Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT) is een beeldvormingstechniek binnen de nucleaire geneeskunde waarbij met behulp van een radioactief gemerkte speurstof fysiologische processen in het lichaam in beeld gebracht worden. Deze techniek speelt een belangrijke rol in de diagnose van verschillende aandoeningen en wordt veel toegepast in onder andere oncologie en cardiologie. Naast klinische toepassingen wordt SPECT ook frequent gebruikt voor preklinische beeldvorming. Het doel van dit proefschrift is het ontwikkelen van instrumentatie die het toelaat om compacte hoogperformante preklinische SPECT-systemen te ontwikkelen. De belangrijkste componenten van een SPECT-scanner, de detector en de collimator, werden geoptimaliseerd. In een eerste stap werden twee compacte hogeresolutiescintillatiedetectoren ontwikkeld. Deze detectoren bieden een spatiale resolutie die ongeveer drie maal hoger is dan de resolutie van een traditionele klinische SPECT-detector. Daarnaast is er een collimatorgeometrie uitgewerkt die het toelaat om de detectoroppervlakte efficiënt te gebruiken. Finaal werd er een nieuwe productietechniek voor wolfraam collimatoren geëvalueerd. De ontwikkelde instrumentatie is dan gebruikt voor de bouw van twee compacte SPECT-systemen.