La creación de CNAO se basó en la colaboración de una serie de asociaciones con empresas e instituciones que permitieron la agregación de especialistas de diferentes sectores en torno el proyecto y, al mismo tiempo, la disponibilidad de un grupo de expertos para apoyar la gestión de CNAO. La siguiente tabla enumera las entidades que han contribuido a la creación del centro de Pavía y aún participan en sus actividades operativas y de investigación.

 

• TERA Foundation: Final Project, specific High Technology aspects, research
• INFN: With Co-direction responsibilities, more than 15 technical tasks, training and research
• Milan University: Medical coordination and training
• Pavia University: Technical tasks, radiobiology and training
• Catania University: Medical Physics
• East Piedmont University: Medical Activities
• Polytechnic of Milan: Patient’s positioning and radioprotection
• European Institute of Oncology: Medical activities, authorization
• Hospital San Matteo Foundation (Pavia): Management of the CNAO Imaging Department, Medical activities, Logistics
• ABO Foundation and Alma Mater (UniBo): Research
• Municipality of Pavia: Land and authorizations
• Province of Pavia: Transport logistics/roads

 

 

El Proyecto Particle Training Network for European Radiotherapy (PARTNER) se puso en marcha en 2008. El proyecto tenía como objetivo formar profesionales, auxiliares técnicos y físicos médicos en Centros Europeos de Hadronterapia y en   Proyectos de Hadronterapia. El objetivo del proyecto era promover el intercambio de investigadores entre países. En el marco del proyecto, dos radioterapeutas de la India y Singapur y un físico de Colombia trabajaron en el CNAO de Pavia. 

 

Las actividades de los oncólogos radioterapeutas de PARTNER en el CNAO incluyen formación sobre los aspectos clínicos de la Hadronterapia, la definición de nuevos estudios clínicos y la identificación de nuevas indicaciones potenciales para Hadronterapia sobre la base de datos epidemiológicos. 

 

El físico participó en el diseño de un nuevo Gantry de iones de carbono en colaboración con el grupo que operaba en el marco del proyecto Union of Light Ion Centres in Europe(ULICE). El Proyecto ULICE fue financiado por la Comunidad Europea dentro del 7º Programa (FP7-2008-1-Infraestructura) con una duración total de 48 meses y se puso en marcha en 2009. El proyecto fue coordinado por el profesor Roberto Orecchia, Director Científico de la Fundación CNAO y contó con la participación de otros 19 Institutos Europeos (siguiente tabla).

 

 

El objetivo del proyecto ULICE fue "abrir" los Centros Europeos que practican Hadronterapia a la comunidad científica, proporcionando recursos y facilidades para difundir esta técnica innovadora en el tratamiento del cáncer. La participación de la comunidad médica y científica se llevó a cabo a través de sub-proyectos organizados en tres áreas principales de actividad: Joint-Research Activities, Networking Activities and Trans-National Access Activities.

 

En adición a la coordinación general, el CNAO ha sido responsable de la organización de la investigación y el desarrollo de un nuevo Gantry de iones (Paquete de Trabajo 6 - Marco Pullia), de sensibilización e información de las autoridades locales y europeas en Hadronterapia (WP 9 - Roberto Orecchia) , la definición de los procedimientos de estandarización de los protocolos, que facilitó el acceso a las instalaciones de Hadronterapia y la comparación de los resultados de las investigaciones (WP10-Piero Fossati). Finalmente, El profesor Marco Krengli tuvo la responsabilidad de las actividades relacionadas con la provisión del haz en CNAO para actividades de tratamiento y de investigación en el contexto de ULICE.

 

                       

Tres investigadores han estado trabajando en el PT6-CNAO Gantry. Las actividades de 2010 incluyen la definición de especificaciones funcionales básicas de un gantry de iones de carbono, basado en un cuestionario entregado a la comunidad de médicos y físicos. Dos tipos posibles de Gantry se han esbozado de las especificaciones: con isocentro fijo o móvil; además la posición del escáner está bajo investigación. Se ha seguido trabajando en 2011 en las dos configuraciones para determinar la mejor opción en términos de rendimiento y costo.

 

La discusión en el ámbito del WP9 ha involucrado a las instituciones interesadas en desarrollar un proyecto de Hadronterapia y aquellas ya activas con protonterapia. Se ha distribuido un cuestionario entre las partes comprometidas para examinar las necesidades actuales y futuras de la Hadronterapia.

 

Las actividades WP10 se han centrado en el censo de los centros existentes y en construcción en el mundo. Se ha obtenido de centros japoneses en Chiba, Gunma y Hyogo, la posibilidad de compartir los protocolos clínicos para la Hadronterapia aplicada en estas instalaciones, el consentimiento informado de los pacientes, así como una serie de información técnica relacionada a los dispositivos usados para inmovilización y tratamiento. 

