A Study on the Maximization of Scintillation Pixel Array According to the Size of the Photosensor

Since preclinical positron emission tomography imaging is performed on small animals that are very small compared to the human body, a detector with excellent spatial resolution is required. For this purpose, a system was constructed using a detector using small scintillation pixels. Since the size of the currently developed and used photosensors is limited, excellent spatial resolution can be obtained when the minimum scintillation pixel and maximum array are used. In this study, the size of the photosensor is fixed and various scintillation pixel arrays are configured to match the size of the scintillation pixels, so that no overlap occurs in the flood image and the maximum scintillation pixel array in which all scintillation pixels are distinguished. For this purpose, DETECT2000, which can simulate a detector module composed of a scintillator and an photosensor, was used. A photosensor consisting of a 4 × 4 array of 3 mm × 3 mm pixels was used, and the scintillation pixel array was configured from 8 × 8 to 13 × 13, and simulations were performed. A flood image was constructed using the data obtained from the photosensor pixel, and the maximum scintillation pixel array that does not overlap the image was found through the flood image and the profile. As a result, the size of the scintillation pixel array in which all scintillation pixels are imaged without overlapping each other in the flood image was 11 × 11.

광센서 크기에 따른 섬광 픽셀 배열의 최대화 연구

전임상용 양전자방출단층촬영기기는 인체에 비해 매우 작은 소동물을 대상으로 촬영이 이루어지므로, 우수한 공간분해능을 지닌 검출기가 필요하다. 이를 위해 작은 섬광 픽셀을 사용한 검출기를 사용하여 시스템을 구성하였다. 현재 개발되어 사용되는 광센서의 크기는 한정되어 있으므로, 이에 맞는 최소한의 섬광 픽셀과 최대의 배열로 구성할 경우 우수한 공간분해능을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 광센서의 크기를 고정하고, 이에 맞는 다양한 섬광 픽셀의 배열을 구성하여 평면 영상에서 겹침이 발생하지 않고, 모든 섬광 픽셀들이 구분이 되는 최대의 섬광 픽셀 배열을 찾고자 한다. 이를 위해 섬광체와 광센서로 이루어진 검출기 모듈의 시뮬레이션이 가능한 DETECT2000을 사용하였다. 3 mm × 3 mm 픽셀이 4 × 4 배열로 이루어진 광센서를 사용하였으며, 섬광 픽셀 배열은 8 × 8에서부터 13 × 13까지 구성하여 시뮬레이션을 수행하였다. 광센서 픽셀에서 획득된 데이터를 통해 평면 영상을 구성하였으며, 평면 영상과 프로파일을 통해 영상의 겹침이 발생하지 않는 최대의 섬광 픽셀 배열을 찾았다. 그 결과 평면 영상에서 서로 겹침이 발생하지 않고 모든 섬광 픽셀들이 영상화되는 섬광 픽셀 배열의 크기는 11 × 11이었다.