高空間分解能PET検出器の新技術：連続抵抗層SiPMの可能性

August 17, 2026 · 論文解説

🎧 この記事を音声で聴く（AI生成Podcast）

解説対象論文: High spatial resolution dual-ended readout PET detector based on continuous resistive layer silicon photomultiplier
Physics in Medicine and Biology｜被引用数: 0（2026年8月17日時点）

陽電子放出断層撮影（PET）は、生体内の分子イメージングに不可欠な技術であり、その性能向上は常に研究の焦点です。特に、高精細な画像を得るためには、検出器の空間分解能が重要な要素となります。本記事では、カリフォルニア大学デービス校の研究グループが開発・評価した、連続抵抗層位置検出型シリコン光電子増倍管（CRL PS-SiPM）を基盤とする革新的なPET検出器について、その詳細な性能と将来性をご紹介します。この新しい検出器は、サブミリメートルピッチのシンチレータ結晶アレイとの組み合わせで、卓越した空間分解能と奥行き方向相互作用（DOI）検出能力を発揮し、小動物PETイメージングの新たな可能性を切り開きます。

研究サマリー（FINER & PICO）

Feasible実施可能性	新しい検出器は既存の技術と類似のプロセスで製造可能であり、詳細な実験的評価が実行されました。
Ethical倫理面	本研究は物理的な検出器性能評価に焦点を当てており、倫理的な懸念は直接関与しません。
Interesting面白さ	サブミリメートルピッチの結晶に対応し、温度の影響を受けにくい次世代PET検出器は、研究者にとって非常に興味深い進展です。
Novel新規性	連続抵抗層位置検出型SiPM（CRL PS-SiPM）の最新世代を用いたデュアルエンド読み出しPET検出器の包括的評価は初めてです。
Relevant切実さ	高空間分解能とDOI能力は、特に小動物PETにおける診断精度と研究応用の可能性を大きく向上させます。
Measurable測定可能性	フラッドヒストグラム品質、エネルギー分解能、コインシデンス時間分解能、DOI分解能などの客観的な数値指標で性能が測定されました。
Modifiable派生・改善	検出器のアクティブエリアや結晶ピッチなど、将来的な改良の方向性が示されており、設計の変更が可能です。
Structured文章構造	実験は様々なバイアス電圧と温度条件下で体系的に行われ、再現性のある結果が得られました。
PICO / PECO対象・介入・比較・結果	P(高空間分解能PETの必要性、従来のSiPMの課題); I(CRL PS-SiPMに基づくデュアルエンド読み出しPET検出器); C(従来のピクセル型SiPM、他のPS-SiPM); O(高い結晶分離能力、優れたDOI分解能、温度耐性、超高空間分解能PETへの応用可能性)。

はじめに：進化するPETイメージングと新しい検出器技術

どうも、Beyond the Pixelです。陽電子放出断層撮影（PET）は、生体内の分子イメージングに不可欠な技術であり、その性能向上は常に研究の焦点です。特に、高精細な画像を得るためには、検出器の空間分解能が重要な要素となります。過去10年間で、シリコン光電子増倍管（SiPM）は、従来の光電子増倍管（PMT）に代わり、PETスキャナーの主要な光検出器として急速に普及してきました。SiPMは、PMTに匹敵するゲイン、低い動作バイアス電圧、高い光検出効率（PDE）、磁場への非感受性、柔軟な形状、そしてコンパクトなサイズといった多くの利点を持っています。この技術的な進歩は、前臨床および臨床PETシステムの双方で広く採用されています。初期の前臨床PETスキャナーは1990年代に開発されて以来、現在ではほとんどのシステムがピクセル化SiPMアレイを基盤としています。個々のSiPM素子は通常2×2mm²から4×4mm²の範囲で、比較的簡単な製造と様々なサイズのアレイへの拡張性という利点があります。しかし、ピクセル化SiPMアレイにはいくつかの課題も存在します。まず、SiPM素子間のデッドスペースがシンチレーション光の収集を著しく低下させ、特にエネルギー分解能や時間分解能といった検出器性能に影響を与えます。また、0.5 mm以下のピッチを持つ結晶アレイを識別することが困難です。さらに、高空間分解能PETスキャナーでしばしば要求されるように、SiPMアレイよりも細かいピッチの結晶アレイをデコードする場合、アレイ端近くのデッドスペースが感度を低下させる可能性があります。特に奥行き方向相互作用（DOI）分解能を重視したデュアルエンド読み出し検出器ではこの傾向が顕著です。これらの課題に対処し、高空間分解能と高感度を維持しつつ、電子読み出しチャネル数を削減するために、2009年以降5種類の位置検出型SiPM（PS-SiPM）が開発されてきました。PS-SiPMの基本的なコンセプトは、4つの位置信号を用いて各マイクロセル、またはマイクロセルのグループの位置を符号化することにあります。本研究で評価された連続抵抗層位置検出型シリコン光電子増倍管（CRL PS-SiPM）は、重くドープされたP++領域によって形成された連続的で均一な抵抗ネットワークを利用する新しいタイプのPS-SiPMであり、製造が容易であるという特長を持っています。本研究は、最新世代のCRL PS-SiPMと0.5 mmピッチのLYSOアレイを基盤とするデュアルエンド読み出しPET検出器の性能を初めて包括的に評価することを目的としています。これは、高解像度PET検出器およびPETスキャナーの将来設計に重要な指針を提供するものです。

