprio telaio di fissaggio (135) dal rispettivo telaio di supporto (130); inserire i perni di allineamento (140) nei fori (141) dei telai di fissaggio (135) degli elementi sensori (10, 30) compresi in detta pila (115).