• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.91-95
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• 2004

알츠하이머병에서는 전산화 단층촬영영상이나 자기공명영상을 이용하여 구조적, 비특이적 뇌 위축등의 병변을 진단할 수는 있으나 뇌 당대사 및 혈류 분포에 의한 이상 유무를 진단하기 위해서는 단일광자방출 단층촬영술 (single photon emission computed tomography, SPECT) 이나 양전자 방출 단층촬영술 (positron emission tomography, PET)을 이용한 국소 뇌혈류나 뇌 당대사 변화를 관찰한 진단이 필수적이다. 따라서 SEPCT나 PET영상 위에 직접 관심영역(region of interest, ROI)를 그려서 ROI를 관찰하여 해부학적 뇌위축과 국소 뇌혈류나 뇌 당대사 변화를 분석하였으나 ROI 방법은 주관적인 영향과 많은 분석 시간을 요하는 단점이 있다. 따라서 통계적 분석 방법을 이용한 맵핑방법으로 voxel based morphometry 방법을 수행하였고 MMSE 값을 분산분석변수로 하여 영상분석하여 $^{18}$F-labeled 2-deoxyglucose ($^{18}$F-FDG) positron emission tomography(PET)-CT 영상을 분석하였다. MMSE 값을 변수로 분석한 voxel based morphemetry 방법에서는 MMSE 값에 의한 대사저하의 변화는 무의미하였다. 알츠하이머병에서는 측두두정엽(temporoparietal cortex)의 cerebral blood flow, oxygen utilization, glucose metabolism은 줄어들고, 일차시각피질, 일차감각피질, 기저핵, 시상, 소뇌는 유지되며 voxel based morphometry 방법은 알츠하이머병을 분석하는데 유용한 분석방법이다.

• 대한핵의학회지
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• 제37권2호
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• pp.110-119
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• 2003