新しいPET検出器の構造と実験方法

本研究で開発されたデュアルエンド読み出し検出器は、最新世代のCRL PS-SiPMと、0.44 × 0.44 × 20 mm³の研磨されたLYSO結晶素子を10 × 10で配置したアレイを組み合わせて構成されました。LYSO結晶アレイの両端に2つのCRL PS-SiPMが結合されています。使用されたCRL PS-SiPMは、エピタキシャルクエンチング抵抗技術と20 µmのマイクロセルを用いて製造されており、それぞれ6.24 × 6.24 mm²のアクティブエリアを有し、位置情報とエネルギー情報のための4つのアノード（Q1, Q2, Q3, Q4）と、バイアス電圧およびタイミング情報のための1つのカソードを備えています。CRL PS-SiPMのブレークダウン電圧は25 °Cで27.0 V、420 nmにおける光検出効率（PDE）は約40%です。LYSO結晶アレイの隣接する結晶間には、厚さ50 µmのToray E60シートが反射材として使用され、5 µm厚の光学用接着剤で固定されました。アレイの側面もToray E60シートで覆われています。LYSOアレイとCRL PS-SiPMsの光学結合には、屈折率1.41のBC-630光学グリースが使用されました。実験では、フラッドヒストグラム品質、エネルギー分解能、コインシデンス時間分解能（CTR）を測定するために、デュアルエンド読み出し検出器と参照検出器が光漏れのないエンクロージャー内に配置されました。このエンクロージャー内の空気温度は、FTS XR AirJet Sample Coolerを用いて3 °C、14 °C、24 °Cの3段階で維持されました。また、検出器の性能は30.0 Vから33.0 Vまで0.5 V刻みでバイアス電圧を変化させて評価されました。DOI分解能の測定では、図3に示すように、参照検出器が20 × 50 × 0.5 mm³のLYSOスラブと1 × 16のMicroFJ-30035 SiPMアレイから構成されました。線源には100 µCiの²²Na線源が使用され、511 keVの消滅光子の相互作用位置を計算するために、2つのCRL PS-SiPMから得られる8つのアノード信号が利用されました。LYSOアレイにおける最終的な2次元相互作用位置（x, y）と全堆積エネルギー（E）は、特定の式に基づいて算出されます。さらに、イベントを個々の結晶に割り当てるためにフラッドヒストグラムからルックアップテーブル（LUT）が作成され、200-1000 keVのエネルギーウィンドウが適用されました。特に、LYSO素子の小型化により、隣接結晶間散乱（ICS）イベントの比率が高くなるため、感度低下を防ぐためにこれらのイベントも解析に含められました。フラッドヒストグラム品質は、各結晶の分離度を示す値kとk_stdで定量的に比較され、エネルギー分解能は511 keV光電ピークの半値全幅（FWHM）とピーク位置の比率として算出されました。CTRは、デュアルエンド検出器と参照検出器間で測定されたCTR（CTR_measured）と、2つの同一参照検出器の既知のCTR（CTR_reference = 370 ps）を用いて算出されました。DOI分解能は、2つのCRL PS-SiPMからのエネルギー信号比を用いて抽出され、各結晶のDOI位置プロファイルにガウスフィットを適用することで決定されました。

