• 한국방사선학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.697-702
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• 2022

PET에서 영상화를 위해서는 검출기에 입사한 감마선과 상호작용한 섬광 픽셀의 위치를 측정해야한다. 이를 위해서 기존 시스템에서는 섬광 픽셀의 평면 영상을 획득하여, 각 섬광 픽셀이 영상화된 영역을 분리한 후, 섬광 픽셀의 위치를 특정하여 디지털 신호로 획득한다. 본 연구에서는 검출기의 광센서에서 형성되는 신호를 바탕으로 딥러닝 방법을 적용하여, 여러 절차를 거치지 않고 직접 디지털 신호로 획득하는 방법을 개발하였다. 이에 대한 검증 및 위치 측정의 정확도 평가를 위해 DETECT2000 시뮬레이션을 수행하였다. 6 × 6 섬광 픽셀 배열과 4 × 4 광센서를 사용하여 검출기를 구성하였으며, 섬광 픽셀의 중심에서 감마선 이벤트를 발생시켜, 앵거 식을 통해 4채널의 신호로 합산하였다. 획득된 신호를 사용하여 딥러닝 모델을 학습한 후, 섬광 픽셀의 서로 다른 깊이 방향에서 발생된 감마선 이벤트에 대한 위치를 측정하였다. 그 결과 모든 섬광 픽셀 및 위치에서 정확한 결과를 보였다. 본 연구에서 개발한 방법을 PET 검출기에 적용할 경우, 보다 편리하게 섬광 픽셀의 위치를 디지털 신호로 측정할 수 있을 것이다

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.365-371
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• 2022

PET 검출기에서 매우 우수한 공간분해능을 획득하기 위해, 매우 작은 섬광 픽셀을 사용하여 검출기 모듈을 설계할 경우, 평면 영상에서 섬광 픽셀 배열 가장자리 및 모서리 부분에서의 겹침이 발생한다. 광가이드를 사용함으로써 겹침의 발생을 감소시킬 수 있다. 본 연구에서는 0.8 mm × 0.8 mm × 20 mm의 섬광체를 사용하여 14 × 14 배열로 구성한 후, 3 mm × 3 mm의 SiPM 픽셀이 4 × 4 배열로 구성된 광센서와 조합하고, 겹침의 발생을 감소시키기 위해 사용한 광가이드의 최적의 두께를 도출하였다. 획득한 평면 영상에서 겹침이 주로 발생하는 가장자리 및 모서리 위치의 섬광 픽셀 영상을 바탕으로 정량적 평가를 수행하였다. 정량적 평가는 섬광 픽셀 영상간의 간격과 반치폭을 통해 계산되었으며, 2 mm 두께의 광가이드를 사용하였을 경우 k값이 2.60으로 가장 우수한 영상을 획득한 결과를 보였다. 또한 에너지 스펙트럼을 통해 에너지 분해능을 측정한 결과 2 mm 두께의 광가이드에서 28.5%로 가장 우수한 결과를 나타내었다. 2 mm의 광가이드를 사용할 경우 겹침이 최소화된 가장 우수한 평면 영상과 에너지 분해능을 획득할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.701-707
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• 2023

PET/CT에서 ¹⁸F-FDG의 주사용량은 SUV(Standard Uptake Value)에 직접적인 영향을 끼쳐 판독결과에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 정확한 ¹⁸F-FDG의 dose 값을 주사하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 ¹⁸F-FDG 주사 시 플러싱 횟수에 따른 주사기와 혈관삽입기구의 잔류방사능간의 상관관계분석을 실시하였다. 실험장비는 CRC-25R 검량계, 3WAY line과 needle, 3 cc 주사기 및 50 cc 생리식염수를 사용하였고 결과값을 SP SS 21 Statics로 통계 분석하였다. 그 결과, 주사기와 혈관삽입기구의 총 잔류 방사능은 2회 플러싱 시 5.84 % 로 가장 높았고 5회 플러싱 시 1.49 % 로 가장 낮게 잔류하였다. 상관관계분석결과, 플러싱 횟수는 주사기의 잔류방사능과 -0.436, 혈관삽입기구와 - 0.300으로 음(-)의 상관관계를 보였다. 플러싱횟수에 따른 주사기, 혈관확보기구의 잔류 방사능 평균값을 일원배치 분산분석(One way - ANOVA)를 실시한 결과, 주사기의 잔류방사능은 4회부터 유의미한 감소를 보였고, 혈관확보기구의 잔류방사능은 5회부터 유의미한 감소를 보였다. 그러나 혈관확보기구의 평균 잔류방사능이 총 잔류방사능의 0.8 %라는 점을 고려할 때, 4회의 플러싱횟수가 가장 합리적으로 보인다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.65-71
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• 2024