목적: 분화갑상선암 환자에 대한 방사성옥소(I-131) 치료는 재발율과 사망률을 감소시키는 효과적인 치료법이지만, 치료용량을 증가시킴으로써 치료율을 향상시킬 수 있는지에 대해서는 아직 논란이 있다. 본 연구에서는 최대허용선량 치료법의 효용성을 검증하고자 하였다. 대상 및 방법: 임상적 병기가 제3, 4병기이고, 6개월 이후에 I-131 전신스캔(이하 IWBS)과 혈중 thyroglobulin (이하 Tg), anti-thyroglobulin antibody (이하 ATA), 초음파검사(이하 US) 및 F-18 FDG PET 등을 통해 치료여부를 확인할 수 있었던 58명(남:여=9:49, 평균연령 $50{\pm}11$세)의 유두상갑상선암 환자를 대상으로 하였다. 이중 11명은 제4병기, 47명은 제3병기였으며, 43명(남:여=4:39, 평균연령 $50{\pm}11$세)은 7.4 GBq 이하의 고식적인 저용량치료법으로 치료하였고, 9.25 GBq 이상의 고용량 치료를 받은 환자는 15명(남:여=5:10, 평균연령 $50{\pm}12$세)으로 고용량군에서 남자가 더 많았으나 연령의 차이는 없었다. 고용량군 환자 모두에서 추적용량의 방사성옥소(평균 $77{\pm}3MBq$)를 경구 투여한 후 혈중 방사능소실곡선을 통해 최대허용선량(maximum permissible dose, 이하 MPD)을 계산하였으며, 7명에서는 말초혈액림프구의 중기염색 체분석법에 의해 생물학적으로 MPD를 계산하였다. 14명에서는 치료용량의 방사성옥소를 투여한 후 혈중 방사능소실곡선을 통해 MPD를 계산하였다. 완전치유(complete response, 이하 CR)는 IWBS에서 병소가 없어지고, 혈중 Tg치가 1 ng/mL 이하로 감소한 경우로 정의하였으며, 부분치유(partial response, 이하 PR)는 IWBS에서 병소가 없어졌더라도 혈중 Tg, ATA치가 높거나, US 또는 PET 검사에서 병소가 남아있는 경우로 정의하였다. 치료후 IWBS에서 병소가 오히려 증가하거나 변함없는 경우는 없었다. 방사성옥소 치료에 의한 부작용은 입원기간 중 타액선이 현저하게 붓고 통증이 있거나, 구토를 심하게 하는 경우, 그리고 퇴원후 1개월째 백혈구수가 20% 이상 감소한 경우로 정의하였다. 결과: 양 군간에 연속적인 수치변화를 비교하는 경우는 paired t-test를 이용하였으며, 대상군간 치료효과와 부작용의 비교는 chi-square test를 이용하였다. p값 0.05 미만을 통계적으로 유의한 차이로 인정하였다. 고용량군 환자 모두에서 추적용량과 치료용량의 방사성옥소 투여 후 혈액의 피폭선량은 각각 $0.012{\pm}0.3Gy,\;1.66{\pm}25Gy$였으며, 방사성옥소 투여 후 혈액에 전달되는 피폭선량은 추적용량보다 치료용량에서 더 많았고(1.21: 166 rad, p<0.0001), 방사성옥소 1 mCi당 혈액에 전달되는 피폭선량은 차이가 없었다($0.58{\pm}0.1\;vs.\;0.56{\pm}0.1$ rad/37 MBq, p=0.34). 추적용량 방사성옥소 투여 후 구한 MPD는 평균 $13.3{\pm}1.9GBq\;(9.7{\sim}16GBq)$ 이였고, 치료용량 방사성옥소 투여 후 구한 MPD는 평균 $13.8{\pm}2.1GBq(10.4{\sim}16.3GBq)$로 유의한 차이가 얻었으며 (p=0.20), 두 수치간에는 유의한 상관 관계가 있었다(r=0.8, p<0.0001). 7명의 환자에서 말초혈액림프구 중기염색체 분석법으로 MPD를 측정하였는데 혈액의 피폭선량은 $1.78{\pm}0.03Gy$였으며, 같은 환자에서 혈중 방사능소실곡선으로부터 구한 피폭선량은 $1.54{\pm}0.03Gy$로 유의하게 낮았으나 (p=0.01), 두 측 정치 간에는 유의한 상관관계(r=0.86, p=0.01)가 있었다. 저용량 치료군 43명 중 22명(51.2%)에서 완전치유를 보였고 21명(48.8%)에서는 부분치유를 보인 반면, 고용량 치료군 15명 중 12명(80%)에서 완전치유를 보였고 3명(20%)에서만 부분치유를 보여 고용량 치료군에서 유의하게 높은 완전치유를 얻을 수 있었다(p=0.05). 한편 부작용 발생빈도는 저용량 치료군 43명 중 13명(30.2%), 고용량 치료군 15명중 6명(40%)로 양군간에 유의한 차이가 없었다(p=0.46). 임상적인 병기, 연령 및 성별에 따라서는 치유의 차이가 없었다(모두 p>0.05). 결론: 혈중소실곡선으로부터 MPD를 결정하고 이를 토대로 환자 개개인별로 적절한 선량을 선택하여 치료하는 방법은 부작용을 최소화하면서도 치료효과를 높일 수 있는 매우 유용한 치료법이며, 고위험군 분화갑상선 암 환자에게 가장 적절한 치료법이라고 사료되었다.

• 핵의학기술
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• 제12권3호
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• pp.235-240
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• 2008

