טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים – הבדלי גרסאות

'''טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים (Positron Emission Tomography או PET בקיצור)'''<ref>{{הערה|{{cite book | title = Positron Emission Tomography: Basic Sciences | last = Bailey | first = D.L | author2 = D.W. Townsend | author3 = P.E. Valk | author4 = M.N. Maisey | date = 2005 | url = http://www.springer.com/?SGWID=0-102-24-0-0&searchType=EASY_CDA&queryText=Positron+Emission+Tomography%3A+Basic+Sciences | publisher = Springer-Verlag | place = Secaucus, NJ | isbn = 1-85233-798-2 }}</ref>}} היא טכניקת [[דימות]] ב[[רפואה גרעינית]], המשמשת להתבוננות בתהליכים מטבוליים בגוף האדם. המערכת מזהה זוגות של [[קרינת גמא|קרני גאמא]], הנפלטות כתוצאה מדעיכתו של חומר [[רדיואקטיביות|רדיואקטיבי]] ([[טרייסר]]), שהוחדר לגוף על פני מולקולה פעילה ביולוגית. לאחר מכן, נבנות תמונות תלת-מימדיות של ריכוז הטרייסר בתוך הגוף.

אחד החסרונות העיקריים של סריקות PET הוא העלות הגבוהה שלהן<ref name{{הערה|שם="Carlson 151">|{{cite book | last = Carlson | first = Neil | title = Physiology of Behavior | publisher = Pearson | series = Methods and Strategies of Research | volume = 11th edition | date = January 22, 2012 | page = 151 | isbn = 0205239390}}</ref>}}, הנובעת מעלות מכשיר הסריקה, מעלות הכנת החומרים הרדיואקטייבים הדרושים לסריקה ומשלוחם, ומהזמן והמיומנות הנדרשים לניתוח הסריקה.

לסריקות PET המשתמשות בטרייסר [[פלואור-18]] (F-18) [[פלואורודיאוקסיגלוקוז]] (FDG), הנקראות FDG-PET, שימוש נרחב באונקולוגיה קלינית. במנה טיפוסית של FDG בסריקה אונקולוגית יש מנת [[קרינה]] אפקטיבית של 14 [[זיוורט|מילי-זיוורט]].<ref name{{הערה|שם="Exposure">|[http://hps.org/documents/Medical_Exposures_Fact_Sheet.pdf Exposure fact sheet] [[Health Physics Society]]</ref>}} טרייסר זה הוא [[אנלוגיה כימית|אנלוג כימי]] של גלוקוז. הוא נספג על ידי [[תא|תאים]] המשתמשים בגלוקוז ועובר [[זירחון|זרחון]] על ידי [[הקסוקינאז]] (אנזים שריכוזו גבוה בתאים ממאירים). אטום ה[[חמצן]] של הגלוקוז, המוחלף בפלואור-18 בעת ייצור FDG מגלוקוז, נחוץ עבור השלב הבא של מטבוליזם של גלוקוז, ולכן FDG, שאטום זה חסר לו, לא משתתף בתגובות נוספות. בנוסף, רוב הרקמות (פרט ל[[כבד]] ול[[כליה|כליות]]) אינן מסוגלות להסיר את הזרחן שנוסף למולקולות ה-FDG על ידי הקסוקינאז. משמעות הדבר היא שהמולקולה כלואה בכל תא שסופג אותה, עד דעיכתה, משום שסוכרים מזורחנים אינם יכולים לצאת מהתא, הודות למטענם היוני. כליאה זו מובילה למעשה לסימון רדיואקטיבי של רקמות עם ספיגת גלוקוז גבוהה, כמו המוח, הכבד, ומרבית הגידולים הסרטניים. כתוצאה מכך, סריקות FDG-PET יכולות לשמש לאבחון גידולים סרטניים, קביעת שלב המחלה ומעקב אחרי הטיפול בה, במיוחד במחלות מסוג [[לימפומת הודג'קין]], [[לימפומה שאינה הודג'קין]], ו[[סרטן הריאה|סרטן הריאות]].