소동물용 양전자방출단층촬영기기(positron emission tomography, PET)의 고분해능과 고민감도를 달성하기 위해 매우 가늘고 긴 섬광 픽셀을 사용하여 검출기를 구성한다. 이러한 섬광 픽셀의 구조로 인해 시스템의 관심 시야 외곽에서 공간분해능 저하 현상이 발생한다. 이를 해결하기 위해 반응 깊이를 측정하여 공간분해능을 향상시키고, 준블록 섬광체를 사용하여 민감도를 향상시킬 수 있는 검출기를 설계하였다. 12.6 mm x 12.6 mm x 3 mm 크기의 준블록 섬광체를 네 층으로 배열하고, 모든 옆면에 광센서를 배치하여 감마선과 섬광체가 상호작용하여 발생된 빛을 수집하도록 설계하였다. 설계한 검출기의 성능 평가를 위해 DETECT2000 시뮬레이션을 수행하였다. 각 층별 섬광체 내에서 1.3 mm부터 11.3 mm까지 1 mm 간격으로 감마선 이벤트를 발생시켜 평면 영상을 획득하였다. 11 x 11 배열의 평면 영상에서 각 위치별 공간분해능과 피크 간 거리를 측정하였다. 측정된 공간분해능의 평균은 0.25 mm였으며, 피크 간 거리의 평균은 1.0 mm였다. 이를 통해 모든 위치가 서로 분리됨을 확인할 수 있었다. 또한 모든 층은 빛의 신호가 서로 분리되어 측정되므로 감마선과 상호작용한 섬광체의 층을 완벽히 분리해낼 수 있었다. 설계한 검출기를 소동물용 PET 시스템의 검출기로 사용할 경우, 우수한 공간분해능과 민감도를 달성하여 영상의 질을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한핵의학회지
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• 제32권3호
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• pp.238-249
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• 1998

목적: PET을 이용하여 특정한 자극에 대한 국소 뇌혈류 변화를 영상화함으로써 비침습적으로 뇌의기능적 구조를 밝혀 낼 수 있다. 이 연구에서는 대조과제와 언어성 및 시각적 작업기억중추에 대한 활성화과제를 수행하면서 뇌혈류 PET을 시행하고 그 차이를 분석하여 작업기억에 관한 뇌기능지도를 구성하였다. 대상 및 방법: 정상인 6명에 대해서 각각 대조과제, 단어기억 언어성 작업기억 활성화과제, 그림기억 언어성 작업기억 활성화과제, 시각적 작업기억 활성화과제를 수행시키면서 뇌혈류 PET을 촬영하였다. 언어성 작업기억과제로서 단어 기억과제에서는 4개의 단어를 순차적으로 보여주고 1초 후 1개의 단어를 보여주어 동일한 단어가 4개의 단어 중에 있었으면 버튼을 누르게 하며 $H_2^{15}O$ PET을 촬영하였다. 두 번 째 언어성 작업기억과제인 그림 기억과제에서는 단어 대신에 특정 단어가 연상되는 사물의 그림을 보여 주었다. 시각적 작업기억과제로는 사람의 얼굴 사진을 보여 주고 같은 실험을 하였다. 의미 없는 기호를 보여 주면서 특정한 기호가 나오면 버튼을 누르게 함으로써 시각적 자극과 손가락운동으로 인한 뇌혈류 분포를 포함하게 하여 대조과제로 삼았다. SPM96소프트웨어를 이용하여 각 영상을 표준 지도 위에 공간적으로 정규화하고 활성화상태에서 뇌혈류가 의미 있게 증가된 영역을 찾아내기 위하여 각 화소의 방사능 계수에 대한 공분산분석을 하여 전체 계수 차이를 제거한 후 국소 계수 차이에 대한 귀무가설을 검증하여 각 화소의 Z 값에 대한 통계적 파라메터 영상(statistical parametric image)으로 뇌기능지도를 작성하였다. 결과: 단어를 이용한 언어성 작업기억에 대한 뇌기능지도에서는 왼쪽 브로카 영역와 전-운동영역, 왼쪽 소뇌, 오른쪽 대상회에서 뇌혈류가 증가하였다. 그림 기억과제 때에는 단어 기억과제에서 활성화된 각 부위에 더하여 왼쪽 위쪽 측두엽, 왼쪽 기저핵과 시상, 왼쪽 전-전두엽 등에서 뇌혈류가 증가하였다. 얼굴기억과제는 오른쪽 아래쪽 전두엽, 브로카 영역, 대상회, 위쪽 두정엽 등 주로 오른쪽 대뇌반구의 뇌혈류가 증가하였다. 세 가지 실험에 공통적으로 활성화된 영역을 찾기 위한 결합분석에는 왼쪽 전-운동영역, 소뇌와 기저핵, 오른쪽 대상회, 브로카 영역, 기저핵에서 뇌혈류가 증가하였다. 결론: 이상의 결과는 언어성 작업기억은 주로 왼쪽 대뇌반구의, 시각적 작업기억은 주로 오른쪽 대뇌반구의 활동에 의해서 주도되며 작업기억에 공통적인 활성화지역이 있다는 가설을 지지하였다. 전두엽이 작업기억에 중요한 역할을 한다고 생각한다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제22권2호
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• pp.98-105
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• 2004

