ERHA SYSTEM
Enhanced Radiotherapy with HAdrons
ERHA, la protonterapia made in Italy
ERHA (Enhanced Radiotherapy with HAdrons) è l’innovativo sistema di Protonterapia per il trattamento dei tumori messo a punto da Linearbeam.
Si tratta di una tecnologia diversa e decisamente migliore rispetto agli acceleratori di protoni attualmente presenti sul mercato, poiché:
è il primo al mondo ad avere un p-Linac specificamente progettato per uso clinico, in grado di sostituire i ciclotroni o sincrotroni, estremamente costosi
richiede una superficie inferiore a 100 m2, ed è dunque facile da allocare nella maggior parte dei siti ospedalieri
ogni suo componente è installato da una sola azienda e gestito da un unico software integrato
può essere dotato di più sale di trattamento contigue a rilascio di energia via via più alta
Il sistema viene completato in appena 30 mesi dall’avvio dei lavori. Già dal nono mese sarà disponibile una sala di sperimentale radiobiologica e dal diciottesimo mese sarà possibile effettuare trattamenti pediatrici, orbitali ed oculari
p-Linac, un approccio lineare
Per trattare tumori con protoni è necessario un acceleratore, un dispositivo che aumenta la velocità e quindi l’energia dei protoni. I sistemi esistenti utilizzano due differenti tipi di acceleratori, che rappresentano una tecnologia ormai matura: sono ciclotroni o sincrotroni.
I ciclotroni sono la tecnologia più antica che è ancora ampiamente utilizzata in tutto il mondo.
I sincrotroni sono un tipo di tecnologia più avanzato, ma hanno un significativo ingombro e costo.
Il sistema ERHA invece utilizza un p-Linac, vale a dire un sistema di accelerazione lineare che può trovare facile collocazione in un bunker lungo circa 24 metri e largo appena 4. Inoltre il p-Linac dispone di una tecnologia più avanzata rispetto a un ciclotrone e combina molti dei vantaggi di un sincrotrone con una maggiore economicità di gestione.
| Spot size | Energy modulation | Intensity modulation | |
|---|---|---|---|
| Cyclotron | |||
| Synchrotron | |||
| Linac | |||
| Comparison between LINAC and other particle accelerators used for ProtonTherapy | |||
I vantaggi dell’acceleratore lineare
Installazione modulare
Migliore ottica del fascio
Modulazione di intensità (IMPT)
Modulazione di energia
Bassa dispersione di radiazioni
Warm up rapido
Sistema robotizzato di posizionamento del paziente
La piattaforma robotica consente il posizionamento del paziente conformemente al piano di trattamento.
Il brevetto ITEL sul “sistema robotizzato per il posizionamento di un paziente rispetto ad almeno una sorgente di particelle” consente il posizionamento con una precisione inferiore a 0,2 mm sul bersaglio, mediante l’uso di un sistema di visione stereoscopica 3D e una TAC dedicata.
I vantaggi del sistema robotizzato
Costi decisamente inferiori rispetto al classico Gantry
Minimo spazio richiesto
Fascio di protoni fisso
TPS completamente integrato con il sistema di posizionamento
TPS – Treatment Planning System
Il modulo Monte Carlo del TPS è in grado di tracciare ogni singola particella e riprodurre ogni interazione con tessuti e cellule sani durante il percorso verso la lesione.
Questo metodo è il più realistico e consente di calcolare la dose efficace anche in casi difficili, quando il calcolo della dose erogata al paziente potrebbe essere fatto solo analiticamente con equivalente in acqua (pencil beam).
Il sistema di pianificazione del trattamento per fasci di protoni con calcolo radiobiologico e algoritmo Monte Carlo viene eseguito su un Main Frame ottimizzato in modalità cloud.
Ciò consente un tempo di esecuzione ragionevole per ciascun piano, grazie al calcolo distribuito e all’ottimizzazione del codice.
Caratteristiche del software
Valutazione radiobiologica di fasci di protoni su cellule e tessuti
Possibilità di operare un’ottimizzazione in 2 passaggi: rapida e completa
Algoritmo di calcolo completo Monte Carlo
Supporto cloud per architetture distribuite e calcolo GPU
Supporto per la scansione attiva
Pianificazione inversa
Ottimizzazione basata sul tipo di acceleratore
che il tempo è prezioso
treatment room
Intesity modulated current Iavg 1-10 nA
Fixed Energy 65 MeV ± 0,4 MeV
ε(rms,n) = 1,2 π mm mrad
Spotsize: σx=1,4mm, σy=1,6mm
Number of protons for pulse 3x10⁶ - 3x10⁸
Electrical power: 60 kW max, 6 kW standby
Warm up from stanby < 1 hr
Low secondary radiations, activation
treatment room
experimental room
Intesity modulated current Iavg 1-5 nA
Energy modulated 65-160 MeV ± 0,4 MeV (spread <0,75% over 100MeV )
ε(rms,n) = 1,2 π mm mrad
Spotsize: σx=1,4mm, σy=1,6mm
2 Gy/min FOV 25x25 cm² at 17 cm depth
Number of protons for pulse 3x10⁶ - 3x10⁸
Electrical power: 120 kW max, 8 kW standby
Warm up from stanby < 1 hr
Low secondary radiations, activation
treatment room
Intesity modulated current Iavg 1-5 nA
Energy modulated 65-230 MeV ± 0,4 MeV (spread <0,75% over 100MeV )
ε(rms,n) = 1,2 π mm mrad
Spotsize: σx=1,4mm, σy=1,6mm
2 Gy/min FOV 25x25 cm² at 32 cm depth
Number of protons for pulse 3x10⁶ - 3x10⁸
Electrical power: 180 kW max, 10 kW standby
Warm up from stanby < 1 hr
Low secondary radiations, activation
5 motivi per scegliere ERHA, Enhanced Radiotherapy with Hadrons
Ha un prezzo più contenuto rispetto ai sistemi esistenti.
Rispetta dell’ambiente: ha radiazioni istantanee e indotte quasi trascurabili, evita l’obbligo di grandi quantità di schermatura del calcestruzzo e riduce i problemi di disattivazione e smaltimento di rifiuti radioattivi a fine vita (20-30 anni).
Ingombra poco: si estende per lo più in lunghezza e necessita di una superficie inferiore a 100 m2, molto meno impattante delle vecchie strutture di Protonterapia già esistenti.
Facile da allocare, in un corridoio schermato, in un magazzino, in un parcheggio: è sufficiente una superficie pianeggiante.
La gestione di ERHA per gli operatori è semplice: il numero degli apparati è ridotto e per il controllo si utilizza un unico software.