כיום, נכנסים בהדרגה גם [[איזוטופ|איזוטופים]] ורדיוטרייסרים אחרים לשימוש בתחום האונקולוגיה. החומר ¹¹C-metomidate, לדוגמה, יכול לשמש לזיהוי גידולים שמקורם ב[[קליפת האדרנל|קליפת בלוטת יותרת הכליה (קליפת האדרנל)]].<ref>{{הערה|{{cite journal | display-authors = 4 | author = Khan TS | author2 = Sundin A | author3 = Juhlin C | author4 = Långström B | author5 = Bergström M | author6 = Eriksson B | title = 11C-metomidate PET imaging of adrenocortical cancer | journal = European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging | volume = 30 | issue = 3 | pages = 403–410 | date = 2003 | pmid = 12634969 | doi = 10.1007/s00259-002-1025-9 }}</ref><ref>}}{{הערה|{{cite journal | display-authors = 4 | author = Minn H | author2 = Salonen A | author3 = Friberg J | author4 = Roivainen A | author5 = Viljanen T | author6 = Långsjö J | author7 = Salmi J | author8 = Välimäki M | author9 = Någren K | author10 = Nuutila P | title = Imaging of adrenal incidentalomas with PET using (11)C-metomidate and (18)F-FDG | journal = J. Nucl. Med. | volume = 45 | issue = 6 | pages = 972–9 | date = June 2004 | pmid = 15181132 | doi = | url = http://jnm.snmjournals.org/cgi/content/full/45/6/972 }}</ref>}} דוגמה נוספת היא סריקת FDOPA PET-CT, שהוכיחה עצמה כשיטה רגישה יותר לזיהוי ואיתור [[פאוכרומוציטומה]] מאשר [[סריקת MIBG]]. <ref>{{הערה|[http://hyper.ahajournals.org/content/38/1/6.full full text of early article on FDOPA PET for pheochromocytoma]</ref><ref>}}{{הערה|[http://emedicine.medscape.com/article/379861-overview imaging overview]</ref><ref name}}{{הערה|שם="pmid19862519">|{{cite journal | display-authors = 4 | author = Luster M | author2 = Karges W | author3 = Zeich K | author4 = Pauls S | author5 = Verburg FA | author6 = Dralle H | author7 = Glatting G | author8 = Buck AK | author9 = Solbach C | author10 = Neumaier B | author11 = Reske SN | author12 = Mottaghy FM | title = Clinical value of 18F-fluorodihydroxyphenylalanine positron emission tomography/computed tomography (18F-DOPA PET/CT) for detecting pheochromocytoma | journal = Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging | volume = 37 | issue = 3 | pages = 484–93 | date = 2010 | pmid = 19862519 | doi = 10.1007/s00259-009-1294-7 }}</ref>}}

<ref>{{הערה|{{cite journal | display-authors = 4 | author = Agdeppa ED | author2 = Kepe V | author3 = Liu J | author4 = Flores-Torres S | author5 = Satyamurthy N | author6 = Petric A | author7 = Cole GM | author8 = Small GW | author9 = Huang SC | author10 = Barrio JR | title = Binding characteristics of radiofluorinated 6-dialkylamino-2-naphthylethylidene derivatives as positron emission tomography imaging probes for beta-amyloid plaques in Alzheimer's disease | journal = J Neurosci | volume = 21 | issue = 24 | pages = RC189(1–5) | date = 2001 | pmid = 11734604 | url = http://www.jneurosci.org/content/21/24/RC189.full.pdf }}</ref>}}שפותח באוניברסטת [[קליפורניה|קלפורניה]], [[לוס אנג'לס]], ו-

<ref name{{הערה|שם="pmid11814781">|{{cite journal | display-authors = 4 | author = Mathis CA | author2 = Bacskai BJ | author3 = Kajdasz ST | author4 = McLellan ME | author5 = Frosch MP | author6 = Hyman BT | author7 = Holt DP | author8 = Wang Y | author9 = Huang GF | author10 = Debnath ML | author11 = Klunk WE | title = A lipophilic thioflavin-T derivative for positron emission tomography (PET) imaging of amyloid in brain | journal = Bioorg. Med. Chem. Lett. | volume = 12 | issue = 3 | pages = 295–8 | date = 2002 | pmid = 11814781 | doi = 10.1016/S0960-894X(01)00734-X }}</ref>}} הנקרא גם תרכובת פיטסבורג B, שפותח ב[[אוניברסיטת פיטסבורג]]. גששי דימות עמילואידים אלו מאפשרים לחזות בלוחיות עמילואידים במוחותיהם של חולי אלצהיימר, ויכולים לסייע לקליניקאים לאבחן אלצהיימר ולפתח טיפולים חדשניים נגד עמילואידים. המולקולה ¹¹C]PMP] היא תרכובת רדיואקטיבית פורצת דרך המשמשת ב-PET על מנת לבחון את הפעילות של מערכת המוליכים העצביים ה[[אצטילכולין|אצטילכוליניים]], בכך שהיא משמשת מצע ל[[אצטילכולין אסטראז]]. ניתוחים לאחר המוות של חולי אלצהיימר מצביעים על רמות נמוכות של אצטילכולין אסטראז. ¹¹C]PMP] משמשת למיפוי פעילות האצטילכולין אסטראז במוח, ולכן יכולה לסייע באבחון מחלת האלצהיימר ובמעקב אחרי הטיפול בה.<ref>{{הערה|{{cite journal | display-authors = 4 | author = Kuhl DE | author2 = Koeppe RA | author3 = Minoshima S | author4 = Snyder SE | author5 = Ficaro EP | author6 = Foster NL | author7 = Frey KA | author8 = Kilbourn MR | title = In vivo mapping of cerebral acetylcholinesterase activity in aging and Alzheimer's disease | journal = Neurology | volume = 52 | issue = 4 | pages = 691–9 | date = March 1999 | pmid = 10078712 | doi = 10.1212/wnl.52.4.691 | url = }}</ref>}} חברת Avid Radiopharmaceuticals מ[[פילדלפיה]] פיתחה חומר בשם 18F-AV-45 שמשתמש ב[[רדיונוקליד]] ארוך-החיים פלואור-18 על מנת לזהות לוחיות עמילואידים בעזרת סריקות PET.<ref>{{הערה|[[Gina Kolata|Kolata, Gina]]. [https://www.nytimes.com/2010/06/24/health/research/24scans.html "Promise Seen for Detection of Alzheimer’s"], ''[[The New York Times]]'', June 23, 2010. Accessed June 23, 2010.</ref>}}

