PET-MR 시스템에 적용된 실리콘 광증배센서 온도 변화에 따른 성능 열화 연구

Abstract

PET-MR 시스템은 뇌종양 검진에 유용하다. 본 연구실에서는 자기공명영상장치(MRI)에 삽입하여 사용할 수 있는 양전자단층촬영(PET)을 개발하였다. 가격을 줄여 PET영상과 MRI영상을 동시에 볼 수 있다. 높은 이득과 자기장에 민감하지 않은 특징을 가진 실리콘 광전자증배센서 (SiPM) 은 PET-MR 시스템상에서 PET 검출기로 각광을 받고 있다. 기존에 사용하던 광전자증배튜브에 비해 성능이 향상이 되었지만, 시간에 따라 갠트리 내부의 온도가 증가를 하고, 그에 따라 스펙트럼상의 photo-peak가 이동을 하는 문제가 있다. 이 문제로 인해 PET의 민감도가 떨어지고, 그로 인해 영상의 왜곡이 발생한다. 본 논문에서는 PET에 사용한 연구실에서 만든 SiPM의 온도에 따른 성능변화를 실험을 통하여 정량적 분석을 실시한다. 그리고 PET 갠트리 내부의 온도를 보정하기 위하여 센서의 성능열화를 고려하여 냉각방법을 고려한다. 본 연구의 결과를 통하여 PET을 오랜 시간 동작을 시켜도 PET의 민감도가 줄지 않고, 이미지의 왜곡도 발생하지 않을 것으로 기대된다.