Bouwtechnisch en therapeutisch hoogstandje

ParTICLe is het eerste centrum in ons land waar kankerpatiënten pro­tontherapie zullen kunnen ondergaan: een hoogtechnologische behandeling waarbij de tumor gericht wordt bestraald en minder gezond weefsel wordt aangetast. Op een beperkte oppervlakte en met het oog op een volledig integratie in het ziekenhuisweefsel heeft het project al heel wat voeten in de aarde gehad. Letterlijk en figuurlijk.

Volledig in 3D ontworpen en gerealiseerd tegen een operationeel ziekenhuisgebouw zonder de doorgang te belemmeren. Ja, de bouw van het proton­therapiecentrum ParTICLe op campus Gasthuisberg van het UZ Leuven – het eerste in België – is er één vol uitdagingen. Met technische vereisten, stralingsbescherming en een optimaal gebruik van de beperkte ruimte. Hoofdaannemer BAM Contractors leidt het complexe project in goede banen.

Staaltje techniek onder de grond
Het protontherapiecentrum bevindt zich volledig onder de grond. De hoogste niveaus lopen gelijk met het straatniveau. Niet dat je dat gevoel krijgt. Dankzij het spel met niveauverschillen en ingegraven patio’s is er in de wachtruimte natuurlijk licht en groen te zien. De twee deeltjesversnellers bevinden zich wel in betonnen bunkers, met een aanpalende bestralingsruimte. Zij vormen het hart van het protontherapiecentrum.

“Het centrum is geen losstaand verhaal”, weet Steven Vernyns, projectleider bij BAM Contactors. “Via doorbraken naar het bestaande gebouw moet het protontherapiecentrum op termijn volledig geïntegreerd worden. Daarom bouwden we het tegen het bestaande ziekenhuiscomplex aan.” De hoofdaannemer is verantwoordelijk voor de ruwbouw en de afwerking, met uitzondering van enkele specifieke lokalen met medische toestellen. BAM Contractors coördineerde ook de volledige studie van het gebouw, de technische aspecten en de stralingsbescherming.

Een BIM-verhaal
BIM was nooit veraf tijdens de ontwerp- en de bouwfase. Het volledige gebouw werd vanaf de ontwerpfase uitgetekend in 3D. Die beslissing viel al bij de start van het project, in overleg met de architect. De reden? Het feit dat de beperkte ruimte omsloten is door gebouwen en tunnels, én omdat de technische uitdagingen groot waren.

BAM Contractors bracht het gebouw in kaart met behulp van 3D-technieken. Tot op detailniveau. Zo kon onder meer de stralingsprotectie grondig bestudeerd worden. “De bunkers hebben wanden van 1 tot 3 meter dik. Er zitten maar liefst 2 kilometer wachtbuizen voor kabels en leidingen in verwerkt. Vanwege de straling zijn rechte doorgangen in het beton onmogelijk. Alle bochten zijn uitgetekend in 3D en gecontroleerd door de TU Delft. Voor de uitvoering waren die 3D-plannen erg handig, want het is echt complexe materie”, aldus de projectleider.

Het protontherapiecentrum bevindt zich volledig onder de grond.

Combinatie van betonsoorten
De essentiële stralingsbestendige muren van de zogenaamde bunkers met deeltjesversneller zijn opgetrokken uit verschillende soorten beton. Steven Vernyns: “In bepaalde zones kozen we voor beton met een hogere massadichtheid om de straling beter tegen te houden binnen de architectonische mogelijkheden.” 

Bij de realisatie van de dikke wanden was het dan weer belangrijk om weinig warmteproductie te hebben, met het oog op het verhinderen van scheurvorming. Daar bood low heat concrete de oplossing, dat de warmteontwikkeling in de wanden vlak na het storten van het beton beperkt. In de zones rond de deeltjesversnellers werd er gewerkt met low activation concrete. “Dat neemt minder radioactiviteit op. Het vermijdt bovendien dat het kostenplaatje al te hoog oploopt als het protontherapiecentrum ooit terug ontmanteld zou moeten worden.”

Logistieke uitdaging
De bouwcontext maakte het vlotte verloop van het project niet evident. De bouwput – 80 op 20 meter – bevindt zich vlak naast het operationele ziekenhuis, waaronder de dagzaal oncologie. “Een gevoelige afdeling, waarvoor we de geluidshinder maximaal moesten beperken. Duidelijke communicatie met het ziekenhuis was cruciaal. We planden zo veel mogelijk grote werken in op tijdstippen waarop de afdeling het minste hinder zou ondervinden – waar nodig in een ploegensysteem.”

De weg naast de werf biedt toegang tot de ziekenhuisapotheek, die ten allen tijde toegankelijk moest blijven. Er werd zoveel mogelijk vanuit de bouwput zelf geregeld. Bij momenten waren er zestig arbeiders tegelijk aan het werk op de kleine oppervlakte.

Deeltjes op halve lichtsnelheid
De bouw van het protontherapiecentrum betekent dat kankerpatiënten niet langer naar het buitenland zullen moeten voor de innovatieve behandeling. Met klassieke bestraling wordt nog steeds een deel van het gezonde weefsel rond de tumor beschadigd. Bij protontherapie is dit veel minder het geval. Om die reden is protontherapie vooral geschikt voor de behandeling van tumoren bij kinderen of kwaadaardige gezwellen op cruciale plaatsen zoals de schedelbasis, bij de wervelkolom of vlak bij een oogzenuw. 

Hoe werkt het? De deeltjesversneller zal positief geladen deeltjes (partikels) versnellen tot meer dan de helft van de lichtsnelheid. Zo hebben ze voldoende energie om diep in het weefsel door te dringen – tot in de kern van de tumor. Op de gewenste indringdiepte in het lichaam geven deze protonen hun maximale stralingsdosis af, waarna de straling volledig stopt. Zo blijft gezond weefsel dat zich achter de tumor bevindt gespaard. Beide deeltjesversnellers zijn ondertussen succesvol op hun plaats gehesen. De eerste protontherapiebehandelingen zijn voorzien voor september 2019.

Tekst Stephanie Demasure     |    Beeld BAM Contractors
Uitgelichte 

TECHNISCHE FICHE

Bouwheer UZ Leuven
Architect ar-te (Leuven) en dJGA architecten (Rotterdam)
Hoofdaannemer BAM Contractors (Brussel)