重粒子治療-碳離子

1895年德國物理學家侖琴發現x射線，僅僅相隔一年，x射線就已應用在醫療服務上。百餘年的發展，隨著科技及醫療研究的進步，放射線在醫療的應用越來越廣範，效果也越來越好。

體外放射治療使用的射束種類大致可分為光子（一般為X光）和粒子（例如質子）兩種。重粒子治療即為粒子治療的一種，稱為“重”粒子是因為它所使用的粒子的質量比質子還大，目前主要以碳重粒子為主。

臺北榮總籌建之重粒子癌症治療中心則是將碳原子游離成碳離子，再利用同步加速器將粒子加速至光速的百分之七十，再針對癌症病灶進行照射，以進行癌症治療的方法。

 不可能的工期

潤泰集團總裁尹衍樑先生多次表示，醫療救助的工程能早一天完工，就能早一天多救一個人；並以實物捐贈方式，協助興建重粒子癌症治療中心主體大樓及相關重要工程。

就是秉持著這樣的信念，潤泰全體同仁無一不全力以赴；以日本大阪重粒子治療中心為例，大阪重粒子整體工期約26個月完工，而榮總重粒子治療中心，在尹總裁的期盼之下，15個月就必需取得使用執照並辦理完工典禮，可以說是不可能的任務。

 如何縮短工期?

在地下層中因為有其大量的巨積混凝土結構，在整體工期上，這部份將會耗費相當多的時間。

面對極短的工期，可以搶時間的工程只有樓上層結構；潤泰集團採用鋼構工法加上預鑄外牆版工法，大幅縮短了施工的時間。

由其是預鑄外牆版工法，在地下層在施作巨積混凝土時，預鑄工廠已經著手進行預鑄版片的生產，這種同步作業的手法，可以大幅的縮工期。

 預鑄的工藝

榮總重粒子治療中心雖為醫療院所，但榮總醫療團隊希望在建築外觀的設計上，可以讓病患的感覺是自然、放鬆的一種情境。

潤泰團隊為達到榮總的期望，在外牆版的設計上使用了「樹影預鑄工法」；使用一種特殊的方法，在堅硬的混凝土外牆上刻印出自然的樹影，在樹影的搭配之下，讓建築整體多了一種生命的氣息。

 抗震能力

使用重粒子進行治療時會產生少量的輻射，用來乘載這些治療設備的建築結構，必需具備強大的抗震及防輻能力。

在初期設計階段時，由專業設計人員，進行縝密的地震分析及結構計算；並套用3D結構分析模型，計算出所需要的抗震能力。

 排椿遇安山岩置換工法

在整個治療中心的基地內，分布著大量的岩盤，由西北向東南漸深。

在基地中GL-1~-8M處有大量的安山岩塊層，我們先以挖土機挖掘置換土，並使用套管打設後增進垂直度，再以鑽掘機鑽掘至該椿深度後，進行澆築及鋼筋籠吊放，最後將套管抽出。

 巨積混凝土

為了防堵在治療過程中產生的輻射，建築結構需配合輻射屏蔽牆，而輻射防護區屏蔽牆體是由「巨積混凝土」構成的；由於巨積混凝土體積巨大，容易產生「水化熱」現象，導致建築體如「發糕」般開裂，影響結構安全。

為了避免混凝土的熱溫升現象，潤泰與協力廠商國產研發調製最佳配比，首度使用「冰鎮」工法，避免混凝土柱體在硬固過程，由於內部蓄積的大量水化熱，致使與外部產生極大溫差，產生由內而外的龜裂，透過掌握時效與環環相扣的一次化施工，及縝密的溫度監控，達到絕對的防熱杜裂。

 50cm鋼板牆

經過專業輻射防護計算，並透過電腦系統模擬後，發現在部份輻防區域中只使用混凝土牆無法完全抵擋輻射穿透，所以用來補強的50cm厚鋼板牆，就這樣順應而生。

鋼板牆版片到達工地後，依吊裝順序疊料擺放至暫存區，完成後依序開始進行版片安裝，吊裝至定位後，第一片版片需先於外側安裝臨時斜撐，斜撐固定完成後進行後續版片疊加，定位後以油壓千斤頂進行密貼。

密貼完成後以經緯儀測定鋼板牆精度，所能容許誤差值只有正負5mm內以，再進行全面接縫處電焊施作，電焊完成後進行第三方公正單位焊道檢測，依此工序施作共7組(75MM*6+50MM*1)共50公分版片厚度鋼板牆。

密貼完成後以經緯儀測定鋼板牆精度，所能容許誤差值只有正負5mm以內，接著進行全面接縫處電焊施作，電焊完成後由第三方公正單位檢測焊道；依此工序施作共7組(75MM*6+50MM*1)共50公分版片厚度鋼板牆。

 環型天軌

榮總重粒子治療中心，採用是日立的儀器設備；在與日立配合的過程中，其中最為困難的是，環型軌道天車的放樣及預埋。
重粒子治療的方式，是將粒子加速至光速的百分之七十，再針對癌症病灶進行照射，而加速器就是整體的核心設備；為了將這些加速器設備，精準的定位在加速器室內，我們需要在誤差不得超過2mm的狀態之下，將環型軌道天車預埋構件，事先埋設在尚未灌漿的混凝土內。

所有的預埋構件，都必需經過日本技師及潤弘工程人員逐一檢核。

環型軌道天車完工