초록 ▼

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
차세대 고성능 비정시간(time-of-flight; TOF) 양전자방출단층 촬영장치(Positron emission tomography; PET)가 요구하는 높은 성능을 만족하기 위한 실리콘 광증배기(Silicon photomultiplier; SiPM)의 신호 획득 기술 및 고성능 신호 전달기법을 포함한 전자회로 핵심 기술을 개발한다.
전체 내용
- 기하급수적으로 늘어나는 PET의 광전 소자에서 나오는 신호를 효율적으로 처리하기 위한 새로운 시간 기반의 신호 획득 방법을 개발

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
차세대 고성능 비정시간(time-of-flight; TOF) 양전자방출단층 촬영장치(Positron emission tomography; PET)가 요구하는 높은 성능을 만족하기 위한 실리콘 광증배기(Silicon photomultiplier; SiPM)의 신호 획득 기술 및 고성능 신호 전달기법을 포함한 전자회로 핵심 기술을 개발한다.
전체 내용
- 기하급수적으로 늘어나는 PET의 광전 소자에서 나오는 신호를 효율적으로 처리하기 위한 새로운 시간 기반의 신호 획득 방법을 개발함
- 시간 기반의 출력 신호로부터 섬광 신호를 복원하는 알고리즘을 개발하고 성능을 비교 평가함
- 몬테-카를로 시뮬레이션을 통해 차세대 PET에서 요구되는 검출기의 성능(계수율 및 불응시간 등)을 파악하고 이를 만족하는 검출기의 구조를 설계
- 제안한 방법을 FPGA로 구현하여 집적화
- 개발한 신호 획득 방법을 적용한 고성능 PET 검출기를 개발하고 성능 평가를 통해 개발한 검출기가 차세대 고성능 PET 시스템에 사용될 수 있음을 검증

연구개발성과
- 가격 효율적인 새로운 섬광 검출기의 데이터 획득 방법의 개발 및 성능 평가
- FPGA에서 실시간으로 구현할 수 있는 신호 복원 알고리즘의 개발 및 성능 평가
- FPGA를 이용한 고성능 TDC 회로의 개발 및 성능 평가
- 개발한 신호 획득 방법을 이용하여 프로토타입 검출기 개발 및 성능 평가
- 연구 기간 총 5편의 SCI 논문 게재 및 6건의 국제 학회 발표

연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
- 뇌전용 PET 시스템, 고성능 TOF PET, 종축시야 1 m 이상의 터널형 PET 시스템 등 차세대 PET 시스템 개발에 활용되어 가격경쟁력 있는 고성능 PET 개발을 촉진함
- 개발한 기술을 PET 검출기 뿐 아니라 감마카메라, SPECT 등의 다른 핵의학 장비에도 응용될 수 있으며, 지수적으로 감소하는 신호를 갖는 다른 검출기 및 신호처리 분야에도 이용될 수 있음
- 본 연구에서 PET 검출기의 신호처리에 관한 특허는 향후 국내 기업들이 특허 장벽을 극복하는데 도움을 줄 것으로 기대됨

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구의 필요성 ... 4
• 2) 연구의 최종 목표 ... 6
• 3) 연차별 연구 목표 및 평가 착안점 ... 6
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 7
• 1) 1차년도 ... 7
• 2) 2차년도 ... 10
• 3) 3차년도 ... 14
• 4) 4차년도 ... 17
• 5) 5차년도 ... 20
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 22
• 1) 연구수행 결과 ... 22
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 26
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 26
• 6. 참고문헌 ... 27
• 끝페이지 ... 27