מספר תרכובות הנקשרות באופן בררני לקולטנים עצביים מסוימים, יכולות להיות מסומנות רדיואקטיבית בעזרת C-11 או F-18. רדיוליגנדים הנקשרים לקולטני דופמין (D1 <ref>{{הערה|{{cite journal | display-authors = 4 | author = Catafau AM | author2 = Searle GE | author3 = Bullich S | author4 = Gunn RN | author5 = Rabiner EA | author6 = Herance R | author7 = Radua J | author8 = Farre M | author9 = Laruelle M | title = Imaging cortical dopamine D1 receptors using 11C NNC112 and ketanserin blockade of the 5-HT 2A receptors | journal = J Cereb Blood Flow Metab | volume = 30 | issue = 5 | pages = 985–93 | date = 2010 | pmid = 20029452 | doi = 10.1038/jcbfm.2009.269 | url = http://www.nature.com/jcbfm/journal/v30/n5/full/jcbfm2009269a.html | pmc=2949183}}</ref>}}, D2 <ref>{{הערה|{{cite journal | display-authors = 4 | author = Mukherjee J | author2 = Christian BT | author3 = Dunigan KA | author4 = Shi B | author5 = Narayanan TK | author6 = Satter M | author7 = Mantil J | title = Brain imaging of 18F-fallypride in normal volunteers: Blood analysis, distribution, test-retest studies, and preliminary assessment of sensitivity to aging effects on dopamine D-2/D-3 receptors | journal = Synapse | volume = 46 | issue = 3 | pages = 170–88 | date = 2002 | pmid = 12325044 | doi = 10.1002/syn.10128 }}</ref><ref>}}{{הערה|{{cite journal | display-authors = 4 | author = Buchsbaum MS | author2 = Christian BT | author3 = Lehrer DS | author4 = Narayanan TK | author5 = Shi B | author6 = Mantil J | author7 = Kemether E | author8 = Oakes TR | author9 = Mukherjee J | title = D2/D3 dopamine receptor binding with F-18fallypride in thalamus and cortex of patients with schizophrenia | journal = Schizophrenia Research | volume = 85 | issue = 1–3 | pages = 232–44 | date = 2006 | pmid = 16713185 | doi = 10.1016/j.schres.2006.03.042 }}</ref>}}), קולטני סרטונין (5HT1A, 5HT2A), קולטני [[אופיואיד|אופיאויד]] ועוד, שימשו בהצלחה במחקרים על בני אדם. ישנם מחקרים הבוחנים את מצבם של קולטנים אלו בחולים ב[[סכיזופרניה]], מכורים לסמים, בעלי [[הפרעה אפקטיבית|הפרעות אפקטיביות]] ועוד, ביחס לקבוצות בקרה בריאות.

[[כירורגיה]] המונחית באמצעות דימות PET מאפשרת טיפול בגידולים תוך-גולגולתיים, במלפורמציה עורקית-ורידית ובמצבים אחרים הניתנים לטיפול כירורגי.<ref name{{הערה|שם="Levivier M, Massager N, Wikler D, Lorenzoni J, Ruiz S, Devriendt D, David P, Desmedt F, Simon S, Van Houtte P, Brotchi J, Goldman S 1146–1154">|{{cite journal|url=http://jnm.snmjournals.org/content/45/7/1146.long|title=Use of stereotactic PET images in dosimetry planning of radiosurgery for brain tumors: clinical experience and proposed classification|journal=Journal of Nuclear Medicine|issue=7|year=2004|volume=45|pages=1146–1154|pmid=15235060|display-authors=4|author=Levivier M|author2=Massager N|author3=Wikler D|author4=Lorenzoni J|author5=Ruiz S|author6=Devriendt D|author7=David P|author8=Desmedt F|author9=Simon S|author10=Van Houtte P|author11=Brotchi J|author12=Goldman S}}</ref>}}

