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长庚大学放射医学研究院的核心实验室

◎长庚大学放射医学研究院副院长 魏孝萍                                 

林口长庚医院质子暨放射治 疗中心已于2015年12月开始治 疗病人

为了开发此一前列技术及探讨未来可能进行之研究议题，长庚医院暨长庚大学共同成立了放射医学研究院，并在林口长庚院区设立了四个核心实验室，提供高能粒子、剂量评估、影像评估以及动物与细胞实验之服务平台，以支持相关研究计划的推展。

林口长庚医院质子回旋加速器为国内只有一个的高能质子射束（70～230 MeV）设备

回旋加速器为国内只有一个的高能质子射束（70～230 MeV）设备。由于以往国内未有相关设备，因此有关研究相当缺乏，研究者往往必须与国外研究单位合作，至国外实验室进行实验，不但研究成本高昂且必须等待射束时间，对研究者非常不方便。如今国内拥有高能质子设施，相关研究势必大量增加。

放射医学研究院的核心实验室及其设备，将开放给长庚体系及其他单位使用，也将支援国内高能物理之宇宙射线及电子材料之辐射效应的研究，另将作为研究太空辐射生物效应与安全防护之模拟设施。

粒子束流核心实验室

台湾长期缺乏数百MeV级质子射束与中子射束之基础研究设施。放射医学研究院正在林口长庚医院质子治 疗中心第五间照射室，建置实验用之质子与中子束流（beamline），以补足台湾高能粒子研究的缺口，提供长庚体系及国内其他机构使用。

本核心实验室建置之质子与中子束流，将进行医学物理之剂量与安全研究、放射诊疗之医学影像研究、质子与中子之辐射生物研究、电子元件之材料科学研究、宇宙射线之高能物理研究，并作为高能质子与单能中子之国家标准使用，以建构台湾高能粒子射束研究的本土能力。

此外，中子束流照射站拟设计为多个中子靶可切换的形式，提供多种中子能谱与中子通量之选择，以支援不同的研究需求。此中子束流照射站适合做为辐射生物、微剂量学、辐射屏蔽等之研究使用，未来与游离辐射国家标准实验室合作，亦可发展成为中子辐射侦测仪器之校验标准。

剂量评估核心实验室

成立剂量评估核心实验室之目的，在于提供质子与中子射束在生物体及环境中之剂量评估服务，使用方法包括一维、二维、三维之实验度量及理论模拟。本实验室拥有国内相当完整的各式气态与固态剂量计，得以度量细胞微剂量、混合辐射场之环境剂量、及生物体之剂量分布。另拥有多种蒙地卡罗剂量评估程序与技术，得以评估非均质物质之巨观与微观辐射剂量，包括光子、电子、质子、中子、重离子等，以便应用于放射诊疗、医学物理、辐射生物、高能物理、辐射屏蔽及其他相关领域。

剂量评估核心实验室将开发相当佳化的量测与模拟之技术平台，以确保粒子治 疗之剂量准确性，并建立及发展包括质子治 疗之病人剂量分布的治 疗计划、质子治 疗之微剂量学、质子治 疗环境中所诱发之二次粒子的剂量评估技术。这些技术有助于评估病人剂量的不确定度、质子治 疗之相对生物效应、质子诱发环境辐射对医疗人员与病人造成的辐射安全影响，并开发蒙地卡罗粒子模拟运算、假体剂量度量、光子度量设备、高能中子度量设备、微剂量度量设备等先进技术及工具。服务内容包含病人治 疗计划之剂量计算、质子剂量模拟运算、光子剂量模拟运算、光子与质子剂量测量、活体剂量验证、二维与三维之剂量分布、活化分析测量技术、质子/中子剂量评估等。

影像评估核心实验室

当前影像技术的发展，早已从静态转为动态、器官转为分子、解剖转为生理，这些影像信息需要昂贵的仪器、专业的分析以及有效的整合，才能发挥相当大功效。放射医学研究院为了支援林口长庚医院质子治 疗中心之临床影像需求，设立高阶影像评估核心实验室，发展前瞻性多尺度影像评估方法，用以针对粒子治 疗之肿瘤特性，进行研究计划及临床应用之影像解读服务。

本核心实验室将建立多尺度医学影像之关键技术与核心设施，提供肿瘤分子、细胞、结构及功能影像之服务，以评估质子治 疗计划与治 疗后之早期反应，并提供国内外学术研究单位必要之支援与合作，建立双向合作伙伴关系以进行交流。

辐射生物核心实验室

为配合长庚前列医疗园区与质子治 疗的研究发展，以增进放射治 疗疗效与减少副作用的发生，长庚大学与长庚医院共同成立放射医学研究院辐射生物核心实验室。成立目的在于建立并发展新颖快速的分析技术，以解读照射后的生物反应，协助提升质子治 疗的成效及辐射生物相关研究。

本核心实验室支援各种放射线射束对于细胞与小动物的照射，并于活体内及活体外进行定性与定量的辐射伤害评估。提供各式动物肿瘤模式以配合中心研究群的剂量与影像研究需求，提升辐射生物相关研究水平及使用者之论文发表水平。并加强国际学术交流与合作，提升学术研究之国际地位。

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