 

El 27 de enero de 2010, la Junta Regional de Lombardía aprobó y financió un proyecto para la Planificación y Control en Hadronterapia, como parte de su amplio apoyo a las actividades clínico-científicas en el contexto de la Red Oncológica Lombarda (ROL). El proyecto prevé la creación de instrumentos para la colaboración y la investigación biomédica entre el CNAO y las fundaciones IRCCS San Matteo de Pavía, Besta, Istituto Nazionale dei Tumori di Milano y Ospedale Maggiore Policlinico di Milano, para crear sinergias y enlaces útiles a suministrar con eficiencia, planificación y seguridad el tratamiento de Hadronterapia. 

 

En julio de 2010 fue aprobado y financiado por la Fundación Cariplo, como parte de la solicitud de fondos de vanguardia, el Proyecto CNAO-MED. Este proyecto, tiene como objetivo dotar al CNAO de las herramientas más modernas para la identificación del volumen tumoral que permita ser tratado con la extrema precisión y la eficacia propia de los haces de hadrones. El proyecto consistió en la compra de equipos de TC, el aparato PET-TAC y una resonancia magnética de alto campo (RM 3T), junto con las herramientas de información necesarios para la gestión de datos y los registros médicos de los pacientes (OIS = Oncological Information System) y al sistema de control y gestión de las máquinas que producen la aceleración de los haces de hadrones. Los dispositivos están ya en funcionamiento en el CNAO.

 

También en 2010, se ha completado el prototipo del Proton Range Radiography Detector, realizado por la Fundación TERA como parte del programa AQUA (Assicurazione di Qualità in Adroterapia). El detector es un tipo de telescopio electrónico que permite la medición simultánea de la posición y de la distancia que un haz de protones debe viajar. El detector ha sido probado en el PSI de Villigen y se ha utilizado desde el comienzo de 2011 sobre haces de protones del CNAO. La Asociación Italiana para la Investigación del Cáncer financió el proyecto Plasma Focus en el que CNAO está involucrado con ABO y Alma Mater. Este proyecto propone la creación de una fuente de iones confiable más poderosa que las que se utilizan actualmente para haces de hadronterapia.

 

En 2011 se puso fin al proyecto Interfaz haz-paciente, financiado por la Región de Lombardía, en colaboración con el Ministerio de Industria, con el objetivo de optimizar las técnicas de radioterapia de precisión. Más específicamente, el proyecto cubre los sistemas necesarios para el diagnóstico, el desarrollo del plan de tratamiento, el posicionamiento y la irradiación del paciente con los haces de hadrones (protones e iones de carbono) en forma controlada y segura. 

 

El objetivo de 2012 fue de obtener la financiación necesaria para la realización de un prototipo que permita la adición de una tercera fuente a las que ya están en uso en CNAO y así abrir interesantes oportunidades de mercado para las empresas involucradas. A finales de 2010, la Fundación CARIPLO aprobó el proyecto de formación de post-grado "Maestría en Hadronterapia", promovido por la Universidad de Pavía, que incluye la Fundación CNAO entre sus patrocinadores técnicos. Esto representa un paso importante hacia la integración del trabajo de CNAO con la red de la Universidad de Pavía, con una perspectiva de asegurar una fuente continua de investigación y desarrollo de capacidades de alto nivel.

 

 

 

 

 

La finalità del progetto era quella di “aprire” i centri europei dove si pratica l’adroterapia alla comunità scientifica, mettendo a disposizione risorse e impianti per disseminare questa tecnica innovativa nella cura dei tumori. Il coinvolgimento della comunità medica e scientifica è stato realizzato tramite sottoprogetti di ricerca organizzati in tre principali aree di attività: Joint-Reasearch Activities, Networking Activities, Trans-National Access, come evidenziato nella figura seguente.

 

Oltre al coordinamento generale, il CNAO era responsabile del coordinamento delle attività di ricerca e sviluppo concernenti nuovi gantry per ioni (Work Package 6 – coordinatore Marco Pullia), della sensibilizzazione e delle indicazioni alle autorità locali ed europee nei confronti dell’adroterapia (WP 9 – Roberto Orecchia), della definizione delle procedure per la standardizzazione dei protocolli che facilitino l’accesso alle strutture di adroterapia e la comparazione dei risultati delle ricerche (WP10 – Piero Fossati). Il prof. Marco Krengli è stato, infine, il responsabile delle attività di fornitura dei fasci del CNAO per attività di trattamento e ricerca nell’ambito di Ulice.

 

 

Sul WP6-Gantry hanno lavorato al CNAO tre persone. Le attività 2010 hanno riguardato la definizione delle specifiche funzionali di base di un gantry per ioni carbonio, risultato della somministrazione di un questionario alla comunità di medici e di fisici. Dalle specifiche si sono delineate due possibili tipologie di gantry, con isocentro fisso o isocentro mobile, combinate a due possibili scansioni dei fasci: a monte o a valle dell’ultimo magnete curvante. Nell‘anno 2011 è stato approfondito il confronto tra le due tipologie per arrivare a definire la scelta migliore in termini di prestazioni e costi.

