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La terapia con particelle è una tecnica radioterapica che sfrutta il caratteristico profilo di dose altamente localizzato delle particelle cariche per trattare i tumori (rilascio massimo a fine percorso nel picco di Bragg). Un rilascio di dose così concentrato sul volume tumorale consente di minimizzare l'esposizione a dose dei tessuti sani circostanti ma richiede un attento monitoraggio del fascio terapeutico. I prodotti secondari carichi e neutri prodotti nelle interazioni nucleari del fascio terapeutico con il paziente e possono essere sfruttati ai fini del monitoring del fascio poiché la loro emissione è correlata con la posizione del picco di Bragg.
Il progetto SOLE ha come obbiettivo quello di indagare una nuova strategia di monitoring in terapia con particelle utilizzando la rivelazione dei Prompt Gamma (PG).
Il progetto si basa su un rivelatore innovativo che consente di ricostruire il profilo di emissione dei PG sfruttando due meccanismi di rivelazione: la diffusione Compton e la produzione di coppie.
Il rivelatore è composto da una matrice di fibre plastiche scintillanti per la rivelazione degli elettroni/positroni emessi, accoppiata a un calorimetro composto da cristalli pixelati di LFS per la rivelazione del fotone diffuso nell'effetto Compton.
Tale rivelatore è caratterizzato da un'alta efficienza (~10%) e permetterà un incremento della precisione di monitoraggio a parità di segnale emesso rispetto allo stato attuale. Inoltre l'utilizzo di tale tecnica permette di avere informazioni sulla dose depositata direttamente durante il trattamento rendendo possibile un feedback online dei parametri del fascio durante il trattamento stesso, con un chiaro beneficio per la salute del paziente.