דימות FDG-PET של [[טרשת עורקים]], לאיתור חולים עם סכנה ל[[שבץ מוחי|שבץ]], יכול לסייע לבחון את יעילות הטיפולים החדשניים בטרשת עורקים. <ref name{{הערה|שם="pmid12057982">|{{cite journal | display-authors = 4 | author = Rudd JH | author2 = Warburton EA | author3 = Fryer TD | author4 = Jones HA | author5 = Clark JC | author6 = Antoun N | author7 = Johnström P | author8 = Davenport AP | author9 = Kirkpatrick PJ | author10 = Arch BN | author11 = Pickard JD | author12 = Weissberg PL | title = Imaging atherosclerotic plaque inflammation with [18F]-fluorodeoxyglucose positron emission tomography | journal = Circulation | volume = 105 | issue = 23 | pages = 2708–11 | date = 2002 | pmid = 12057982 | doi = 10.1161/01.CIR.0000020548.60110.76 }}</ref>}}

* ¹⁸F]maltose]<ref>{{הערה|{{cite journal | display-authors = 4 | author = Gowrishankar, G. | author2 = Namavari, M. | author3 = Jouannot, E. B. | author4 = Hoehne, A. | author5 = Reeves, R. | author6 = Hardy, J. | author7 = Gambhir, S. S. | last-author-amp = yes | title = Investigation of 6-[18F]-fluoromaltose as a novel PET tracer for imaging bacterial infection | journal = PLoS ONE | volume = 9 | issue = 9 | pages = e107951 |date = 2014 | pmid = 25243851 | pmc = 4171493 | doi = 10.1371/journal.pone.0107951 }}</ref>}}

* (¹⁸F]2-fluorodeoxysorbitol (FDS] <ref>{{הערה|{{cite journal | display-authors = 4 | author = Weinstein EA | author2 = Ordonez AA | author3 = DeMarco VP | author4 = Murawski AM | author5 = Pokkali S | author6 = MacDonald EM | author7 = Klunk M | author8 = Mease RC | author9 = Pomper MG | author10 = Jain SK | title = Imaging Enterobacteriaceae infection in vivo with 18F-fluorodeoxysorbitol positron emission tomography | journal = Science Translational Medicine | volume = 6 | issue = 259 | pages = 259ra146 |date = 2014 | pmid = 25338757 | pmc = 4327834 | doi = 10.1126/scitranslmed.3009815 }}</ref>}}

להלן קטע מתוך מאמר של הכותב פיטר ראואל מ[[אוניברסיטת הרווארד]], שפורסם באתר HarvardScience: "תהליך כימי חדש, יכול להרחיב את האפשרויות של טומוגרפיית פליטת הפוזיטרונים (PET) על ידי יצירת תמונה תלת מימדית (3D) בזמן אמת של הפעילות הכימית שמתרחשת בתוך הגוף. היכולת החדשה הזאת, מעלה אפשרות מפתה של שימוש בסריקות PET על מנת להתבונן במספר תהליכים המתרחשים בתוך בעלי חיים ובני אדם על ידי פישוט תהליך השימוש בגלאים מולקולריים לצורך יצירת תמונה תלת מימדית." (מחקר זה יוכל לשמש לפיתוח תרופות)<ref>{{הערה|{{cite web|url=http://news.harvard.edu/gazette/story/2011/11/tracing-biological-pathways/ |title=Tracing biological pathways &#124; Harvard Gazette |publisher=News.harvard.edu |accessdate=2012-08-13}}</ref>}}.

לצורך מטרה זו, נבנה סורק PET מיניאטורי, שניתן להלבשה על ראשה של [[חולדה]] הנמצאת בהכרה מלאה, בעת שהיא נעה בחופשיות. <ref>{{הערה|[http://www.chemistry.bnl.gov/ratcap/gallery.html Rat Conscious Animal PET] {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20120305072444/http://www.chemistry.bnl.gov/ratcap/gallery.html |date=March 5, 2012 }}</ref>}} סורק זה, הקרוי RatCAP, מאפשר סריקת בעלי חיים ללא תופעות הלוואי של [[הרדמה]]. סורקי PET, המכונים microPET, שעוצבו במיוחד לדימות [[מכרסמים]], וכן סורקים המיועדים ל[[יונקים]] קטנים, משווקים כיום למחקר אקדמאי ותרופתי. הסורקים מבוססים על חומרים פולטי אור (scintillators) מיניאטוריים ו[[דיודת מפולת|דיודות מפולת]] (APDs). בנוסף, מערכת שהומצאה לאחרונה משתמשת ב[[מכפילור]] סיליקון.