PET/CT 검사의 사용 초기에 CT는 주로 감쇠보정(Attenuation Correction: AC)의 목적으로 사용되어졌지만, CT의 성능이 향상됨으로써 조영제를 이용한 CT검사를 진단에 반영하여 보다 진보된 진단적 가치를 가질 수 있게 되었다. 조영제의 사용이 없이도 CT를 판독할 수 있지만 병변의 정확한 범위를 확인하고 정상 구조물을 구별하는데 있어서 조영제의 사용은 판독자로 하여금 판독을 매우 용이하게 하는 도움을 줄 수 있다. 하지만, 그동안 PET/CT검사 시 조영제가 감쇠보정에 영향을 줄 수 있다는 논쟁으로 이견이 많았다. 40-140 keV 정도의 낮은 엑스선을 이용하는 CT영상에 비하여, 조영제를 사용한 CT영상에서는 조영제로 인해 감쇠가 많이 되지만 511 keV의 에너지를 가진 감마선은 조영제로 인해 거의 영향을 받지 않게 되고 이로 인해 감쇠보정 시 과보정을 하게 되어 PET영상에서 오류를 나타낼 수 있다는 의견이 보고되기도 하였다. 이와는 반대로 조영제가 감쇠보정에 과대평가를 가져올 수 있다는 의견과 과보정으로 인한 표준화섭취계수에 변화의 가능성은 있으나 결정적인 영향을 미치지 않는다는 의견도 제시되었다. 본 연구에서는 조영제의 영향이 SUV에 어떠한 영향을 미치는지에 대해서만 비교 평가하였다. 2007년 12월에서 2008년 6월 사이에 본원에서 PET/CT 검사를 시행한 환자 중 요오드 조영제에 대한 부작용이 없고 당뇨병이 없는 진행성 암 환자 30명을 대상으로 하였으며, DSTe (General Electric Healthcare, Milwaukee, MI, USA)를 사용하여, 각각의 환자는 조영제를 사용하지 않은 CT를 시행한 후 PET영상을 얻었고 그 후, 조영제를 사용한 CT검사를 하였다. 각각의 CT정보로 감쇠보정을 실시, 종류별로 PET영상을 획득하여, 각 영상에 동일한 관심영역(Region of Interests : ROIs)을 설정 후, SUV를 비교 하였다. 얻어진 두 가지 결과 값의 정량 분석의 비교를 위해서 대응표본 T-검정 (Paired t-test)을 사용하였다. 검사를 시행한 30명의 환자에게서 폐, 간, 심장의 $SUV_{max}$ 값과 $SUV_{mean}$값을 측정하여 총 180개 영역을 분석하였다. 조영제를 사용하기 전과 후를 비교하였을 때, 측정한 거의 모든 영역에서 조영 후의 $SUV_{max}$와 $SUV_{mean}$가 상승하였고 통계적으로도 유의한 것으로 나타났다(p value<0.05). 심장 영역에서 조영 전 보다 조영 후의 $SUV_{mean}$값이 증가된 것으로 나타났지만, 통계적으로 유의하게 나타나지는 않았다. 조영제를 사용한 CT영상의 SUV값이 과보정되어, 조영제를 사용하지 않은 CT의 SUV 보다 높게 나왔으나 기존의 보고된 논문에서는 이와 같은 결과는 실제 임상 판독에 있어서 큰 영향을 미치지 않는다고 보고되어 있다. 그러나 원발성병변의 진행을 알아보는 과정에서는 SUV의 작은 변동도 분명 영향을 줄 수 있으므로 간 영역과 같이 SUV의 변동이 다른 영역에 비해 상대적으로 큰 영역에서는 수치의 변화에 대한 주의가 요구 될 것으로 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제13권1호
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• pp.51-56
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• 2009

