01/06/2016
Nonostante gli enormi successi clinici, il cancro è tuttora la prima causa di morte ovunque. Il numero globale di nuovi casi nel 2012 è stato stimato intorno ai 14 milioni, con una aspettativa di 20 milioni per il 2020. Circa il 50% dei casi è trattato con radioterapia.
Il libro 'Laser-Driven Particle Acceleration Towards Radiobiology and Medicine' pubblicato da Springer affronta le potenzialità offerte dalle nuove tecniche di accelerazione laser per gli studi radiobiologici e per le applicazioni cliniche con una panoramica multidisciplinare che include lo stato dell’arte delle tecniche laser paragonate alle più avanzate strumentazioni convenzionali, nuovi concetti radiobiologici, dosimetrici, di radioprotezione.
Al volume hanno contribuito 25 esperti da tutto il mondo nelle varie discipline coinvolte, con 13 capitoli altamente specializzati ed aggiornati: il contributo dei fisici spiega le tecniche laser di accelerazione di elettroni e ioni, anche con la possibilità di creare nuove sorgenti di fotoni di alta energia, nonché la produzione di immagini radiologiche ad alta risoluzione nello spazio e nel tempo. Il contributo dei medici radiologi evidenzia le tecniche più recenti impiegate in ambito clinico e fornisce un prezioso riferimento per le tecniche laser; quello dei dei biologi apre l’orizzonte di un’indagine radiobiologica su scale temporali brevissime che potrebbe rivoluzionare i concetti radioterapeutici ed accrescere notevolmente il rapporto benefici/danni del trattamento clinico. Viene riconsiderata la dosimetria in considerazione dell’impiego di pacchetti di particelle ultracorti, anche con l’impiego di calcoli numerici basati su codici Monte Carlo. La radioprotezione deve considerare i nuovi scenari che si creeranno con l’impiego di laser di alta potenza in ambito ospedaliero. Infatti, mentre gli acceleratori convenzionali producono particelle di un tipo definito ad una energia determinata, gli acceleratori laser si basano su interazione laser-materia ad altissima intensità luminosa con una cascata di prodotti altamente energetici che accompagnano la generazione dei pacchetti di particelle da utilizzare.
Il libro vede il contributo determinante di ricercatori Cnr dei Dipartimenti di scienze fisiche e tecnologie della materia e Scienze biomediche, in particolare Valentina Bravatà, Francesco Cammarata, Giusi Forte, Debora Lamia, Luigi Minafra e Giorgio Russo dell'Istituto di bioimmagini e fisiologia molecolare (Ibfm-Cnr); Antonio Giulietti, Leonida Antonio Gizzi, Luca Labate e Andrea Macchi dell'Istituto nazionale di ottica (Ino-Cnr).
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New tools based on intense lasers for radiobilogy and radiotherapy of tumors
A new Springer book gives an overview of the latest results obtained in the acceleration of charged particles with laser-plasma technologies, together with the current investigations with these particles in radiobiology for the development of radiotherapy of tumors. The book includes major contributions from researchers from the Cnr Department of Physical science and material technologies (Dsftm), and the Department of biomedical sciences (Dsb)
Although the rate of survivals increases regularly year by year, cancer is still the first cause of death everywhere. The number of new cases of cancer in the world was about 14 millions in the year 2012, with an expectation of more than 20 millions in 2020. About 50 % of cases are treated with radiation therapy.
The book 'Laser-Driven Particle Acceleration Towards Radiobiology and Medicine' edited by Springer addresses the potential of the novel technique of laser-driven particle acceleration for radiation biology and for therapy of tumors with a multidisciplinary overview of the state of the art of both laser-driven and conventional devices, advanced biology, novel concepts on radiotherapy, dosimetry and radiation safety. The worldwide contribution of 25 leading experts in various disciplines resulted in 13 Chapters highly specialized and up-to-date. Physicists introduce laser-driven electron, proton and ion accelerators, advanced experiments, novel ideas, secondary sources of high-energy photons. Photons of tens of MeV have been also used to produce, via photonuclear reactions, radionuclides of interest for the nuclear medicine. High-resolution ultrafast radiography is also reported. Radiotherapists describes some of the most advanced RF-based devices and protocols, extremely effective, currently used in hospitals. This provides a benchmark for the laser-driven technologies. While a number of biologists investigate the response of living matter to the particle bunches produced by lasers, some others are speculating on how this new opportunity can extend and empower the most recent concepts of radiobiology. Both absolute and relative dosimetry are re-considered for the laser produced particles, in the framework of international protocols. Suitability of existing devices is examined and novel concepts for ad hoc detectors are considered, also with Monte Carlo numerical simulations. Radiological safety issues are reconsidered in the perspective of transferring high power lasers technologies in a clinical context. In fact, while conventional accelerators deliver a well defined type of particle with an almost monoenergetic spectrum, we are dealing now with a mix of radiological products delivered by the laser-matter interaction.
The book includes major contributions from researchers from the Cnr Department of Physical science and material technologies (Dsftm), and the Department of biomedical sciences (Dsb), in particular Valentina Bravatà, Francesco Cammarata, Giusi Forte, Debora Lamia, Luigi Minafra e Giorgio Russo (Ibfm-Cnr); Antonio Giulietti, Leonida Antonio Gizzi, Luca Labate e Andrea Macchi (Ino-Cnr).
Per informazioni:
Antonio Giulietti
INO-CNR
antonio.giulietti@ino.it
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