Pozitronska emisijska tomografija (PET) je moćna neinvazivna dijagnostička metoda nuklearne medicine koja se bazira na koincidentnoj detekciji dvaju kolinearnih γ fotona čiji izvor je u anihilaciji pozitrona i elektrona. Temeljno svojstvo PET sustava je osjetljivost, koja se definira kao omjer opaženih koincidentnih događaja i ukupnog broja anihilacijskih događaja koje proizvodi izvor, a ovisi o efikasnosti detektora i prostornoj akceptanciji. Razvoj geometrije realnih PET sustava temeljen je na simulacijama provedenim na 8 jednostavnih modela u programskom paketu GATE. Jednostavni modeli poslužili su za precizne interpretacije prostornih raspodjela i udjela različitih mehanizama interakcije γ zračenja i scintilacijskih materijala. Za odabrane LSO i LFS materijale pokazalo se da prostorni raspored interakcija γ fotona u kristalu ima maksimum na prednjoj strani što je u skladu sa atenuacijskim ponašanjem γ zračenja. Od interakcija dominiraju one u kojima je deponirana ukupna energija anihilacijskog gama zračenja od 511 keV sa 48 % udjela, dok je 46 % događaja u kojima je depozicija energije gama čestica u intervalu od 50–400 keV, što odgovara Comptonovim raspršenjima, dok se Rayleighovo raspršenje dograda u 6 % događaja. U simulacijskom sučelju GATE konstruirane su dvije realne PET geometrije: jedna manja sa 4 prstena radijusa 0.135 m sa po 48 detektorskih modula unutar prstena, a druga veća sa 16 prstenova radijusa 0.630 m sa po 200 detektorskih modula unutar prstena. Detektorski moduli su dimenzija 20x16x16 mm3 za malu odnosno 20x20x25 mm3 za veliku geometriju i sastoje se od 4x4 scintilacijska kristala dimenzija 20x3x3 mm3. Simulacija sa točkastim izvorom u središtu geometrije pokazala je da je osjetljivost 5.55 % za manju geometriju odnosno 2.48 % za veću geometriju, uz uvjet da se opažaju samo anihilacijski fotoni koji u detektorima deponiraju svu energiju u prozoru 0.4–0.6 MeV, što je usporedivo sa standardnim PET sustavima. Ispitan je utjecaj atenuirajućeg materijala (fantoma), kao i utjecaj konačne veličine pozitronskog izvora na osjetljivost PET sustava. Konačno određena je gornja granica osjetljivosti konstruiranih PET sustava, kao ona u kojoj bi se uzimali u obzir svi koincidentni događaji u kojima je depozicija energije gama čestica u puno širem energijskom prozoru 0.05–0.65 MeV. Dobiveni rezultati pokazuju da su gornje granice osjetljivosti PET sustava 55.75 % za manju odnosno 23.51 % za veću geometriju.