목적 : Small-scalled PACS, Pc-based PACS로 표현되는 MicroPACS 시스템 구축에 대한 관심도가 급격하게 증가하고 있는 추세이다. MicroPACS 시스템은 PACS를 작은 규모에서 사용할 수 있도록 구성해놓은 것이고, 이 시스템을 구성하기 위해서는 DICOM viewer나 연결프로그램 등이 필요하다. 이것은 공개소스프로그램(Open Source Program)을 통해서 어느 누구나 쉽게 무료로 다운로드를 받을 수 있게 되어있다. 본 논문은 Open source program으로 MicroPACS를 직접 구성해보았고, 저장매체로서의 활용가치를 측정하기위하여 성능, 안정성 측면에서 기존의 광 저장매체(CD, DVDRAM)와 비교 분석하였다. 실험재료 및 방법 : 1. 소형 PACS를 구축하기 위해서 먼저 다음 기준에 맞는 DICOM Server Software를 검색한다. (1) 윈도우체제에서 사용가능할 것. (2) Free ware일 것. (3) PET/CT scanner와 호환되어야 할 것. (4) 사용하기 쉬워야 할 것. (5) 저장의 한계가 없어야 할 것. 2. (1) MicroPACS의 성능을 평가하기 위해 환자 1명의 Data ($^{18}F$-FDG Torso PET/CT)를 현재 Back-up장치로 쓰이는 광 저장매체(CD, DVD-RAM)와 MicroPACS에 저장하는데 소요되는 시간(Back up time)과 workstation으로 복구되기까지의 시간(Retrieval time)을 비교해 보았다. (2) PET/CT 검사를 시행했던 환자 1명의 병록번호와 검사 시행날짜를 핵의학과 직원 7명을 대상으로 알려주고 Data를 찾는데 소요되는 시간을 MicroPACS와 광 저장매체(CD, DVD-RAM)에서 각각 측정하여 비교하였다. 3. 기존의 백업장치로 쓰였던 CD들 중에서 2004년부터 2006년까지 500장을 무작위로 뽑아서 loading을 하였고 그중에서 얼마만큼의 에러가 발생하였는지를 측정하여 MicroPACS의 안정성을 비교평가하였다. 결과 : 1. Server와 DICOM viewer 기능을 갖춘 11개의 open source software 중에서 Conquest DICOM Server를 선택하였다. 2. (1) Backup과 Retrieval 시간 비교(단위 : 분)는 다음과 같다; DVD-RAM(5.13,2.26)/Conquest DICOM Server (1.49,1.19) by GE DSTE (p<0.001), CD (6.12,3.61)/Conquest (0.82,2.23) by GE DLS (p<0.001), CD (5.88,3.25)/Conquest (1.05,2.06) by SIEMENS. (2) CD ($156{\pm}46$초), DVD-RAM ($115{\pm}21$초) and Conquest DICOM Server ($13{\pm}6$초). 3. 1년간 MicroPACS에서의 데이터손실은 없었으며(0%), 500장의 CD 중에서 14개(2.8%)가 Loading하는데 실패하였다. 결론 : 현재 많은 병원에서 도입되고 있는 Full PACS를 open source software를 통하여 소규모의 PACS로 재현해 보았고, 그 결과 가능하다는 결론이 나왔다. 데이터 저장의 유용성을 평가한 결과에서 MicroPACS를 이용하는 것이 기존의 광저장매체를 사용하는 것보다 효율적이고 작업속도가 향상 된다는 것을 확인할 수 있다.

• 대한핵의학회지
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• 제36권3호
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• pp.166-176
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• 2002

목적: 이 연구의 목적은 시각 활성 자극에 의한 뇌 활성영역을 확인하고 국소 뇌 혈류량을 정량적으로 분석하는데 그 목적이 있다. $^8F-fluoro-2-deoxy\;glucose\;(FDG)\;PET$과 $^{15}O-water\;PET$에서 시각 자극을 가하는 동안 시각피질에서의 기전이 확인되었으며 PET에 비해 적은 비용으로 널리 사용되고 있는 $^{99m}Tc-HMPAO$ Brain SPECT를 이용하여 시각자극을 주었을 때 대뇌 후두엽의 일차시각피질과 시각 연합 피질에서의 국소 뇌 혈류 변화율을 정량적으로 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 오른손을 주로 사용하는 25세에서 33세의 나이 분포를 갖는 남자 3, 여자 3명(평균나이 26.7세)의 정상인을 대상으로 $^{99m}Tc-HMPAO$ Brain SPECT (925 MBq)를 시행하였고 8 Hz의 발광다이오드를 이용하여 $4{\sim}5$분 동안 시각활성 자극을 주었을 때와 대조군으로 자극을 가하지 않은 비 활성상태에서의 경우로 나누어 스캔하고 해부학적 기준정보를 제공하기 위해 MR 영상과 융합하였으며 관심영역을 설정하여 혈류량을 정량적으로 분석하였다. 결과: 정량적인 분석을 위해 대뇌의 전체 용적과 계수율을 계산하고 관심 영역을 설정하여 관심영역에 대한 복셀 당 평균 계수율을 측정하여 각 대상의 시각 활성자극을 가한 영상에서 정상 상태의 영상을 픽셀 당 픽셀로 감산하여 통계적 파라미터를 이용한 뇌 지도를 구성하였으며 뇌 활성이 Brodmann 영역의 시각피질(Ba 17)과 시각연합피질(Ba 18,19)에서 활성화되어 있음을 Talairach 좌표를 통해 확인하였고 regional index를 계산하여 국소 뇌혈류 변화율을 측정하였다. 결론: $^{99m}Tc-HMPAO$ Brain SPECT에서 8 Hz의 발광 다이오드로 시각 자극을 주었을 때 후두엽의 일차 시각피질과 시각 연합 피질에서 뇌 활성화를 확인하였고 통계적 파라미터를 이용한 SPM99에서 뇌 지도를 작성하여 시각자극에 의한 활성영역을 Talairach 좌표와 Brodmann 분류에 의해 확인하여 T1 강조 MR 영상에 융합하였다. 후두엽의 일차시각피질에서 시각 활성자극에 의해 국소 뇌 혈류량이 $32.50{\pm}5.67%$ 증가하고 있음을 정량적으로 분석하였다.

