• 핵의학기술
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• 제18권1호
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• pp.10-18
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• 2014

암에 대한 진료 및 치료 효과 판정 등에 유용한 PET 검사가 증가되면서 추적검사 시 SUV의 정확한 비교를 위해 EANM 등에서는 동일한 장비에서 검사를 시행하는 것을 권고하고 있어 동일한 기종의 PET/CT 활용에 대한 관심이 커지고 있다. 하지만 병원의 환경상 여건이 허락되지 않는 경우가 많아 정확한 SUV 비교를 위한 Factor 개발, 장비간 호환 등의 방안을 마련하는데 관심이 높아지고 있다. 이런 관점에서 기종이 다른 3대의 PET/CT 장비를 대상으로 SUV를 평가하여 장비간 호환성이 가능한지 실험해 보았다. Discovery 690, Discovery 690Elite, Discovery 710 장비를 대상으로 ACR phantom, NEMA IEC Body phantom, SNM Chest phantom, $^{68}Ge$-cylinder phantom에 대한 SUV를 측정하여 장비간 비교를 시행하였다. 장비 별 SUVmean과 $SUV_{max}$를 측정하여 비교해 본 결과, $SUV_{mean}$의 경우 각 phantom 별로 장비간 차이는 최대 3.61%, 최소 0.19%였고 $SUV_{max}$는 장비 별로 최대 4.11%, 최소 0.03% 정도 차이가 발생하였다. 제조사에서 권고하는 장비간 SUV 허용 범위는 5%이며 실험에 사용된 3대의 PET/CT 장비간 SUV 차이는 이에 포함된다. 이는 CT 기종의 차이에 따른 SUV의 변화는 크지 않음을 유추할 수 있다. 병원마다 동일한 장비를 여러 대 구입하기에는 현실적인 어려움이 있으므로 기종이 다른 PET/CT 장비의 SUV가 허용 가능한 범위 내에 있는 장비를 활용한다면 동일한 장비 사용을 권고하는 추적검사의 경우 예약 일정 변경 등의 검사 효율성이 증가되고 정량평가의 정확도를 높여 줄 것이다.

• 핵의학기술
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• 제18권2호
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• pp.17-21
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• 2014

최근 방사선 노출에 대한 사회적인 이슈와 함께 의료용 방사선의 이용에 대한 환자의 관심도 증가하고 있다. 현재 본원에서 시행하는 PET-CT 검사의 $^{18}F$-FDG는 EANM 권고기준대비 40% 초과하여 투여하고 있다. 따라서 최신 기술이 탑재된 장비의 성능을 파악하여, 진단적 가치를 보존하면서도 환자의 피폭선량을 최소화 시킬 수 있는 적정한 $^{18}F$-FDG의 투여량에 대해 알아보고자 한다. PET-CT 장비로는 2007년 설치된 Biograph Truepoint 40 (siemens, USA)스캐너와 2011년 설치된 동일회사의 Biograph mCT 64 (siemens, USA)를 사용하였고, 각 장비의 고유성능을 평가하기 위해 scatter phantom을 이용하여 NECR을 평가하였다. 또한 각 장비의 영상에 대한 평가를 위해 NEMA IEC Body Phantom에 $^{18}F$-FDG를 3.7, 4.44, 5.18 MBq/kg을 주입하고, 각각에 대해 bed 당 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120초씩 받은 데이터로 장비간의 SNR을 평가하였으며, 임상적 평가를 위해 $^{18}F$-FDG 3.7, 4.44, 5.18 MBq/kg을 주입한 환자들의 데이터를 이용하여 SNR을 비교 평가하였다. 실험 결과 mCT 64의 peak NECR값은 1.65e+005 cps이고, 이것은 Turepoint 40보다 10 % 높은 수치였다. NEMA IEC body phantom을 이용한 SNR값은 $^{18}F$-FDG 3.7 MBq/kg 주입한 경우 mCT 64가 검사 시간에 따라 평균 17.9% 높았고, 4.44 MBq/kg 주입한 경우는 평균 17.4% 높았으며, 5.18 MBq/kg 주입한 경우는 평균 17.1% 높았다. 임상 환자 영상의 경우 mCT 64의 SNR값은 16.5이고, 이것은 Turepoint 40 장비보다 25% 높았다. 다시 말해, 최근 장비의 발전으로 인해 장비 성능의 평가 항목 중 하나인 NECR은 10% 증가하였고, 영상 질의 평가 항목 중 하나인 SNR은 평균 17.5% 증가하였다. 더불어 bed당 10초의 시간을 늘리면 주입량을 10% 감소를 하여도 SNR은 유지 할 수 있었다. 그러므로 신규 도입한 장비의 정확한 성능테스트를 통해 영상의 질 저하 없이 투여량을 저감하여 환자의 방사선 피폭선량을 줄일 수 있고, 또한 방사선 노출에 대한 환자의 불안감을 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제16권2호
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• pp.29-34
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• 2012

