A) Presentazione di una sintesi del contenuto tecnico della domanda di sovvenzione. Uno dei compiti più importanti della ricerca medica e clinica è quello di migliorare l'efficacia del trattamento del cancro, poiché le diagnosi tumorali e i decessi correlati al cancro stanno crescendo rapidamente anno dopo anno. Secondo le statistiche dell'Organizzazione mondiale della sanità (OMS), nel 2012 il numero di casi di cancro a livello mondiale è aumentato di 14 milioni in un anno, che dovrebbe salire a 22 milioni all'anno nei prossimi due decenni. Nello stesso periodo, si prevede che i decessi da cancro aumenteranno da 8,2 milioni a 13 milioni all'anno. Ci sono tre forme importanti di trattamento: chirurgia, radioterapia e chemioterapia, che vengono utilizzati dai medici nella lotta contro più di 100 tipi di cancro. Questa applicazione riguarda la chirurgia radiologica stereotattica (Stereotactic Radiosurgery-SRS), un tipo di radioterapia. I metodi radiochirurgici disponibili e i confini della tecnologia sono la sfida più grande per i medici, il che rende molti pazienti incapaci di affrontarli correttamente. La ricerca di alto livello è fondamentale per lo sviluppo di questo settore, che contribuisce al trattamento dei pazienti in tutto il mondo. Il nostro obiettivo è quello di perseguire una ricerca che sviluppi la chirurgia stereotattica delle radiazioni ad un livello superiore. Le opzioni disponibili per il trattamento del cancro sono la chirurgia, varie forme di radioterapia e chemioterapia. La radiochirurgia stereotattica (SRS) è una forma di irradiazione esterna che utilizza l'impostazione del bersaglio 3D per posizionare più fasci collimati con precisione. I fasci si intersecano al punto focale, che consente di somministrare alle cellule tumorali un'alta dose di radiazioni esattamente mirata, in modo che siano esposte a dosi minime di cellule sane circostanti. Per i tumori di piccole dimensioni (1 cm³ — 35 cm³) e più tumori, la SRS ha dimostrato vantaggi rispetto ad altri tipi di radioterapia, come la terapia radiante convenzionale (RT), la terapia di radiazione 3D (CRT), la terapia di radiazione modulata ad intensità (RT), la terapia radianica modulata ad intensità (IMRT), la terapia ARC (Tomoterapia) e la Brachiterapia. Il trattamento SRS consiste in una singola irradiazione, mentre altri tipi di radioterapia richiedono una serie di 4-6 settimane di trattamento di 25-40 parti. Il nostro obiettivo è quello di realizzare ricerche industriali che consentano un trattamento continuo e dinamico con visualizzazione in tempo reale, riducendo significativamente il tempo necessario per il trattamento, migliorando al contempo l'efficacia e la disponibilità del trattamento. Le attuali tecnologie SRS si basano su tre tipi di sorgenti di radiazioni: acceleratore di particelle pesanti (terapia protonica), acceleratore elettronico (LINAC) che emette fotoni gamma e sistema a raggi gamma (gammakés) utilizzando isotopi radioattivi. I sistemi basati sull'acceleratore possono emettere solo un singolo fascio, accelerando una particolare particella carica come il protone ad alta energia. Tuttavia, a causa di un fascio singolo, essi possono applicare solo un numero limitato di angoli di irradiazione. La capacità di avere un gran numero di angoli di irradiazione è essenziale per la chirurgia radiologica sicura, in quanto questa proprietà consente il trasferimento di alte dosi di radiazioni direttamente al tumore, fornendo una dose minima di tessuti sani circostanti. Vediamo la tecnologia gamma coltello come l'unico modo per farlo è perché i sistemi a base di isotopi radioattivi cobalto-60 hanno un maggior numero di angoli di entrata. I sistemi basati sull'isotopo cobalto-60 utilizzano radiazioni gamma generate durante la decomposizione degli isotopi radioattivi. La radiazione gamma è costituita da raggi fotonici prodotti dal decadimento isotropico in diverse sorgenti separate di cobalto-60. La protezione dei tessuti non danneggiati può essere migliorata anche nel caso delle altre due tecnologie, ma sono in forte svantaggio. I dispositivi terapeutici del fascio di particelle proteggono i tessuti sani nel percorso della radiazione regolando la posizione della cosiddetta punta di Bragg (che dipende dall'energia della particella) nella posizione del tumore. Uno dei maggiori inconvenienti della tecnologia è il costo unitario molto elevato dovuto all'uso degli acceleratori necessari. L'acceleratore lineare medico (LINAC) emette un muco fotonico a raggi X ben definito con un'intensità uniforme nell'intervallo di energia compreso tra 4 MeV e 25 MeV. Un LINAC ben progettato produce una sfera isocentrica sufficientemente piccola (1 mm di diametro) da applicare alla radiochirurgia. I confini di Linac si riflettono nel numero di angoli di irradiazione e nell'inflessibilità della dimensione del punto di messa a fuoco. I sistemi a base di isotopi radioattivi cobalto-60 hanno un maggior numero di angoli di entrata, ma hanno anche confini te...