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奇美醫院放射腫瘤科，於民國八十一年十二月十六日開始作業，當時科主任一名，護理師二名和治療技術員二名。治療設備有直線加速器治療機一部、鈷六十近接治療機一部、Ｘ光定位機一部等，負責本院各科部轉診的癌病病人和台南地區癌病病人的放射線治療工作。
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民國八十二年再增加一部直線加速器，擴大對公、勞保及民眾病人之服務，病人數目逐漸增加，工作人員也日漸充實，因而奠定了它在醫院及社會上癌病治療的地位。
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民國八十六年七月，本科擴大編制，引進腦立體光子刀治療的臨床服務，提供腦部腫瘤病人最佳的治療。
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民國八十九年本院榮升為醫學中心。本科放射治療的設備亦經更新及添置，使得治療技術的品質精進，提升臨床醫療及教學訓練的水準，以為台南地區提供最佳之放射治療機構。
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民國九十五年二月，本科引進先進之強度調控放射治療直線加速器一部，提供先進的腫瘤治療技術及臨床研究，增加腫瘤的控制率與減少正常組織的副作用。
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民國九十七年五月，引進 Varian Clinac iX 直線加速器， 具備可執行體積調控弧形放射治療( Volumetric Modulated Arc Therapy ) 的銳速刀(RapidArc)，並配有影像導影的技術(Imaged-Guide Radiation Therapy，IGRT) 和即時呼吸調控技術(Real-time Position Management，RPM)。
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民國九十七年十月，引進電腦刀( CyberKnife )，執行立體定位放射手術及立體定位放射治療作業，在治療過程中，精準即時對位腫瘤且對週遭的正常組織傷害極低 。
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民國九十九年七月，提供主動式呼吸調控技術(Active breathing coordinator，ABC)，開始治療病人。
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民國一百零一年十二月，引進 TomoTherapy 「螺旋刀影像導引系統」，藉由直線加速器與電腦斷層的結合，以精確定位、劑量集中、高效率大範圍治療的技術。
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民國一百零七年九月引進真光刀 (TrueBeam) 治療，其中超弧刀 (HyperArc) 為全台灣第一家醫學中心，全亞洲第二家建置超弧刀設備的醫院，此設備具有高精準的劑量投遞與完整的正常組織保護的兩項特性，可以提升放射治療品質及簡化複雜的"非共平面立體定位顱內放射治療"流程，為腦部腫瘤病人打造精準及高效能放射治療 。
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民國一百零八年，本科提升為放射腫瘤部，目前本部積極投入於引進世界先進設備與放射治療技術之提升，提供病人最佳治療效益，以期成為國內放射腫瘤領域之翹楚。