Siemens사의 CT 선량 감소 소프트웨어인 IRIS의 적용을 통하여 CT 선량 감소 시 노이즈 감소 효과와 해상력의 보존 그리고 ACCT에 IRIS 각 kernel의 적용 시 SUV 변화를 확인하는데 목적을 두었다. Biograph mCT 40 slice 스캐너를 이용하여 AAPM CT performance phantom, Anthropomorphic chest phantom을 관전압 120 kVp로 고정하고 100-10 mAs까지 15%감소하여 스캔 후 FBP, IRIS 각 kernel을 적용하여 재구성 하여 영상의 노이즈, 해상력, 영상 평가를 시행하였다. NEMA IEC body phantom을 이용하여 55.5 MBq를 background에 주입하고 열소와 배후 방사의 비를 8:1이 되도록 모형을 제작하였다. 120 kVp, 50 mAs 조건으로 1분, 2분, 3분, 4분 스캔하여 영상을 획득한 후 ACCT에 IRIS 각 kernel을 적용하여 기존 FBP 방식을 적용한 SUV와의 평가를 시행하였다. IRIS의 적용 시 기존 FBP 방식에 비하여 45% 선량을 감소하였음에도 불구하고 해상력 저하 없는 노이즈 감소 효과가 확인 되었으며 SUV 평가 실험에서 IRIS의 I70f kernel을 제외하고는 기존 FBP 방식을 통하여 획득된 SUV와 유의한 차이가 나타나지 않았다. 본 연구를 통하여 IRIS 적용 시 기존 FBP 방식에 비하여 CT 피폭선량 감소와 해상력 저하 없는 노이즈 감소 효과를 입증하였으며 IRIS kernel의 적절한 적용을 통하여 PET/CT 검사 시 환자 피폭선량 감소는 물론 FBP 방식에 비하여 우수한 영상의 획득이 가능할 것이라 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제27권1호
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• pp.47-54
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• 2023