フラッドヒストグラムの品質：優れた結晶分離能力

フラッドヒストグラム品質は、PET検出器が個々のシンチレータ結晶をどれだけ明確に識別できるかを示す重要な指標です。本研究で評価されたデュアルエンド検出器では、バイアス電圧と温度を変えながらフラッドヒストグラム品質が測定されました。結果として、フラッドヒストグラム品質はバイアス電圧の増加に伴い、まず向上し、その後低下する傾向を示しました。これは、信号とノイズの不均衡な関係に起因すると考えられます。低バイアス電圧では信号がノイズよりも速く増加し、高バイアス電圧ではノイズが信号よりも速く増加するためです。図4は、様々なバイアス電圧と温度におけるデュアルエンド検出器のフラッドヒストグラム品質の値を示しています。これによると、最適なバイアス電圧は温度によって異なり、3 °Cでは31.5 V、14 °Cでは32.0 V、24 °Cでは32.5 Vでした。これらの最適なバイアス電圧において、それぞれのフラッドヒストグラム品質は、3 °Cで4.23 ± 0.38、14 °Cで4.30 ± 0.39、24 °Cで4.32 ± 0.37と、非常に高い値を示しました。これらの結果は、CRL PS-SiPMが優れた結晶分離能力を持つことを示しています。図5に示された最適なバイアス電圧で取得されたフラッドヒストグラムを見ると、すべてのLYSO結晶が非常に鮮明に分離されていることがわかります。これは、LYSOアレイのピッチがさらに小さい場合でも、結晶が識別可能である可能性を示唆しています。さらに、図5の白い矢印で示された同じ列の結晶の位置プロファイルは、図6に示されています。この位置プロファイルから算出されたピーク・トゥ・バレー比（PVR）は、3 °Cで9.7 ± 1.3、14 °Cで9.1 ± 1.1、24 °Cで9.1 ± 1.1であり、結晶間の明確な分離を裏付けています。

**Figure 6.** Figure 6. Position profiles of the selected crystal row, indicated by the white arrows in Figure 5.解説: この図は、図5で白い矢印で示された結晶列における位置プロファイルを示しており、各結晶が明確に分離されていることを表しています。

エネルギー応答と光検出：LYSO結晶の特性に支配される

検出器のエネルギー分解能は、ガンマ線のエネルギーを正確に測定する能力を示し、PET画像の定量的精度に直接影響を与えます。本研究では、デュアルエンド検出器の511 keV光電ピーク位置とエネルギー分解能が、様々なバイアス電圧と温度で評価されました。図7は、バイアス電圧と温度に対する511 keV光電ピーク位置の変化を示しています。511 keV光電ピーク位置はバイアス電圧の増加とともに上昇し、同じバイアス電圧では低温でより高い値を示しました。これは、低温でSiPMのブレークダウン電圧が低下し、実効的な過電圧が増加することでSiPMのゲインが上昇するためです。一方、図8に示すように、エネルギー分解能はバイアス電圧や温度によって大きく変化せず、約23%前後で推移しました。この結果は、エネルギー分解能が主にCRL PS-SiPMの性能よりもLYSOアレイの特性に強く依存していることを示唆しています。フラッドヒストグラムに最適なバイアス電圧で取得された各結晶の511 keV光電ピーク位置とエネルギー分解能は、図9と図10にそれぞれ示されています。これらの図から、アレイ中央の結晶が端の結晶よりも高い511 keV光電ピーク位置を示していることがわかります。これは、結晶の端に近い部分では、シンチレーション光がCRL PS-SiPMに到達する前にLYSOアレイの側面から漏れる量が多いため、光収集効率が低下するためです。この光収集の差に呼応して、中央の結晶は端の結晶よりも優れたエネルギー分解能を示しました。これらのパターンは、以前の研究で観察されたものと一致しています。最適なバイアス電圧で得られた平均511 keV光電ピーク位置は、3 °Cで1429 ± 209 ADC LSB、14 °Cで1494 ± 217 ADC LSB、24 °Cで1562 ± 229 ADC LSBでした。対応する平均エネルギー分解能は、それぞれ22.2 ± 4.0%、21.9 ± 3.3%、22.7 ± 3.4%でした。これらの値は、0.5 mmピッチのLYSOアレイを用いた他の検出器で報告されている値と同程度です。本検出器は小動物PETを想定しており、マウスのような小動物では散乱線比率が低いため、高感度を得るために比較的広いエネルギーウィンドウ（例：250-750 keV）が一般的に使用されます。したがって、この測定されたエネルギー分解能は、再構成された画像に悪影響を及ぼすとは考えられていません。

