본 연구의 목적은 이중 단부 판독(dual-ended readout)을 갖는 시간비행 및 심도상호작용(time-of-flight and depth-of-interaction, TOF-DOI) PET 검출기에서 반사체(reflector), 표면 처리(surface treatment), 섬광결정(scintillation crystals)의 길이가 성능에 미치는 영향을 조사하고, 최적의 반사체 및 표면 처리를 규명하는 데 있다. 서로 다른 반사체 3종(ESR, BaSO4 및 Toray), 서로 다른 측면 표면 처리 3종(전면 연마(all-polished, AP), 전면 거칠게(all-roughened, AR), 부분 거칠게 처리(PR, 세 면은 연마하고 한 면만 거칠게)), 그리고 서로 다른 길이 2종(20 및 15 mm)을 적용한 다양한 종류의 결정 배열(crystal arrays)을 제작하였다. 최고 광 수집 효율(ligh collection efficiency)과 최상의 에너지 분해능(energy resolution)은 산란 반사체(diffuse reflector)를 사용한 결정(AP에는 BaSO4, AR에는 Toray)에서 달성되었다. 반면 최상의 동시성 시간분해능(coincidence timing resolution, CTR)은 사양 반사체(specular reflector)를 사용하는 AR 결정과 ESR에서 달성되었다. 최상의 DOI 분해능은 AR 결정과 BaSO4를 사용하였을 때 달성되었다. 또한 20 mm 길이 결정을 사용해 측정한 결과는 15 mm 길이 결정을 사용했을 때와 유사하였다. 따라서 AR 측면 표면 처리를 하고 ESR 반사체를 사용하는 결정을 적용한 이중 단부 판독 PET 검출기는 우수한 CTR과 충분한 DOI 분해능을 제공하므로, TOF-DOI PET을 위한 적절한 후보라고 결론지었다.

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