Tc99m-sestamibi は、正常の副甲状腺よりも機能亢進の副甲状腺の方が早く吸収される。 これは、異常な副甲状腺自体の中のいくつかの組織学的特徴に依存する。 セスタミビ画像は、副甲状腺細胞内のミトコンドリアの数および活性と相関しており、オキシフィル細胞副甲状腺腺腫はセスタミビに対して非常に高い親和性を持つ一方、チーフ細胞副甲状腺腺腫はセスタミビでほとんど全く画質が変わりません。 また、副甲状腺の画像能力をMDR遺伝子の発現によって定量化あるいは特徴づけようとする研究者もいる。 副甲状腺腺腫の約60％は、セスタミビ走査によって画像化できる可能性がある。 原発性副甲状腺機能亢進症の原因の自然分布は、およそ85％が孤立性腺腫、10～15％がびまん性過形成、1％ががんである。
多腺性副甲状腺疾患の患者においては、画像の信頼性はそれほど高くはない。 さらに、異常腺の大きさの制限により、放射性核種スキャンによる検出が制限されることがある。 SPECT（3次元）画像は、平面法の補助として、特に小型の副甲状腺腫の場合、感度と精度を高めることができる。 核医学検査でガンマカメラを使用することにより、放射線科医は4つの副甲状腺のうち1つが機能亢進しているかどうかを判断することができ、それが副甲状腺機能亢進症の原因である場合は、その原因を突き止めることができます。 理論的には、機能亢進の副甲状腺はTc99m-セスタミビをより多く取り込み、ガンマカメラの写真では他の正常な副甲状腺よりも「明るく」映ります。特に、カルシウムは本来カルシウム受容体にフィードバックされ、正常副甲状腺の副甲状腺ホルモン生成を阻害するという体内のバイオフィードバックのループがあるためです。 この判断は、甲状腺と正常な副甲状腺の活動が弱まる3、4時間後に行わなければならないこともあります。異常な副甲状腺はその活動を維持し、放射性医薬品は正常な甲状腺から溶出されます。 結節性甲状腺腫または甲状腺の機能性腫瘍の患者では、セスタミビ剤の取り込みが増加する可能性があり、副甲状腺の位置確認が困難または混乱する。
SPECT/CT装置など、より高性能のスキャナーで同じセスタミビトレーサーを使用する新しい方法は、特に異所性の副甲状腺腺腫の位置確認を向上させている
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