**Figure 9.** Figure 9. 511 keV photopeak position for each LYSO element, obtained at the optimal bias voltage and three different解説: この図は、最適なバイアス電圧と3つの異なる温度（3℃、14℃、24℃）で取得された、各LYSO結晶素子における511 keV光電ピークの位置を示しています。中央の結晶が端の結晶よりも高い光電ピーク位置を示しています。

**Figure 10.** Figure 10. Energy resolution for each LYSO element, obtained at the optimal bias voltage and three different temperatures.解説: この図は、最適なバイアス電圧と3つの異なる温度（3℃、14℃、24℃）で取得された、各LYSO結晶素子におけるエネルギー分解能を示しています。中央の結晶が端の結晶よりも良いエネルギー分解能を示しています。

時間分解能：小動物PETにおけるその意義

コインシデンス時間分解能（CTR）は、PET検出器が2つの同時ガンマ線イベントの到達時間をどれだけ正確に区別できるかを示す指標であり、Time-of-Flight（TOF）PETにおいて画像信号対ノイズ比（SNR）の向上に寄与します。図11は、様々なバイアス電圧と温度で取得されたLYSOアレイ全体の平均CTRを示しています。平均CTRは、バイアス電圧の増加に伴い、まず改善し、その後劣化する傾向を示しました。これは、信号とノイズの不均衡な増加に起因します。フラッドヒストグラムに最適なバイアス電圧で取得されたLYSOアレイ内の各結晶素子のCTRは、図12に示されています。LYSOアレイ全体の平均CTRは、3 °Cで1101 ± 38 ps、14 °Cで1122 ± 43 ps、24 °Cで1152 ± 43 psでした。これらの平均CTR値は、異なる温度で比較可能であり、温度がCTRに与える影響が小さいことを示しています。しかしながら、臨床用TOF-PET検出器で達成されているCTRと比較すると、本研究で得られたCTRは著しく劣ります。この値は、小動物イメージングにおいて意味のあるTOF効果（ゲイン）を提供するには不十分であると考えられます。これは、主にPS-SiPMの大きな静電容量、微細ピッチLYSOアレイによるシンチレーション光収集の相対的な低さ、およびタイミング性能に最適化されていない読み出し電子回路の使用に起因すると考えられます。しかし、小動物イメージングでは、人間のイメージングと比較してTOFによる画像信号対ノイズ比の改善効果は小さく、一般的には高い空間分解能の方が重要視されます。また、図13に示すように、タイミングスペクトルのピーク位置は結晶の位置に依存していました。これは、トリガーされたマイクロセルと4つのアノード間のRC時定数が、マイクロセルの位置によって変化するためです。この位置依存性のため、最高のCTRを達成するためにはタイミングオフセット較正が必要となります。以前に評価されたLG-SiPMと比較して、CRL PS-SiPMのタイミングピーク位置の変動は有意に大きく、これはマイクロセルの位置符号化方法の違いに起因しています。

**Figure 11.** Figure 11 presents the average CTR across the LYSO array obtained at various bias voltages and temperatures. The average CTR first improved and then degraded with increasing bias voltage, which is attributed to the disproportionate increase in signal and noise (Du et al 2018a, Xie et al 2025b).解説: この図は、様々なバイアス電圧と温度で取得された、LYSOアレイ全体の平均コインシデンス時間分解能（CTR）を示しています。平均CTRはバイアス電圧の増加に伴って最初は改善し、その後劣化する傾向が見られます。

**Figure 12.** Figure 12. CTR for each LYSO element, obtained at the optimal bias voltage for flood histogram and at different temperatures.解説: この図は、フラッドヒストグラムに最適なバイアス電圧と3つの異なる温度で取得された、LYSOアレイ内の各結晶素子におけるコインシデンス時間分解能（CTR）を示しています。

**Figure 13.** Figure 13. Peak position of the timing spectrum for each LYSO element, obtained at the optimal bias voltage for flood histogram解説: この図は、フラッドヒストグラムに最適なバイアス電圧と異なる温度で取得された、各LYSO結晶素子のタイミングスペクトルのピーク位置を示しています。表示されているピーク位置は平均ピーク位置から差し引かれています。