Purpose PET-CT imaging require an appropriate quality assurance system to achieve high efficiency and reliability. Quality control is essential for improving the quality of care and patient safety. Currently, there are performance evaluation methods of UN2-1994 and UN2-2001 proposed by NEMA and IEC for PET-CT image evaluation. In this study, we compare phantom images with the same experiments before and after PET-CT 3D normalization and well counter correction and evaluate the usefulness of quality control. Materials and methods Discovery 690 (General Electric Healthcare, USA) PET-CT equiptment was used to perform 3D normalization and well counter correction as recommended by GE Healthcare. Based on the recovery coefficients for the six spheres of the NEMA IEC Body Phantom recommended by the EARL. 20kBq/㎖ of ¹⁸F was injected into the sphere of the phantom and 2kBq/㎖ of ¹⁸F was injected into the body of phantom. PET-CT scan was performed with a radioacitivity ratio of 10:1. Images were reconstructed by appliying TOF+PSF+TOF, OSEM+PSF, OSEM and Gaussian filter 4.0, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0, 6,5 mm with matrix size 128×128, slice thickness 3.75 mm, iteration 2, subset 16 conditions. The PET image was attenuation corrected using the CT images and analyzed using software program AW 4.7 (General Electric Healthcare, USA). The ROI was set to fit 6 spheres in the CT image, RC (Recovery Coefficient) was measured after fusion of PET and CT. Statistical analysis was performed wilcoxon signed rank test using R. Results Overall, after the quality control items were performed, the recovery coefficient of the phantom image increased and measured. Recovery coefficient according to the image reconstruction increased in the order TOF+PSF, TOF, OSEM+PSF, before and after quality control, RCmax increased by OSEM 0.13, OSEM+PSF 0.16, TOF 0.16, TOF+PSF 0.15 and RCmean increased by OSEM 0.09, OSEM+PSF 0.09, TOF 0.106, TOF+PSF 0.10. Both groups showed a statistically significant difference in Wilcoxon signed rank test results (P value<0.001). Conclusion PET-CT system require quality assurance to achieve high efficiency and reliability. Standardized intervals and procedures should be followed for quality control. We hope that this study will be a good opportunity to think about the importance of quality control in PET-CT

• 핵의학기술
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• 제22권1호
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• pp.35-42
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• 2018

양전자 방출 단층촬영에서 정량적 평가에 통상적으로 쓰이는 표준섭취계수(SUV : Standardized Uptake Value)는 종양의 병소와 병기의 진단 그리고 치료 성적 평가에 있어서 사용되고 있는 유용한 지표이다. 하지만 SUV는 환자의 체격, 검사까지의 시간, 부분용적 효과, 관심영역의 설정, 검사장비, 영상재구성 차이 등에 따라 변화 되므로 다양한 인자의 영향을 고려하여야만 한다. 그 중에서도 PET/CT 장비와 영상의 재구성 방법의 차이에 의한 SUV의 차이를 SIEMENS 사의 EQ PET을 이용하여 방사능의 차이를 보정 할 수 있게 되었다. 그러므로 본 연구에서는 phantom 실험과 FDG PET 임상영상의 SUVmax를 비교 하여 EQ PET을 적용함으로써, SUV의 변화를 평가 하고 EQ PET의 유용성에 대해서 검증해보고자 하였다. 본원의 3대의 PET/CT 장비인 Biograph true point 40, Biograph mCT 40, Biograph mCT 64 장비를 이용하여 $^{18}F-FDG$를 주입 한 NEMA IEC body phantom 영상을 획득 한 후 OSEM3D+PSF, OSEM3D+TOF, OSEM3D+PSF+TOF의 알고리즘을 이용하여 영상을 재구성 하였다. 각각 재구성된 영상에서 관심영역의 방사능 농도를 측정한 후, EARL에서 권고하는 NEMA IEC body phantom의 방사능 농도의 회복계수 값을 비교하여 서로 다른 PET system 간에 방사능 농도의 차이를 줄일 수 있는 EQ filter 값을 산출 하였다. 산출한 EQ Filter 값을 장비와 영상 재구성에 따라 적용하여 팬텀의 회복계수와 61명의 폐암환자의 FDG PET 영상에서 종양의 SUVmax를 비교 분석 하였다. 3대의 PET/CT 장비에서 영상의 재구성 알고리즘을 달리하여 획득한 phantom의 영상의 6개구의 평균 변동계수는 EQ PET 적용 전 후의 값은 OSEM3D 재구성 영상에서 각각 0.05, 0.04 OSEM3D+TOF 재구성 영상에서는 각각 0.04, 0.03, OSEM3D+PSF 재구성 영상에서는 각각 0.04, 0.03, OSEM3D+PSF+TOF 재구성 영상에서는 각각 0.03, 0.02 값을 보여 EQ PET 적용 후 팬텀의 6개 구의 평균 변동계수는 감소하였다. 임상 영상 비교 에서는 폐암환자 종양의 SUVmax는 OSEM3D, OSEM3D+TOF, OSEM3D+PSF, OSEM3D+PSF+TOF 순으로 증가하였으며, EQ PET 적용 후 재구성 영상에 대한 SUVmax는 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p=1.000). PET/CT 영상에서 서로 다른 PET/CT 장비와 영상의 재구성 방법의 차이에 의해 발생하는 방사능 농도의 차이를 EQ PET을 이용하여 측정함으로서 장비와 영상 재구성별 방사능 농도의 편차가 감소되었다. PET 영상에서 정량적 평가에 이용되는 SUV의 편차를 줄일 수 있어 종양의 병소와 병기의 진단, 그리고 치료 성적평가의 정량적 평가 신뢰도가 향상 될 것으로 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제16권1호
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• pp.34-37
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• 2012