סריקות PET הוכיחו את עצמן גם כשיטה לחקר [[שריר שלד|שרירי השלד]] במהלך פעילות, כגון הליכה.<ref>{{הערה|{{cite journal | display-authors = 4 | author = Oi N | author2 = Iwaya T | author3 = Itoh M | author4 = Yamaguchi K | author5 = Tobimatsu Y | author6 = Fujimoto T | title = FDG-PET imaging of lower extremity muscular activity during level walking | journal = J Orthop Sci | volume = 8 | issue = 1 | pages = 55–61 | date = 2003 | pmid = 12560887 | doi = 10.1007/s007760300009 | url = }}</ref>}} יתרון מרכזי בשימוש בPET הוא שסריקה זו יכולה לספק מידע אודות שרירים פנימיים, כגון שריר [[שריר העכוז הקטן|העכוז הקטן]], לעומת שיטות מחקר אחרות כמו [[אלקטרומיוגרפיה]], שמאפשרות התבוננות בשרירים הקרובים לעור בלבד. עם זאת, חסרון מובהק של סריקת PET בעניין זה הוא שאינה מספקת מידע לגבי תזמון פעילות השריר, מכיוון שהיא נמדדת לאחר שהפעילות נגמרה, וזאת בשל פרק הזמן שלוקח למולקולה FDG להצטבר בשרירים הפעילים.

סריקת PET אינה [[פולשני|פולשנית]], אך היא כוללת חשיפה ל[[קרינה מייננת|קרינה מייננת.]]<ref name{{הערה|שם="Carlson 151" />}}

הרדיוטרייסר הסטנדרטי כיום בדימות מוחי וטיפול בחולי סרטן הוא 18F-FDG,<ref>{{הערה|{{cite journal | display-authors = 4 | author = Kelloff GJ | author2 = Hoffman JM | author3 = Johnson B | author4 = Scher HI | author5 = Siegel BA | author6 = Cheng EY | author7 = Cheson BD | author8 = O'shaughnessy J | author9 = Guyton KZ | author10 = Mankoff DA | author11 = Shankar L | author12 = Larson SM | author13 = Sigman CC | author14 = Schilsky RL | author15 = Sullivan DC | title = Progress and promise of FDG-PET imaging for cancer patient management and oncologic drug development | journal = Clin. Cancer Res. | volume = 11 | issue = 8 | pages = 2785–808 | date = Apr 2005 | pmid = 15837727 | doi = 10.1158/1078-0432.CCR-04-2626 | url = }}</ref>}} והוא בעל מנת חשיפה לקרינה של 14 mSv.<ref name{{הערה|שם="Exposure" />}}

מנת קרינה זו דומה למנת הקרינה שנחשפים אליה בשהייה במשך שנה שלמה בעיר האמריקאית [[דנוור]], [[קולורדו]] (12.4 mSv/year) <ref>{{הערה|[http://isis-online.org/risk/tab7 Background Radiation in Denver], [[Institute for Science and International Security]]</ref>}}. לשם השוואה, מנת הקרינה של סוגי סריקות אחרות נעה בין 0.02 mSv עבור [[צילום רנטגן]] של [[בית החזה]], עד 6.5-8 mSv לסריקת CT של בית החזה <ref>{{הערה|[https://web.archive.org/web/20051015024328/http://www.icrp.org/downloadDoc.asp?document=docs/ICRP_87_CT_s.pps Managing Patient Does], [[ICRP]], 30 October 2009.</ref><ref>}}{{הערה|{{cite journal | display-authors = 4 | author = de Jong PA | author2 = Tiddens HA | author3 = Lequin MH | author4 = Robinson TE | author5 = Brody AS | title = Estimation of the radiation dose from CT in cystic fibrosis | journal = Chest | volume = 133 | issue = 5 | pages = 1289–91; author6 reply 1290–1 | date = May 2008 | pmid = 18460535 | doi = 10.1378/chest.07-2840 | url = }}</ref>}}.

צוות הטיסה האזרחי הממוצע נחשף בשנה ל 3 mSv <ref>{{הערה|[http://www.iaea.org/Publications/Booklets/RadPeopleEnv/pdf/chapter_9.pdf Chapter 9 Occupational Exposure to Radiation], [[IAEA]] {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20080705155057/http://www.iaea.org/Publications/Booklets/RadPeopleEnv/pdf/chapter_9.pdf |date=July 5, 2008 }}</ref>}}. המגבלה לעובדים בתחום ה[[אנרגיה גרעינית|אנרגיה הגרעינית]] ב[[ארצות הברית]] היא 50 mSv בשנה <ref>{{הערה|[http://www.nrc.gov/about-nrc/radiation/health-effects/info.html#dose Information for Radiation Workers] , [[Nuclear Regulatory Commission]]</ref>}}. להמשך קריאה בנושא סדרי גודל בקרינה, ראה ערך [[wikipedia:Order_of_magnitude|Orders of magnitude (radiation)]].