 

La discussione nell’ambito del WP9 ha coinvolto gli istituti interessati allo sviluppo dell’adroterapia e di quelli già attivi con protonterapia. È stato distribuito un questionario con il fine anche di censire tra gli stakeholders le necessità attuali e future dell’adroterapia.

 

Per quanto riguarda le attività del WP10, esse si sono focalizzate sul censimento dei centri esistenti al mondo e in via di realizzazione, inoltre si è ottenuto dai centri giapponesi di Chiba, Hyogo e Gunma la possibilità di condividere i protocolli clinici applicati presso queste facilities di adroterapia, unitamente ai consensi informati utilizzati per i pazienti e a una serie di informazioni tecniche relative ai dispositivi di immobilizzazione utilizzati nei trattamenti.

 

Il 27 gennaio 2010 la giunta regionale lombarda ha approvato e finanziato il Progetto Pianificazione e Controllo in Adroterapia, negli interventi a sostegno delle attività clinico-scientifiche nell’ambito della Rete Oncologica Lombarda (ROL). Il progetto prevede la creazione degli strumenti di collaborazione e di ricerca biomedica tra il CNAO e le Fondazioni IRCCS San Matteo di Pavia, Besta, Istituto Nazionale dei Tumori di Milano e Ospedale Maggiore Policlinico di Milano, per creare collegamenti e sinergie utili a somministrare con efficacia, pianificazione e sicurezza i trattamenti di adroterapia.

 

A luglio 2010 è stato approvato e finanziato dalla Fondazione CARIPLO, nell’ambito del bando per le erogazioni emblematiche, il Progetto CNAO-MED. Il progetto CNAO-MED intende dotare il CNAO dei più moderni strumenti per l’identificazione del volume tumorale in modo da poterlo trattare con l’estrema precisione ed efficacia proprie dei fasci di adroni. Il progetto prevedeva l’acquisto di un'apparecchiatura TAC, un'apparecchiatura CT-PET e una risonanza magnetica ad alto campo (RM 3T), unitamente agli strumenti informativi necessari per la gestione dei dati e della cartella clinica dei pazienti (OIS = Oncological Information System) e al sistema di controllo e gestione delle macchine acceleratrici che producono i fasci di adroni. Le apparecchiature sono ora già operative presso il CNAO.

 

Nel 2011 si è concluso il Progetto Interfaccia fascio-paziente, finanziato dalla Regione Lombardia di concerto con il Ministero delle Attività Produttive, con l’obiettivo di ottimizzare le tecniche di radioterapia di precisione. Più in particolare il progetto ha riguardato i sistemi necessari per la diagnosi, l’elaborazione del piano di trattamento, il posizionamento e l’irraggiamento del paziente con fasci di adroni (protoni e ioni carbonio) in modo controllato e sicuro.

 

Nel 2010 è stato completato il prototipo del Proton Range Radiography realizzato da parte della Fondazione TERA nell’ambito del programma AQUA (Assicurazione di QUalità in Adroterapia). Il rivelatore è una sorta di telescopio elettronico che consente la misura simultanea della posizione e del percorso residuo di un fascio di protoni. Il rivelatore è stato provato presso il PSI di Villigen ed è stato utilizzato fin dall’inizio del 2011 sui fasci di protoni del CNAO.

L'Associazione Italiana Ricerca sul Cancro ha finanziato il progetto Plasma Focus che vede CNAO coinvolto con ABO e Alma Mater. Il progetto ha lo scopo di caratterizzare dal punto di vista radiobiologico un nuovo acceleratore di fotoni che in prospettiva potrebbe rivelarsi un generatore compatto di radioisotopi per imaging.

 

Relativamente agli altri progetti di ricerca, il 2010 ha visto la conclusione del progetto definitivo della sorgente MISHA (Multicharged Ion Source for Hadrontherapy), realizzato in collaborazione tra CNAO e INFN. Questo progetto propone la realizzazione di una sorgente di ioni affidabile e più performante di quelle attualmente impiegate per fasci di adroterapia. L’obiettivo del 2012 è stato ottenere i finanziamenti necessari alla realizzazione del prototipo che consentirà di aggiungere una terza sorgente a quelle già attualmente in uso al CNAO e aprire interessanti prospettive di mercato per le ditte coinvolte.

 

Al termine del 2010 si è avuta notizia dell’approvazione da parte di Fondazione CARIPLO del progetto di formazione “Master in Adroterapia”, promosso dall’Università di Pavia e che vede la Fondazione CNAO tra gli sponsor tecnici. Questo successo rappresenta un passo fondamentale sulla strada dell’integrazione del CNAO nel tessuto universitario pavese, con la prospettiva di garantire una sorgente continua di ricerche e di competenze di alto livello.