$^{18}F$-FDG 검사 시 한 bed 당 적정 스캔 시간을 정량 평가하기 위하여 Philips사 TF 64 PET/CT를 사용하였다. Phantom 실험과 환자를 대상으로 다양한 스캔 시간을 적용하며 평가를 하여 최적의 스캔 시간을 알고자 하였다. 20초 간격으로 총 5회의 서로 다른 bed 당 스캔 시간을 NEMA IEC body phantom과 환자들에게 적용하여 $^{18}F$-FDG 영상을 획득하였다. Phantom 실험의 경우 관심영역과 background의 방사능비를 8:1로 했다. 관심영역과 background 영역의 표준섭취계수(SUV)와 대조회복계수(CRC)가 계산되었다. 환자를 대상으로 한 연구에서는 평균$444{\pm}74$ MBq의 $^{18}F$-FDG가 환자에게 주사되었고 20명의 환자, 38개의 병소부위에서 표준섭취계수가 측정되었다. Background noise는 background 부분의 표준편차를 평균으로 나누어 계산되었다. Phantom 실험에서 두 그룹 (LT-60 [<60 sec]과 GT-60 [${\geq}60$ sec])을 비교한 결과 LT-60 그룹의 표준섭취계수(SUV)와 대조회복계수(CRC)가 (H1: 14.2 and 7.3, H2: 11.4 and 7.8, H3: 4.9 and 3.2), GT-60 그룹(H1: 8.9 and 2.8, H2: 8.2 and 5.0, H3: 2.0 and 1.6)에서 보다 높은 변이율을 보였다. 이는 한 bed 당 스캔시간이 60 sec 이상일 때 안정적인 표준섭취계수와 대조회복계수를 나타내는 것을 의미한다. 환자를 대상으로 한 연구에서 역시 표준섭취계수(SUV)와 대조회복계수(CRC)가 LT-60 그룹에서 높은 변이율을 보였다. PET/CT 영상에서 background noise는 bed 당 스캔시간이 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타났다. 그리고 60 sec 이하 그룹에서는 높은 background noise로 인하여 높은 SUV와 CRC 변이율을 보였다. 따라서 PET/CT 영상의 질을 고려할 때 1 bed 당 스캔시간은 최소 60 sec 이상이어야 한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제41권4호
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• pp.321-327
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• 2018

The purpose of this study is to compare PET imaging performance with Fluorine-18 ($^{18}F$) and Gallium-68 ($^{68}Ga$) for influence of physical properties of PET tracer. Measurement were performed on a Siemens Biograph mCT64 PET/CT scanner using NEMA IEC body phantom and Flangeless Esser PET phantom containing filled with $^{18}F$ and $^{68}Ga$. Emission scan duration(ESD) was set to 1, 2, 3, 4 and 5min/bed for $^{68}Ga$ and 1min/bed for $^{18}F$. The PET image were evaluated in terms of contrast, spatial resolution. Under same condition, The percentage of contrast recovery measured in the phantom ranged from 16.88% to 72.56% for $^{68}Ga$ and from 27.51% to 74.43% for $^{18}F$ and The FWHM value to evaluate spatial resolution was 10.96 mm for $^{68}Ga$ and 9.19 mm for $^{18}F$. For this study, $^{18}F$ produces better image contrast and spatial resolution than $^{68}Ga$ due to higher positron yield and lower positron energy ($^{18}F$: 96.86%, 633.5 keV, $^{68}Ga$: 88.9%, 1899 keV), The physical properties of PET tracer effect on the PET image. $^{68}Ga$ image applying ESD of 3, 4, 5min/bed were showed similar to $^{18}F$ image with ESD of 1min/bed. This study suggests that increasing ESD for acquiring $^{68}Ga$ PET image seem to be similar to $^{18}F$ image.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.433-440
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• 2018

