PET 영상의 신호대잡음비를 향상시키기 위해, PET 계측 분야의 연구그룹들은 시간비행(time-of-flight, TOF) 기술을 연구하고 있다. 섬광(scintillation) 광의 전달 및 수집은 픽셀화된 결정 배열(pixelated crystal array)에 기반한 PET 검출기의 우연일치 시간분해능(coincedence resolving time, CRT)을 향상시키는 데 중요한 역할을 한다. 외부 반사체(external reflectors) 및 CRT에 대한 표면 처리(surface treatment)와 같은 서로 다른 광학 반사 구성에 따라 4개의 결정 배열을 설계하였고, 광 출력(light output), 에너지 분해능(energy resolution), CRT를 비교하였다. 본 연구에서 제안된 설계는 3 × 3 × 15 mm3 크기의 픽셀로 구성된 8 × 8 LYSO 결정 배열(8 × 8 LYSO crystal array)로 구성되었다. 입사 면은 거칠게 처리하였고, 나머지 5개 표면은 연마 처리하였다. 모든 결정 픽셀의 4개 측면은 ESR-film으로 감쌌으며, 입사 표면은 Teflon-tape로 덮었다. 이러한 설계는 210 ps의 우수한 타이밍 분해능을 제공하였고, 연마 처리와 ESR-film을 사용한 기존 방법에 비해 CRT를 16% 향상시켰다. 본 연구는 픽셀화된 섬광 결정 기반 뇌 TOF PET 검출기의 광 출력과 CRT를 향상시키는 방법을 제시하였다. 제안된 구성은 높은 비용 효율성과 함께 빠른 타이밍 성능을 요구하는 TOF 뇌 PET을 위한 매력적인 검출기 설계가 될 수 있다.

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