• 핵의학기술
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• 제23권2호
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• pp.29-37
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• 2019

DMIDR (General Electric Healthcare, USA)은 GE 사(社)의 최신 장비로써 PSF (Point Spread Function reconstruction), TOF(Time of Flight)와 Q.Clear의 적용이 가능하다. 특히, Q.Clear는 보정 알고리즘으로써 복셀(voxel)단위 신호 잡음 제거로 기존 OSEM (Ordered Subset Expectation Maximization)의 한계를 넘어설 수 있다. 따라서 이러한 재구성 및 보정 알고리즘의 성능 평가를 통해 정확한 SUV를 구현하며, 병변 검출 능력에 도움이 되는 알고리즘의 조합을 확인하고자 하였다. H/B(Hot & Background) Ratio 2:1, 4:1, 8:1의 비율로 NEMA/IEC 2008 PET phantom을 제작하였다. DMIDR의 NEMA test protocol을 이용하여 영상 획득을 하였다. 재구성 조합은 (1) VPFX(VUE point FX(TOF)), (2) VPHD-S(VUE point HD+PSF), (3) VPFX-S(TOF+PSF), (4) QCHD-S-400(VUE point HD+Q.Clear(${\beta}-strength$ 400)+PSF), (5) QCFX-S-400(TOF+Q.Clear(${\beta}-strength$ 400)+PSF), (6) QCHD-S-50(VUE point HD+Q.Clear(${\beta}-strength$ 50)+PSF), (7) QCFX-S-50(TOF+Q.Clear(${\beta}-strength$ 50) + PSF)의 7 가지로 구성하였다. H/B Ratio 및 재구성 알고리즘 별로 측정된 결과를 이용하여 CR (Contrast Recovery)와 BV (Background Variability)을 구하였다. 또한, 각 조합의 count를 측정하여 SNR (Signal to Noise Ratio)과 RC(Recovery Coefficient)를 구하고 SUV (Standardized Uptake Value)를 측정하였다. 구의 크기가 가장 작은 10 mm와 13 mm에서는 VPFX-S, 17 mm 이상에서는 QCFX-S-50에서 가장 높은 CR 결과를 보였다. BV와 SNR의 비교에서는 QCFX-S-400과 QCHD-S-400에서 좋은 값을 보였다. SUV 측정 결과는 H/B ratio와 비례하여 증감하는 양상을 보였다. SUV에 대한 RC의 경우 H/B ratio와 반비례하는 양상을 보였으며, 재구성 알고리즘 중에서는 QCFX-S-50이 가장 높은 값을 보였다. 또한, Q.Clear에 ${\beta}-strength$ 400이 적용된 재구성 알고리즘들이 낮은 값 분포를 보였다. Q.Clear가 적용된 재구성 조합은 ${\beta}-strength$를 높이면 신호잡음이 억제되어 영상 품질면에서 우수한 결과를 보였고 ${\beta}-strength$를 낮추면 선예도가 증가하며, partial volume effect가 감소하여 기존의 재구성 조건에 비하여 높은 RC에 근거한 SUV 측정이 가능하였다. 이러한 진보된 알고리즘의 사용으로 보다 정확한 정량화와 미세병변 검출능력을 향상 시킬 수 있으나 상관 관계를 고려하여 목적에 맞는 최적화 과정이 필요할 것으로 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제18권2호
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• pp.22-27
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• 2014