FDG PET 영상에서 MTV는 종양의 전체 대사정도를 반영하여 종양의 체적을 나타낸다. 하지만 MTV는 영상재구성의 영향을 받게 된다. 본 연구의 목적은 팬텀실험을 통하여 영상재구성에 따라 SUVmax의 역치 값을 달리하여 실제 체적과 MTV의 상관관계를 평가해보고자 하였다. NEMA IEC Body 팬텀에 $^{18}F-FDG$를 구와 배후 방사능의 비율(4:1, 8:1, 10:1, 20:1)이 되도록 주입 후 영상을 획득하였다. 획득한 영상에 4가지 방법(OSEM3D, OSEM3D+PSF, OSEM3D+TOF, OSEM3D+TOF+PSF)으로 영상을 재구성한 후 다양한 SUVmax 역치 값을 적용하여 MTV의 변화를 비교해 보았다. 전반적으로 SUVmax 역치 값이 증가 할수록 MTV가 감소하였으며, 구와 배후방사능 비율이 증가할수록 동일한 SUVmax 역치 값에서 MTV가 감소하였다. PSF와 TOF+PSF재구성영상에서 40% 역치 값, OSEM3D와 TOF 재구성 영상에서는 45% 역치 값을 적용하였을 때 팬텀의 실제체적과 MTV의 높은 상관관계를 보였다. 이번 연구결과를 통하여 영상재구성에 따라 MTV 측정에 기초적인 자료로 제공되어 질 것으로 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제18권1호
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• pp.127-133
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• 2014

PET/CT에서 환자피폭 문제로 인해 저 선량의 중요성이 강조되고 있다. 본 연구에서는 기존에 사용되던 CT 데이터를 이용한 감쇠보정법인 CTAC와 새롭게 적용된 Q.AC를 환자실험과 팬텀 실험을 통해 저 선량으로 촬영 시 PET 영상에 미치는 영향에 대해 알아보고자 한다. 실험장비는 GE사의 PET/CT Discovery 710 (GE Healthcare, USA)를 사용하였으며 팬텀실험으로 감쇠보정의 정량적 평가를 위한 NEMA IEC body phantom과 균일성 평가를 위한 Uniform NU2-94 phantom을 사용하였다. 각각의 팬텀 내부에 동위원소 18-F FDG를 70.78 MBq, 22.2 MBq 주입하고 CT조건은 저 선량조건으로 80 kVp, 10 mA로부터 일반선량 조건으로 140 kVp, 120 mA 조건까지 스캔 후 CTAC와 Q.AC 두 감쇠보정법을 적용하여 재구성하였다. PET 영상에서 일반선량 조건을 기준값으로 정하고 horizomtal profile과 vertical profile을 통해 정량평가를 시행하고 기준값과의 상대적 오차를 평가하였다. 또한 환자실험으로 정상체중 환자와 과체중 환자를 구분하여 저 선량과 일반선량으로 비교 촬영한 뒤 CTAC와 Q.AC로 재구성된 PET영상에서 주요장기별 SUV에 대한 상대적 오차와 신호 대 잡음비를 비교분석하였다. 팬텀실험 결과 저선량 조건에서 CTAC와 Q.AC로 각각 재구성한 PET 영상의 profile과 상대적 오차에서 CTAC보다 Q.AC가 기준값과의 오차가 적은 그래프를 얻었다. 환자실험의 경우 일반선량 조건에서는 정상체중 환자와 과체중 환자 모두 감쇠보정법에 따른 상대적 오차값의 변화가 적었으나 저 선량 조건에서는 정상체중 환자보다 과체중 환자에서 감쇠보정법의 변경에 의한 상대적 오차의 감소폭이 커짐으로 기준값과 차이가 감소하였다. 기존의 감쇠보정법인 CTAC는 80 kVp, 10 mA의 저선량 CT를 사용하는데 있어 PET 영상의 선속경화현상이 발생한다. 이로 인해 CTAC를 이용하여 재구성된 PET 데이터는 정량화하는데 문제가 될 수 있음을 확인했다. 반면에 새로운 알고리즘이 적용된 Q.AC는 과체중 환자의 경우 80 kVp, 10 mA 정도까지는 140 kVp, 120 mA 조건으로 촬영하여 재구성한 PET 데이터 결과와 차이가 적음을 확인할 수 있었다. Q.AC를 이용한 경우 기존보다 저 선량의 CT를 이용해 PET의 재구성에 이용할 수 있으므로 환자의 피폭을 줄이는 데 큰 역할을 할 것으로 기대한다.

