Diseñamos y evaluamos el rendimiento de un detector de gran área y alta resolución para tomografía por emisión de positrones (PET) basado en un ensamblaje de cristales con lectura mediante fibras de desplazamiento de longitud de onda (WLS), ofreciendo una alternativa rentable a la lectura directa de cristales monolíticos con fotodetectores. Las geometrías del detector consideradas estaban compuestas por ensamblajes de 4 x 4 de cristales centelleadores de LuYSiO:Ce (LYSO), cada uno con un área de superficie de 50 x 50 mm y un grosor de 7 o 15 mm, que fueron acoplados ópticamente utilizando adhesivo óptico. El ensamblaje de cristales fue acoplado con secciones transversales cuadradas de fibras WLS ortogonales colocadas en la parte superior e inferior del ensamblaje. Para evaluar las características del nuevo detector, utilizamos GEANT4 para realizar el transporte de fotones ópticos en el ensamblaje de cristales y las fibras WLS. Los resultados de la simulación muestran que la mejor resolución de posición alcanzada fue de 1.6 +/- 0.4 mm de ancho completo a la mitad del máximo (FWHM) y 4.2 +/- 0.6 mm de ancho completo al décimo máximo (FWTM) para el grosor de cristal de 7 mm y 1.7 +/- 0.4 mm FWHM y 6.0 +/- 0.6 mm FWTM para el grosor de cristal de 15 mm. En comparación con una lectura directa de fotosensores, las fibras WLS pueden reducir drásticamente el número de fotosensores requeridos mientras cubren un área de detección sensible más grande. En el diseño del detector propuesto, se utilizan 2 fotodetectores para cubrir la misma área de imagen en lugar de una lectura directa. Este diseño permite el desarrollo de un detector compacto con un campo de visión efectivo ampliado y un costo reducido.