עבור סריקת PET-CT' החשיפה לקרינה נעה בין 23-26 mSv לאדם השוקל 70 ק"ג, כאשר מנת הקרינה עלולה לעלות ככל שמשקל האדם עולה <ref>{{הערה|{{cite journal | display-authors = 4 | author = Brix G | author2 = Lechel U | author3 = Glatting G | author4 = Ziegler SI | author5 = Münzing W | author6 = Müller SP | author7 = Beyer T | title = Radiation exposure of patients undergoing whole-body dual-modality 18F-FDG PET/CT examinations | journal = J. Nucl. Med. | volume = 46 | issue = 4 | pages = 608–13 | date = April 2005 | pmid = 15809483 | doi = | url = }}</ref>}}.

הרדיונוקלידים המשמשים לסריקות PET הם לרוב איזוטופים בעלי [[זמן מחצית חיים]] קצר<ref>{{הערה|{{צ-ספר|מחבר=Neil Carlson|שם=Physiology of Behavior|מו"ל=Pearson|מהדורה=11th edition|שנת הוצאה=January 22, 2012|עמ=151|סדרה=Methods and Strategies of Research}}</ref>}}, כמו:

הודות לזמני מחצית החיים הקצרים של רוב הרדיואיזוטופים פולטי ה[[פוזיטרון|פוזיטרונים]], הרדיוטרסיירים מיוצרים לרוב בעזרת ציקלוטרון הנמצא בסמוך למתקן דימות ה-PET. זמן מחצית החיים של פלואור-18 ארוך מספיק על מנת לאפשר ייצורו מחוץ למתקן והעברתו למרכזי הדימות. לאחרונה, מייצרי רובידיום-82 הפכו נגישים בשוק הרחב.<ref>{{הערה|Bracco Diagnostics, [http://www.nuclearonline.org/PI/Cardiogen.pdf CardioGen-82], 2000</ref>}} אלה מכילים [[סטרונציום]]-82, הדועך באמצעות לכידת [[אלקטרון]] לרובידיום-82, הפולט פוזיטרונים.

כשהרדיוטרייסר עובר [[דעיכת פליטת פוזיטרון]] (הידועה גם כדעיכת בטא חיובית), הוא פולט פוזיטרון, [[אנטי-חלקיק|אנטי חלקיק]] של אלקטרון בעל ה[[מטען חשמלי|מטען החשמלי]] ההפוך לו. הפוזיטרון הנפלט נע ברקמות למרחק קצר (לרוב פחות ממילימטר אחד, אבל מרחק זה תלוי באיזוטופ המסוים<ref>{{הערה|{{cite book | title=PET: physics, instrumentation, and scanners|author=Michael E. Phelps|publisher=Springer|date=2006|pages=8–10 | isbn=0-387-34946-4}}</ref>}}). בזמן זה הפוזיטרון מאבד [[אנרגיה קינטית|אנרגיה קנטית]], ומאט עד לנקודה שהוא מסוגל לבצע אינטראקציה עם אלקטרון.<ref>{{הערה|{{cite web |url=http://www.medcyclopaedia.com/library/topics/volume_i/p/pet_imaging.aspx |title=PET Imaging |publisher=GE Healthcare}}{{dead link|date=June 2016|bot=medic}}{{cbignore|bot=medic}}</ref>}} המפגש ביניהם ([[איון פוזיטרון-אלקטרון]]) משמיד את האלקטרון וגם את הפוזיטרון, ויוצר זוג [[פוטון|פוטונים]] ([[קרינת גמא|קרני גאמא]]) הנעים בקירוב בכיוונים הפוכים. אלה מתגלים כאשר הם פוגעים בחומר המפיץ אור (scintillator), ש[[יינון|מתיינן]] עקב פגיעתם. אור זה ניתן לזהות באמצעות מכפילור או דיודת מפולת עשויה סיליקון (APD). הטכניקה תלויה בגילוי סימולטני של זוג הפוטונים. פוטונים שאינם מגיעים ב"זוגות" - כלומר בהפרש של [[ננו-שנייה|ננו-שניות]] בודדות זה מזה - אינם נלקחים בחשבון.

תוצאתם של האירועים המשמעותיים ביותר של איון אלטרון-פוזיטרון היא פליטת שני פוטוני גאמא 511 [[אלקטרון וולט|KeV]] ב[[זווית]] של כמעט 180 [[מעלה (זווית)|מעלות]] ביניהם. לכן, ניתן לאתר את מקור ההתרחשות לאורך הקו הישר של ההתנגשות (LOR). בפועל, מכיוון שהפוטונים נפלטים בזווית שאינה בדיוק 180 מעלות, לLOR רוחב שונה באפס. מרווח הזמן הקטן ביותר שמסוגלים רוב הגלאים הנפוצים כיום לזהות הוא כ-10 ננו-שניות. לאחר זיהוי זוג הפוטונים, ניתן לאתר את מיקום האירוע על [[מיתר (גאומטריה)|מיתר]] שאורכו נקבע לפי [[רזולוציה|רזולוציית]] עיתוי הגלאי. במערכות מתקדמות יותר, כאשר רזולוציית העיתוי משתפרת ומרווח הזמן קטן, [[יחס אות לרעש|יחס האות לרעש]] (SNR) של התמונה משתפר, וכך ניתן להגיע לאותה איכות דימות, עם פחות אירועי התנגשות. סורקים בעלי דיוק גבוה במיוחד אינם נפוצים עדיין.<ref>{{הערה|{{cite web |url=http://www.uphs.upenn.edu/news/News_Releases/jun06/PETCTITC.htm |title=Invitation to Cover: Advancements in "Time-of-Flight" Technology Make New PET/CT Scanner at Penn a First in the World |date=June 15, 2006 |accessdate=February 22, 2010 |publisher=University of Pennsylvania}}</ref>}}