奥行き方向相互作用（DOI）分解能：より正確な相互作用位置の特定

奥行き方向相互作用（DOI）分解能は、ガンマ線がシンチレータ結晶のどの深さで相互作用したかを識別する能力であり、PETシステムの空間分解能を改善し、特に大視野システムでの周辺視野の劣化を低減するために不可欠です。本研究では、フラッドヒストグラムに最適なバイアス電圧と3つの異なる温度で、検出器のDOI分解能が評価されました。図14は、9つの異なる深さで各LYSO結晶素子について得られた平均DOI分解能を示しています。LYSOアレイの左側に配置された結晶は、右側の結晶よりも全体的に優れたDOI分解能を示しました。これは、放射線源が検出器の左側に配置されたため、コリメートされたビームの広がりと散乱がLYSOアレイへの透過深度の増加とともに大きくなることに起因します。この現象は、以前の研究でも確認されています。図15は、深さの関数としてLYSOアレイ全体の平均DOI分解能を示しています。LYSOアレイの両端でより良いDOI分解能が得られました。これは、511 keV光子がアレイの中心付近で相互作用した場合よりも、いずれかの端付近で相互作用した場合の方が光収集の変化が速いためです。最適なバイアス電圧における全結晶、全深さでの平均DOI分解能は、3 °Cで1.75 ± 0.18 mm、14 °Cで1.77 ± 0.19 mm、24 °Cで1.78 ± 0.20 mmでした。これらの結果は、DOI分解能が温度によって有意な影響を受けず、主にLYSOアレイの特性によって決定されることを示しています。また、得られたDOI分解能は、同様のLYSOアレイとデュアルエンド読み出し構成に基づく他の検出器で報告されている値よりもわずかに優れていました。

**Figure 14.** Figure 14 shows the average DOI resolution across the nine depths for each LYSO element. The crystals located on the left side showed overall better DOI resolution than those on the right side because the source was positioned on the left side of the LYSO array (Figure 3), causing the divergence of the collimated beam and scatter to increase with increasing penetration depth into the LYSO array.解説: この図は、9つの異なる深さにおける平均DOI分解能を、各LYSO結晶素子について示しています。左側に位置する結晶が全体的に右側の結晶よりも良いDOI分解能を示しています。

**Figure 15.** Figure 15. Average DOI resolution across the LYSO array as a function of depth. The error bars represent the standard deviation解説: この図は、深さの関数としてLYSOアレイ全体の平均DOI分解能を示しています。LYSOアレイの両端でより良いDOI分解能が得られています。

CRL PS-SiPMの特長と将来展望：超高空間分解能PETへの道

本研究で開発されたCRL PS-SiPMベースの検出器は、高空間分解能PETアプリケーションにおいて非常に有望な結果を示しました。特に注目すべきは、温度に対する耐性です。以前に評価されたLG-SiPMと比較して、CRL PS-SiPM検出器の性能に対する温度の影響は最小限であり、無視できる程度と見なされました。この特性は、温度制御の要件を緩和し、実用的なPETスキャナーへの検出器統合を容易にします。これは、CRL PS-SiPMのノイズが検出器性能を制限する主要な要因ではないことを示唆しています。フラッドヒストグラムの品質は、0.5 mmピッチのLYSOアレイのすべての結晶が明確に分離されることを示しており、歪みも無視できるレベルでした。これは、より小さいピッチのLYSOアレイ（例：0.25 mmピッチ）でも結晶の識別が可能である可能性を示唆しており、超高空間分解能小動物PETスキャナーの開発、例えばマウス脳専用PETシステムへの道を開くかもしれません。従来のピクセル化SiPMアレイと比較して、PS-SiPMの周辺に必要なデッドスペースが大幅に少ないため、検出器の充填率が向上し、システムレベルでの感度を高めることができます。現在の世代のCRL PS-SiPMの課題の一つは、そのアクティブエリアがまだ十分な大きさではないことです。これは、長い軸方向長を持つPETスキャナーの開発には適さない可能性があります。しかし、本研究で示された優れた結晶識別能力を含む性能は、より大きなアクティブエリアを持つCRL PS-SiPMの大きな可能性を浮き彫りにしています。今後の研究では、約10×10 mm²のアクティブエリアを持つCRL PS-SiPMに基づく検出器を開発し、同様のサイズのLG-SiPMに基づく検出器との性能比較を行うことが計画されています。これらの進歩は、将来のPETイメージング技術において、さらなる空間分解能の向上と実用性の両立を実現するための重要なステップとなるでしょう。

