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  1. Progetti

Compagnia di San Paolo - Bando ex-post - Anno 2020 - "Counter Of Particles and Energy..." - Cda 21/12/2021

Progetto
Among available cancer treatment techniques, particle therapy has great potentials in reducing toxicities and improving quality of life. Beam monitoring, a key step of particles delivery process, is currently based on real-time integration of the ionization charge produced in gas-filled chambers. The limits of this indirect measurement approach (suboptimal response sensitivity, spatial/temporal resolutions) and the lack of a technology to measure the beam particles’ energy during treatment, prevents the clinical implementation of highly-demanding delivery techniques (rescanning modalities or shot-byshot energy modulation to treat moving targets, as examples). To overcome those drawbacks, COPERNICO introduces as radical vision the direct measurements of energy and position of each beam particle delivered to the patient. COPERNICO proposes a double-plane pioneer detector, based on frontier silicon technology integrated with advanced VLSI and data acquisition architecture, radiation hard up to large fluences (per treatment room: 10^15/cm^2 protons, in the energy range 60-250 MeV, per year). The clinical constraints require a large sensitive area (20x20 cm^2), detection efficiency close to 100% on fluxes up to 10^10 particles/s, extremely fine granularity (pixels of 100-200 micrometers), outstanding speed performances (readout of millions of channels every microsecond), and consequent transfer of tens of Gbyte/s. To measure the average particle energy in each shot with 0.5 MeV uncertainty using time-of-flight techniques, tens of picoseconds time resolution is necessary, while tens of micrometers thickness ensure low material budget. Preliminary tests of this revolutionary detection paradigm and multi-disciplinary Consortium guarantee the project’s plausibility. COPERNICO will be the precursor of a new era of therapeutic beam monitors, paving the way to new clinical scenarios in oncology, and beyond (e.g. non-invasive cardiac arrhythmia ablation with ion beams).
  • Dati Generali
  • Aree Di Ricerca
  • Pubblicazioni

Dati Generali

Partecipanti (2)

CIRIO Roberto   Responsabile scientifico  
VIGNATI Anna   Partecipante  

Referenti

MARIONE Daniele   Amministrativo  

Dipartimenti coinvolti

FISICA   Principale  

Tipo

Progetti di Ateneo - Compagnia di San Paolo 2019/2021 - Mission 1.1 - Finanziamento ex-post

Finanziatore

FONDAZIONE COMPAGNIA DI SAN PAOLO
Ente Finanziatore

Partner

Università degli Studi di TORINO

Contributo Totale (assegnato) Ateneo (EURO)

62.513€

Periodo di attività

Dicembre 31, 2021 - Settembre 30, 2024

Durata progetto

33 mesi

Aree Di Ricerca

Settori (21)


85.42.00 - Istruzione universitaria e post-universitaria; accademie e conservatori

LS7_6 - Radiation therapy - (2019)

PE2_2 - Particle physics - (2020)

Settore FIS/07 - Fisica Applicata(Beni Culturali, Ambientali, Biol.e Medicin)

CIBO, AGRICOLTURA e ALLEVAMENTI - Farmacologia Veterinaria

CIBO, AGRICOLTURA e ALLEVAMENTI - Patologia e malattie degli animali

CIBO, AGRICOLTURA e ALLEVAMENTI - Scienze cliniche veterinarie

MEDICINA, SALUTE e BENESSERE - Diagnostica e Imaging

MEDICINA, SALUTE e BENESSERE - Disturbi neuropsichiatrici

MEDICINA, SALUTE e BENESSERE - Epidemiologia

MEDICINA, SALUTE e BENESSERE - Malattie neurologiche e neurodegenerative

MEDICINA, SALUTE e BENESSERE - Medicina Rigenerativa e Cellule Staminali

MEDICINA, SALUTE e BENESSERE - Oncologia e Tumori

MEDICINA, SALUTE e BENESSERE - Ricerca Traslazionale e Clinica

MEDICINA, SALUTE e BENESSERE - Trapianti e medicina rigenerativa

SCIENZE DELLA VITA e FARMACOLOGIA - Interazioni tra molecole, cellule, organismi e ambiente

SCIENZE DELLA VITA e FARMACOLOGIA - Molecole bioattive

SCIENZE DELLA VITA e FARMACOLOGIA - Sviluppo del sistema nervoso e plasticità

SCIENZE MATEMATICHE, CHIMICHE, FISICHE - Cosmologia e Universo

SCIENZE MATEMATICHE, CHIMICHE, FISICHE - Fisica delle Particelle e dei Nuclei

SCIENZE MATEMATICHE, CHIMICHE, FISICHE - Laboratori innovativi, strumentazione e modellizzazione fisica

Parole chiave (3)

microelectronics
solid state detectors
solid state detectors, very large scale integration electronics, smart data acquisition, radiation resistance
No Results Found

Pubblicazioni

Pubblicazioni

Calibration method and performance of a time-of-flight detector to measure absolute beam energy in proton therapy 
MEDICAL PHYSICS
2023
Articolo
Open Access
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