[[אלגוריתם ציפייה - מקסום|אלגוריתמי ציפייה-מקסום]] איטרטיביים סטטיסטיים המבוססים על הסתברות כמו אלגוריתם שייפ-ווארדי<ref>{{הערה|{{cite journal|last1=Shepp|first1=L.|last2=Vardi|first2=Y.|title=Maximum likelihood reconstruction for emission tomography|journal=IEEE Transactions Medical Imaging|date=1982|volume=1|issue=2|pages=113–122|doi=10.1109/TMI.1982.4307558|pmid=18238264}}</ref>}} הם השיטה המועדפת כיום לשחזור. אלגוריתמים אלו אומדים את הפיזור האפשרי שנוצר מאירועי האיון לפי עקרונות סטטיסטיים.<ref>{{הערה|{{cite journal|last=Carson|first=Lange|author2=Richard Carson |title=EM reconstruction algorithm for emission and transmission tomography|journal=Journal of Computer Assisted Tomography|date=1984|volume=8|issue=2|pages=306–316|pmid=6608535}}</ref><ref>}}{{הערה|{{cite journal|last=Vardi|first=Y.|author2=L. A. Shepp |author3=L. Kaufman |title=A statistical model for positron emission tomography|journal=Journal of the American Statistical Association|date=1985|volume=80|issue=389|pages=8–37|doi=10.1080/01621459.1985.10477119}}</ref>}} היתרון הוא שיפור במצב הרעש בתמונה וירידה בתופעת הפסים שנפוצים עם FBP. החסרון הוא דרישות גבוהות יותר במשאבי מחשב.

מחקרים הוכיחו כי [[הסתברות בייסיאנית|שיטות הסתברות בייסיאניות]] שכוללים את פונקציית הסתברות פואסון ו[[הסתברות פריורית]], יכולים להניב תוצאות יותר טובות מהשיטות המבוססות על ציפייה-מקסימום אשר כוללות הסתברות פואסון, אך לא כוללות הסתברות פריורית.<ref>{{הערה|{{cite journal|last=Qi|first=J.|author2=R. Leahy |title=Iterative reconstruction techniques in emission computed tomography|journal=Physics in Medicine and Biology|date=2006|volume=51|issue=15|pages=R541–R578|doi=10.1088/0031-9155/51/15/R01}}</ref>}}

באפריל [[2009]] החל לפעול ב[[מכון למדעי למוח וביופיזיקה ביוליך]] מכשיר הPET-MRI הגדול בעולם, שכלל טומוגרפיית תהודה מגנטית (MRT) של 9.4 טסלה בשילוב עם טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים (PET). כיום, ניתן לבצע בשדות מגנטיים חזקים אלו דימות של הראש והמוח בלבד.<ref name{{הערה|שם="PET_MRT">|{{cite news | title = A Close Look Into the Brain | publisher = [[Jülich Research Centre]] | date = 7 March 2014 | accessdate = 2015-04-14 | url = http://www.fz-juelich.de/inm/inm-4/EN/Forschung/MR-Physik/9komma4/_node.html}}</ref>}}

השימוש ברדיונוקלידים קצרי חיים אטרקטיבי מאוד הודות למינימליזציה של מנת הקרינה לנבדק. למרות זאת, מעבר לתפקידן המבוסס כטכניקת אבחון, לסריקות PET תפקיד הולך וגובר כשיטה לבחון את תגובת הנבדק לטיפול, בפרט טיפול בסרטן,<ref>{{הערה|{{cite journal | display-authors = 4 | author = Young H | author2 = Baum R | author3 = Cremerius U | author4 = Herholz K | author5 = Hoekstra O | author6 = Lammertsma AA | author7 = Pruim J | author8 = Price P | title = Measurement of clinical and subclinical tumour response using [18F]-fluorodeoxyglucose and positron emission tomography: review and 1999 EORTC recommendations | journal = European Journal of Cancer | volume = 35 | issue = 13 | pages = 1773–1782 | date = 1999 | pmid = 10673991 | doi = 10.1016/S0959-8049(99)00229-4 }}</ref>}} שבו הסיכון לחולה הנובע מחוסר מודעות להתקדמות המחלה גובר בהרבה על הסיכון הנובע מהקרינה שבסריקה.

