토모테라피는 치료 테이블과 종축 빔 측면도에 의해 선량이 형성된다. 이에 미국의학물리학회(American Association of Physicists in Medicine, AAPM) Task Group 148(TG-148) 보고서는 종축 빔 측면도의 반치전폭 불변성을 1% 미만으로 권고하고 있다. 선행연구를 통해 TomoDoseTM(이하 'TD', 2차원 다이오드 배열 측정기로서 토모테라피 전용 다이오드 검출기)를 사용하여 종축 빔 측면도 측정 유용성을 분석하였으나, 품질 관리를 위한 반치전폭 측정은 불가능하였다. 따라서 본 연구에서는 TD로 측정된 종축 빔 측면도의 반치전폭을 선형 보간법을 통해 확인하고, 표준편차와 평균 및 최대 오차를 통해 반치전폭의 정확도를 검증하였다. 또한 턱 인코더의 인위적인 제어를 통해 변경된 종축 빔 측면도의 반치전폭 측정 및 변화량의 차이를 TD, 이온전리함, 필름을 이용하여 비교하였으며, 선형회귀분석을 통해 반치전폭 측정 선형성 및 반치전폭을 예측하였다.
2개월간 TD로 측정된 종축 빔 측면도의 반치전폭 변화율은 평균 0.02 ㎜(0.2%)이며, 이때 반치전폭은 이온전리함과 필름에 비해 0.64-1.2 ㎜ 크게 나타났다. 결정 계수(R²)는 TD와 이온전리함에서 평균 0.99로 높은 선형성을 보였으나, 필름은 0.94로 반치전폭 측정에 대한 큰 편차가 관찰되었다. 반치전폭 약 ±1% 초과는 50-㎜ 및 20-㎜ 조사면 폭에서 각각 턱 인코더 ±60 및 ±30 조정 시 초과하였고, 약 ±2% 초과는 20-㎜ 및 10-㎜ 조사면 폭에서 각각 턱 인코더 ±60 및 ±30 조정 시 초과하였다. 약 ±3-4% 초과는 10-㎜ 조사면 폭에서 턱 인코더 ±60 조정 시 초과하였다.
반치전폭 1% 허용 기준으로, 10-㎜ 및 50-㎜ 조사면 폭에서 TD와 이온전리함으로 측정한 반치전폭 변화량의 차이는 최대 0.4-0.44%로 나타났으며 TD에서 반치전폭 변화량이 적게 관찰되었다.
마지막으로, 변화된 빔 측면도가 선량에 어떤 영향을 미치는지 평가하기 위해, 3차원 다이오드 어레이와 원통형 이온전리함을 사용하여 감마 통과율과 절대 선량 오차를 분석하였다.
변화된 반치전폭이 기준 반치전폭의 1%에 근접하거나 초과한 경우, 평균 감마 통과율 3%/3㎜ 및 2%/2㎜는 각각 100% 및 96%로 높은 감마 통과율을 보였다. 반면, 기준 반치전폭의 2% 및 3-4% 근접하거나 초과한 경우, 평균 감마 통과율 2%/2㎜는 90%로 감소 및 3%/3㎜는 90%로 감마 통과율에 실패하였다. 다만, 상대 선량 분석의 평균 감마 통과율 2%/2㎜는 96.5%로 높은 합격률을 보였다. 이는 선량 준위는 변경되더라도 치료 계획 매개변수는 영향을 받지 않는 것으로 판단된다.
본 연구에서는 선형 보간법을 이용한 FWHM을 통해 종방향 빔 프로파일의 TD 측정의 일관성과 정확성을 확인하였다.
결론적으로 측정값과 선형회귀방정식을 통해 알아낸 결과, TD가 이온전리함 및 필름과 비교하여 적은 반치전폭 변화량을 보였기 때문에 TD 사용 시 각 조사면 폭(10, 25, 50-㎜)의 반치전폭 허용오차를 각각 0.6%, 1%, 0.6% 이내로 품질관리를 수행할 것을 권장한다. 또한 10-㎜ 조사면 폭에서 반치전폭의 변화가 크게 나타났으므로 종축 빔 측면도 품질 관리 시 10-㎜ 조사면 폭의 종축 빔 측면도의 변화를 주의 깊게 검토해야 한다.
마지막으로, 변경된 종축 빔 측면도는 선량의 변화를 초래했으며, 반치전폭의 2-4% 변화했을 때, 감마 통과율이 감소 또는 실패하였으므로, 종축 빔 측면도의 반치전폭 불변성을 1% 이내로 유지하는 것이 중요하다.