La radioterapia è un trattamento dei tumori che utilizza radiazioni ionizzanti per danneggiare il DNA delle cellule cancerose, impedendone la proliferazione. Il principio sfrutta il fatto che le cellule tumorali, in rapida divisione, sono più vulnerabili al danno del DNA e meno capaci di ripararlo rispetto alle cellule sane. La sfida centrale è massimizzare la dose al tumore minimizzando quella ai tessuti circostanti.
La dose assorbita si misura in gray (Gy), energia depositata per unità di massa:
Il problema ingegneristico è la conformazione della dose: concentrare la radiazione sul volume del tumore con la massima precisione. Diverse tecniche affrontano questo obiettivo:
| Tecnica | Approccio |
|---|---|
| Radioterapia a fasci esterni | fasci di raggi X o elettroni da un acceleratore |
| IMRT | modulazione dell’intensità per conformare la dose |
| Adroterapia (protoni/ioni) | particelle che depositano la dose a profondità precisa |
| Brachiterapia | sorgenti radioattive poste dentro o vicino al tumore |
Una strategia chiave è incrociare più fasci da angolazioni diverse che convergono sul tumore: ogni fascio attraversa tessuti sani con dose modesta, ma sommandosi al punto d’incrocio depositano una dose elevata solo nel bersaglio. La IMRT affina questo principio modulando l’intensità di ciascun fascio per adattare la dose alla forma irregolare del tumore.
L’adroterapia con protoni o ioni sfrutta una proprietà fisica peculiare, il picco di Bragg: queste particelle depositano la maggior parte della loro energia a una profondità ben definita, quasi nulla oltre, permettendo di colpire tumori profondi risparmiando i tessuti a valle. La radioterapia richiede una pianificazione basata su imaging (TC, PET, RM), calcoli di dose accurati e controlli di qualità rigorosi: è un campo dove fisica delle radiazioni, dosimetria e imaging convergono per un trattamento di precisione.