• 핵의학기술
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• 제18권1호
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• pp.115-121
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• 2014

PET 영상의 질 향상과 더불어 많은 연구를 통해 다양한 프로그램의 개발이 이루어지고 있다. 그 중 Philips 사의 Astonish TF 재구성 기법은 기존보다 빠른 재구성 속도와 함께 2 mm의 영상 재구성이 가능하여 병변의 향상된 대조도를 확인할 수 있다. 본 연구에서는 전신 $^{18}F-FDG$ PET 영상에서 기존의 4 mm와 2 mm 재구성 기법에 따른 표준섭취계수(SUV)를 비교 평가하였다. GEMINI TF 64 PET/CT (Philips, Cleveland, USA)를 사용하여 팬텀실험은 NEMA IEC Body Phantom (sphere: 10, 13, 17, 22, 28, 37 mm)으로 영상을 획득하였고, 임상영상은 유방암 진단을 받은 여자 30명(연령: $55.1{\pm}11.3$세, BMI: $24.1{\pm}2.9$)을 대상으로 $^{18}F-FDG$ PET/CT 검사를 시행한 후, 각각 4 mm와 2 mm로 영상을 재구성하였다. 획득된 영상은 EBW (Extended Brilliance Workstation) NM ver.1.0을 통해 팬텀과 임상영상에 관심영역을 설정하고, 표준섭취계수를 측정하였으며, SPSS ver.17.로 통계 분석하였다. 팬텀실험에서 90 sec로 획득한 영상의 4 mm와 2 mm 재구성 영상의 $SUV_{Max}$를 비교한 결과, 열소의 크기가 작을수록 $SUV_{Max}$의 편차가 크게 나타났고, 150 sec로 획득한 영상의 4 mm와 2 mm 재구성 영상의 $SUV_{Max}$를 비교한 결과에서도 같은 성향을 나타냈다. 90 sec와 150 sec로 획득한 영상의 $SUV_{Max}$의 편차 정도는 90 sec로 영상을 획득하였을 경우 보다 150 sec로 획득한 영상에서 열소의 크기가 작을수록 큰 차이를 나타냈고, 열소의 크기가 클수록 작은 차이를 나타냈다. 임상영상에서는 4 mm와 2 mm 재구성 기법을 분석한 결과, 표준섭취계수는 4 mm보다 2 mm 재구성 기법에서 높게 나타났고, 또한 체적이 작을수록 변화율이 증가하였다. Astonish TF 재구성 기법을 적용한 팬텀실험과 임상영상의 분석 결과, 체적의 크기가 작을수록 표준섭취계수의 변화율이 증가하였다. 그러므로 임상에서 대조도 및 병변 감별력이 우수한 2 mm 재구성 기법의 정확하고 적극적인 활용을 위하여 표준섭취계수 보정에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.