목적 : 두경부종양에서 근치적 목적의 방사선치료를 시행하는 경우 종양의 방사선 반응도를 예측하는 것은 방사선치료 계획을 세우는 데 있어서 매우 중요하다. 따라서 본 저자들은 방사선치료 46 Gy 시점과 종료 시점에서 FDG-PET을 시행하여 방사선치료 반응성을 예측할 수 있는지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 2002년 10월부터 2003년 5월까지 서울아산병원 방사선종양학과에서 두경부종양으로 진단 받고 근치적 목적의 방사선치료를 시행 받은 22명에 대한 전향적 분석을 시행하였다. 본 연구계획서는 본원 임상윤리위원회를 통과하였고, 자발적으로 참여한 환자들에서 서면으로 동의를 받고 연구대상에 포함하였다. 모든 환자는 1차 FDG-PET을 방사선치료 시작 4주 이내에 시행하고 방사선치료 45 Gy 시점에서 제 2차 FDG-PET을 촬영하였고, 처음 계획된 선량이 모두 조사되는 시점에서 제 3차 FDG-PET을 시행하였다. 모든 환자는 최소한 방사선치료 종료 후 3개월 이상 추적하여 방사선치료 반응을 평가하였다. 로즈노 연구대상에 포함된 환자 중에서 남자는 19명이었고 여자는 3명이었다 이들의 연령은 25세에서 70세까지 분포하였고, 중앙연령은 56세였다. 종양의 발생 부위에 따라 나누어 보면 비인강암이 13명이었고, 후두암이 6명이었고, 설암, 하인두암, 접형동암이 각각 1예였다. 방사선치료 46 Gy 시점에서 FDG- PET의 섭취가 변화 없는 경우는 1예였고 방사선치료 종료 시점에서 FDG-PET상 완전반응을 보인 경우는 20예였고 1예는 부분반응을 보였다. FDG-PET상 완전반응을 보인 20예 중에서 2예는 국소재발하였고 1예는 국소재발과 경부림프절에 동시에 재발하여 현재까지 3명이 재발하였다 결론 : 방사선치료 46 Gy 시점에서 FDG-PET의 FDG섭취 감소가 현저한 경우는 방사선에 반응을 보이는 것으로 생각되었고 FDG 섭취의 변화가 전혀 없거나 방사선치료 종료 시점에서 FDG-PET 촬영상 완전반응을 보이지 않는 경우 잔존종양의 가능성이 매우 높다고 생각되었다.

• 핵의학기술
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• 제25권1호
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• pp.21-28
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• 2021