PET/CT검사는 장비의 발전과 더불어 환자의 피폭을 줄이기 위하여 저 선량을 사용하는 추세에 있다. 이에 PET/CT scanner의 영상의 질을 유지하기 위하여 주입선량의 변화에 따른 적정한 bed당 획득시간을 평가하고자 한다. 모형 실험은 NEMA NU2-1994 phantom으로 hot cylinder의 농도를 3, 4.3, 5.5, 6.7 MBq/kg 으로 증가시키고 bed당 획득시간을 30 sec, 1 min, 1 min 30 sec, 2 min, 2 min 30 sec, 3 min, 3 min 30 sec, 4 min, 4 min 30sec, 5 min, 5 min 30 sec 10 min, 20 min, 30 min로 늘려가며 영상을 획득 후 hot cylinder의 농도와 배후 방사능에 4개의 ROI (Region of Interest)을 설정하고 hot cylinder의 농도 와 bed당 획득시간에 따른 변화를 최대 표준섭취계수(Standard Uptake Value maximum, $SUV_{max}$)를 측정 후 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR), BKG (Background)의 표준편차를 계산하여 비교해 보았다. 또한 4.3 MBq phantom을 이용하여 검사 대기시간의 변화(15분과 1시간)에 따른 각각의 $SUV_{max}$, SNR, BKG의 표준편차를 비교하였다. 단위 질량당 방사능의 농도가 3, 4.3, 5.5, 6.7 MBq으로 증가하고 또한 각 농도의 time/bed을 1분30초에서 30분까지 늘렸을 때 hot cylinder의 $SUV_{max}$ 값은 bed당 획득시간이 각 방사능의 농도에 따라 30초에서 2분까지는 최대 18.3에서 최소 7.3까지 변화가 심했고 2분 30초에서 30분까지는 최대 8에서 최소 5.6으로 일정한 $SUV_{max}$ 값을 나타내었다. 단위 질량당 방사능의 변화에 따른 SNR은 3 MBq에서는 최소 0.41에서 최대 0.49까지 일정하였고 4.3 MBq과 5.5 MBq에서는 각각 최소 0.23, 0.39에서 최대 0.59, 0.54로 bed당 획득시간이 늘수록 상승하였다. 방사능 농도 6.7 MBq에서는 30초에서 최대 0.59로 높았지만 이후 0.43에서 0.53으로 일정하게 유지하였다. BKG (Background)의 표준편차는 3 MBq에서 2분 30초 후부터 0.38에서 0.06으로 낮아졌고 4.3 MBq과 5.5 MBq에서는 1분 30초 후부터 0.38에서 0으로 낮아졌고 6.7 MBq에서는 30초에서 30분 전 구간에서 낮은 0.33에서 0.05이었다. 4.3 MBq 팬텀으로 검사대기시간을 15분과 1시간으로 변화시킨 결과에서는 bed당 획득시간이 2분 30초부터 $SUV_{max}$값이 서로 일정한 값을 보였고 SNR은 1분 30초부터 비슷한 값을 보였다. 위 결과와 같이 단위 질량당 주입된 방사능의 농도를 3, 4.3, 5.5, 6.7 MBq으로 증가시켰을 때 bed당 획득시간이 2분 30초 이상에서는 $SUV_{max}$와 SNR의 값이 서로 일정하게 유지되고 검사 대기시간의 변화(15분과 1시간)에서도 bed당 획득시간이 2분 30초 이상에서는 $SUV_{max}$와 SNR의 값이 일정하게 유지되는 것을 알 수 있었다. 이 NEMA NU2-1994 phantom 실험의 결과에서 주입되는 방사능의 농도의 변화에도 일정한 $SUV_{max}$와 SNR의 값을 구하기 위한 최소 bed당 획득시간은 2분 30초이라는 것을 알 수 있었다. 하지만 이 획득시간은 장비의 사양과 특성에 따라 차이가 있을 수 있다.