A PET-MR system is particularly useful in diagnosing brain diseases. We have de-veloped a prototype positron emission tomography (PET) system which can be inserted into the bore of a whole-body magnetic resonance imaging (MRI) system that enables us to ob-tain PET and MRI images simultaneously with a reduced cost. Silicon photomultipliers (SiPM) are appropriated as a PET detector at PET/MR system because detectors have a high gain and are insensitive to magnetic fields. Despite of its improved performance com-pared to that of PMT-based detectors, there is a problem of the photo-peak channel shift which is due to the increase of the temperature inside the ring detector. This problem will occur decreasing sensitivity of the PET and image distortion. In this paper, I quantitative analyze parameters of the KAIST SiPM depending on temperature by experiments. And I designed cooling methods in consideration of the degradation of sensors for correction of the temperature in the PET gantry. According to this research, we expect that distortive im-ages and degradation of the sensitivity will not be occurred with using the above idea to re-duce heat even if the PET system operates for a long time.
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.