갈색지방세포(Brown fat 또는 Brown Adipose Tissue, BAT)는 포도당 대사(glucose metabolism)와 비오한성 열생성(non-shivering thermogenesis)을 통하여 열을 발산하여 추위로부터 생명체를 보호한다. BAT의 활성화는 연령, 성별, 체질량지수(BMI) 등의 환자 내적 요인과 기온, 환경 등의 환자외적 요인에 의해 확률적으로 발생한다. 본 연구에서는 후향적, 의무기록 관찰 연구를 진행하여 여러 인자들을 추출하고 통계 분석을 실시하여 BAT 활성화와 여러 인자 간에 관련성을 확인하고자 한다. 2018년 1월부터 2019년 12월까지 2년간 국립암센터에서 PET/CT 검사를 시행한 환자의 의무기록을 수집하여 총 9155명의 환자를 추출하고 중복 검사를 포함한 13442건의 환자데이터를 대상으로 하였다. 환자데이터의 의무기록에서는 BAT 발생여부, 성별, 검사당시 나이, 영상촬영날짜, 검사장소, 주사시간, 키, 체중, 혈당, 진단명이 나오도록 조건을 설정하였다. BAT 활성화가 PET/CT 촬영 시 환경(기온, 검사장소)과 환자의 상태(혈당, BMI, 암의 종류, 성별, 나이)에 따라 영향을 받는지 확인하기 위하여 단변량 로지스틱 회귀분석을 실행한 후, P<0.1인 변수를 선택하여 BAT 활성화에 영향을 주는 다변량 회귀분석 모형을 최종적으로 분석하였다. BAT 활성화는 전체 13442건 중 93건(0.7%)이 발생되었다. 단변수 로지스틱 회귀분석 결과에서 유의한 결과는, 50세 이상인 환자보다 50세 미만인 환자에게서(P<0.001), 여성이 남성에 비해서(P<0.001), 외부기온 14.5도 미만에서(P<0.001), 정상 BMI보다 낮은 BMI에서(P<0.001), 혈당이 100mg/dl 미만에서(P<0.001), 오후 12시 30분 이전에 주사를 맞은 환자에게서(P<0.001) BAT 활성화가 증가하였다. 반면, 정상보다 높은 BMI에서(P<0.001), 폐암진단을 받은 환자에게서(P<0.05) 감소하였다. 다변수 결과에서는, 50세 미만인 환자에게서(P<0.001), 여성에게서(P<0.001), 외부기온 14.5도 미만에서(P<0.001) BAT 활성화가 유의하게 증가하였고, 정상보다 높은 BMI에서(P<0.05) 유의하게 감소하였다. 국립암센터에서 2년간 PET/CT 시행한 환자를 대상으로 BAT 활성화에 영향을 미치는 인자에 대한 후행 연구를 진행하였다. 그 결과, 외부기온 14.5도 미만의 날씨에 PET/CT 검사를 시행했던 50대 미만의 정상 체중 여성에게서 BAT가 유의하게 활성화가 되었음을 확인할 수 있었다. 이 결과를 토대로 해당 인자에 적용된 환자를 사전에 식별할 수 있으며, 앞으로 여러 연구를 통하여 BAT의 활성화를 줄이는 것에 도움이 될 수 있다고 사료된다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제43권1호
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• pp.19-25
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• 2009

목적: 폐암에서 양전자단층촬영(PET-CT)에서의 2[F-18]-fluoro-2-deoxy-d-glucose (FDG)의 최대 표준화섭취(SUVmax)와 전산화단층찰영(CT)에서의 조영증장정도에 서로 연관성이 있는지를 알아보고 SUVmax와 조영증강 정도에 있어 폐암의 조직학적 유형간에 유의한 차이가 있는지를 평가 하고자 하였다. 대상 및 방법: PET-CT와 조영증강 흥부 CT를 시행하고 조직학적으로 원발성 폐암으로 확진된 환자 53명을 대상으로 하였다. 초기 및 지연 PET-CT영상에서의 종양의 SUVmax (SUV1, SUV2), 지연영상에서의 SUVmax의 증가정도(SUVd), 잔류지수(RI) 및 종양의 CT 조영증강정도를 측정하고 상관관계를 알아보았으며, 이 변수들의 폐암의 조직학적 유형에 따른 차이와 종양내부에서 차이를 평가하였다. 결과: 평균값과 표준 편차는 SUV1이 $8.3{\pm}4.4$, SUV2가 $10.7{\pm}5.7$, SUVd가 $2.4{\pm}1.6$, RI가 $30{\pm}14$, 조영증강정도가 $47.1{\pm}14.8$ HU (Hounsfield Unit)이었다. 조직학적 유형 간 SUV1과 조영증강정도에는 차이가 없었다. SUV1과 SUVd 사이에는 r=0.74(p<0.01), SUV1과 종양의 크기 사이에는 r=0.58 (p<0.01)로 유의한 상관관계가 있었고 SUV1과 조영증강정도 사이에는 상관관계가 없었다(r=0.06, p=0.69). 같은 종양 내부에서 최대 FDG 섭취부위와 최대 조영증강부위가 일치하지 않는 경우가 10예 있었다. 결론: 폐암에서의 FDG 섭취정도와 CT 조영증강정도는 서로 유의한 양적인 선형 상관관계를 보이지 않았으며 조직학적 분류에 따른 FDG 섭취나 조영증강정도의 차이도 없었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.255-261
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• 2016