まとめ

本研究では、最新世代の連続抵抗層位置検出型シリコン光電子増倍管（CRL PS-SiPM）を両端に結合した、0.5 mmピッチ、厚さ20 mmの10×10 LYSOアレイに基づくデュアルエンド読み出しPET検出器が開発され、その性能が包括的に評価されました。フラッドヒストグラムの結果は、LYSOアレイ内のすべての結晶が明確に識別され、ピンクション歪みが無視できるレベルであることを示しました。さらに、フラッドヒストグラムに最適なバイアス電圧で得られた検出器の性能は、異なる温度間で比較可能であり、検出器が室温で効果的に動作できることを示唆しています。この温度耐性という特性は、このような検出器が高空間分解能小動物PETスキャナーの開発に使用される際の温度制御要件を簡素化します。本研究の結果は、0.5 mmよりも小さいピッチのLYSOアレイでも結晶が識別可能である可能性を示唆しており、0.25 mmピッチのLYSOアレイに基づくマウス脳専用PETシステムのような、超高空間分解能小動物PETスキャナーの開発を可能にするものとして期待されます。CRL PS-SiPMは、次世代の高精細PETイメージングを拓く、非常に有望な光検出器候補と言えるでしょう。

用語集

PET: 陽電子放出断層撮影：放射性同位体を投与し、そこから放出される陽電子と体内の電子が衝突して発生するガンマ線を検出し、生体内の機能や代謝を画像化する技術。
SiPM: シリコン光電子増倍管：微細なアバランシェフォトダイオードの集合体で、微弱な光を電気信号に変換・増幅する半導体光検出器。PET検出器に広く使用される。
PS-SiPM: 位置検出型SiPM：光が当たった位置を識別できるSiPM。結晶のどの部分でガンマ線が相互作用したかを特定するために使用される。
CRL PS-SiPM: 連続抵抗層位置検出型SiPM：電荷を共有する連続的な抵抗層を持つタイプの位置検出型SiPM。マイクロセルの位置情報を通じて光検出位置を特定する。
LYSO: ルテチウム-イットリウム・オルトケイ酸塩：PET検出器で一般的に使用されるシンチレータ結晶の一種。ガンマ線が当たると光を発生させる。
シンチレータ結晶: ガンマ線やX線などの放射線が当たると、そのエネルギーを吸収して光を放出する材料。
DOI: 奥行き方向相互作用：ガンマ線がシンチレータ結晶のどの深さで相互作用したかを特定する能力。PET画像の空間分解能を向上させる。
フラッドヒストグラム: 検出器の視野全体にわたって放射線源を照射したときに得られる光検出位置の分布図。個々の結晶がどれだけ明確に識別できるかを示す。
エネルギー分解能: 検出器が特定のエネルギーのガンマ線をどれだけ正確に測定できるかを示す指標。エネルギーピークの広がりで評価される。
コインシデンス時間分解能 (CTR): PETで対向する検出器が同時にガンマ線を検出した際の時間差をどれだけ正確に測定できるかを示す指標。Time-of-Flight (TOF) PETの性能に影響する。
バイアス電圧: SiPMなどの半導体デバイスに印加される直流電圧。この電圧を調整することで、検出器のゲインや性能が変化する。
光電ピーク: ガンマ線が検出器に全エネルギーを堆積した際に観測されるエネルギー分布のピーク。PETでは通常511 keVのピークを指す。
PVR: ピーク・トゥ・バレー比：フラッドヒストグラムにおいて、隣接する結晶スポットのピーク値と谷値の比率。結晶分離の明瞭さを示す。
マイクロセル: SiPMを構成する個々の小さな光検出素子。アバランシェ増倍によって光子を検出する。
ピクセル化SiPM: 複数のSiPM素子（ピクセル）がアレイ状に配置された構造。各ピクセルが独立した信号を出力する。
デュアルエンド読み出し: シンチレータ結晶の両端に光検出器を結合し、両端からの信号を利用してガンマ線の相互作用位置（特にDOI）を特定する方式。