PET/CT 촬영에서 정량분석에 영향을 주는 다양한 인자 중 현재 상품화된 CT 조영제와 MRI 조영제의 종류별 각 성분의 특성에 따른 SUV의 변화를 비교 분석하고자 하였다. 실험장비는 Discovery 690 PET/CT(Ge)와 NEMA NU2-1994 PET phantom를 이용하였고, 팬텀에 증류수 2/3를 채워 넣은 후 방사성동위원소(18F-FDG 37 MBq)와 각각의 CT와 MRI 조영제를 순차적으로 주입하여 팬텀을 고르게 교반하고 다시 증류수를 가득 채운 후 기포가 생기지 않게 하였다. 방출스캔은 FDG 또는 FDG와 혼합한 조영제를 넣고 40분에 15분 동안 스캔하였으며, 투과스캔은 CT로 관전압 120 kVp, 관전류 40 mA, 회전시간 0.5 sec, 단면두께 3.27 mm, DFOV 30 cm의 조건으로 스캔하였다. 분석방법으로 정량분석은 각각 10, 15, 20, 25, 30번째 slice에서 region of interest (ROI)를 설정하여 각각 SUVmean, SUVmax를 구하였다. 결과적으로 순수 FDG 영상과 비교에서 MRI 조영제를 혼합한 3종류의 영상 모두에서 SUVmean가 높게 측정되었으나 통계적 유의성은 없었고, SUVmax 에서는 유의한 결과를 얻었다. 또한 4종류의 CT 조영제 영상은 SUVmean, SUVmax 모두 유의한 결과를 얻었다. PET/CT는 영상의 정확도를 위해 감쇠 보정은 다양한 방법으로 시행되고 있지만 CT와 MRI 조영제는 감쇠보정 시 영상의 왜곡에 의한 진단적 가치를 저하시킬 수 있다. 이러한 이유로 진료 당일 여러 종류의 검사를 시행하기 전 반드시 선행되어야 할 검사를 선별하여 서로 영향을 주지 않도록 함으로서 고객에게 차별화된 양질의 의료서비스를 제공해야 한다.

• 대한핵의학회지
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• 제29권4호
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• pp.533-540
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• 1995

정량적인 PET 영상에서는 감쇠보정이 매우 중요하며 가장 정확한 방법은 투과스캔을 관심부위에 실시하여 측정된 감쇠보정영상을 만들고, 이를 같은 부위에서 실시한 방출 영상의 재구성에 적용하는 것이다. 기존의 방법은 투과스캔 후에 추적자가 섭취되기까지 장시간이 경과된 후 방출스캔을 하므로 PET스캐너의 효율적 사용에 제한이 있었다. 따라서, 스캔시간을 단축하고 촬영중 환자가 움직일 가능성을 최소화시켜 영상의 질을 개선하고 PET스캐너의 효율을 높이기 위하여, 추적자를 주사한 후 투과 및 방출스캔을 동시에 실시하여, 투과스캔에서의 측정치를 왜곡시키는 방출계수를 빼주는 T+E 감쇠보정 방법을 실행하였다. 배후에는 F-l8 fluoride ion $0.4{\mu}Ci/cc$의 방사능을 가진 물을 실린더 모형(5750 cc)에 채우고, 목적물을 나다내는 1개의 삽입물 실린더(276 cc)에는 F-18 fluoride ion $4.3{\mu}Ci/cc$의 방사능을 주입하고 공기를 주입한 삽입물 실린더와 테플론으로 이루어진 삽입물 실린더를 사용하여 T+E 방법의 특성을 고찰하였다. 투과용선원으로 Ge-68(10 mCi) 회전 핀선원을 사용하여 5시간 동안에 T+E 스캔을 5분, 10분, 20분, 방출스캔을 20분씩 교대로 5차례 실행하여 투과 및 방출영상이 최종 방출영상에 미치는 오차를 측정하였다. T+E 스캔으로 감쇠보정한 방출영상과 기준 투과영상으로 감쇠보정한 방출영상을 비교하면, 목적물의 방사능이 $1.0{\mu}Ci/cc$일 경우 T+E 감쇠보정 방법의 오차는 2.6%이었으며 이 오차는 목적물의 방사능이 줄어들수록 더욱 감소하였다. 또한, T+E 방법으로 구성된 방출영상의 노이즈는 기준 투과스캔 방법으로 보정된 영상에 비하여 유의한 차이를 보이지 않았다. 그러므로, 회전 핀선원과 투과 및 방출 동시 영상 방법을 사용하여 정확한 감쇠보정을 할 수 있었으며 이 방법은 임상 PET 영상에서 환자당 스캔시간을 줄임으로써, 환자의 움직임으로 인하여 발생할 수 있는 오차를 최소화하여 PET 스캐너의 효율을 높일 수 있었다.