ישנן מגבלות לשימוש נרחב בסריקות PET, והן נובעות מהעלויות הגבוהות של הציקלוטרונים הנדרשים על מנת לייצר את הרדיונוקלידים קצרי החיים, ומהצורך לציוד ייחודי לסינתוז כימי על מנת ליצור את התרכובות הכימיות לאחר ייצור הרדיואיזוטופים. לא ניתן לייצר את הרדיוטרייסרים האורגניים, העתידים להכיל רדיואיזוטופ פולט פוזיטרונים, לפני הרדיואיזוטופ, מפני שההפצצה באמצעות הציקלוטרון הנדרשת עבור ייצור האיזוטופ משמידה כל נשא אורגני שלו. לכן, יש לייצר ראשית את האיזוטופ, ורק לאחר מכן לייצר את הרדיוטרייסר האורגני (כגון FDG) במהרה, לפני שהאיזוטופ דועך. מעטים בתי החולים והאוניברסיטאות המסוגלים לתחזק מערכות כאלה, ומשום כך רוב מתקני ה-PET הקליניים מקבלים את הרדיוטרייסים שלהם מספקים חיצוניים המציידים מספר רב של מתקנים. מאפיין זו מגביל את ה-PET הקליני לשימוש בעיקר בטרייסרים המסומנים בפלואור-18, שהוא בעל זמן מחצית חיים של 110 דקות ולכן יכול להישלח למרחק סביר לפני השימוש. האפשרות הסבירה השנייה היא סימון ברובידיום-82 (נמצא בשימוש כרובידיום-82 כלוריד), בעל זמן מחצית חיים של 1.27 דקות, המיוצר בגנרטור נייד ומשמש לבדיקות מיפוי לב. למרות זאת, בשנים האחרונות נכנסו לשימוש בבתי חולים מרוחקים ציקלוטרונים מקומיים בעלי הגנות מובנות מקרינה ו"מעבדות חמות" (מעבדות כימיה אוטומטיות העובדות עם רדיואיזוטופים). נוכחותם של הציקלוטרונים המקומיים הקטנים ככל הנראה תתרחב בעתיד, והציקלוטרונים יקטנו בתגובה לעלות הגבוהה של משלוח איזוטופים למכונות PET מרוחקות.<ref>{{הערה|[http://www.medicalimagingmag.com/issues/articles/2003-07_05.asp Technology |{{!}} July 2003: Trends in MRI |{{!}} Medical Imaging]{{כותרת קישור נוצרה על ידי בוט}} {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20081120152623/http://www.medicalimagingmag.com/issues/articles/2003-07_05.asp |date=November 20, 2008 }}</ref>}} בשנים האחרונות המחסור בסריקות PET בארצות הברית הוקל, בעקבות הגידול בייצוא הרדיואיזוטופים מטעם בתי המרקחת בכ-30% בשנה.

משום שזמן מחצית החיים של פלואור 18 הוא כשעתיים, התרכובת הרדיואקטיבית הנושאת אותו תעבור מספר דעיכות במהלך יום עבודה. תכונה זו מחייבת כיול מחדש תכוף של המנה הנותרת, ותכנון קפדני הלוקח בחשבון את לוחות הזמנים של הבדיקות.<ref>{{הערה|[http://www.crump.ucla.edu/start/course/Lecture%206%20-%20PET%20History%20and%20Overview.pdf Michael Phelps Talk on PET Scans] {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20150518082954/http://www.crump.ucla.edu/start/course/Lecture%206%20-%20PET%20History%20and%20Overview.pdf |date=May 18, 2015 }}</ref>}}

המושג טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים הוצג לראשונה על ידי [[דוד אדמונד קחל]] (David E. Kuhl), לוק צ'פמן (Luke Chapman) ורועי אדוורדס (Roy Edwards) בשנות ה50 המאוחרות. עבודתם הובילה לעיצוב ובניית מספר מכשירים טומוגרפיים ב[[אוניברסיטת פנסילבניה]]. בשנת [[1985]] שיטות דימות טומוגרפי פותחו על ידי [[מייקל טר-פוגוסיאן]] (Michel Ter-Pogossian), [[מיכאל אדוורד פלפס]] (Michael E. Phelps), [[אדוורד יוסף הופמן]] (Edward J. Hoffman) ואחרים בבית הספר לרפואה של [[אוניברסיטת וושינגטון]].<ref>{{הערה|{{cite journal | author = Ter-Pogossian MM | author2 = Phelps ME | author3 = Hoffman EJ | author4 = Mullani NA | title = A positron-emission transaxial tomograph for nuclear imaging (PET) | journal = [[Radiology (journal)|Radiology]] | volume = 114 | issue = 1 | pages = 89–98 | date = 1975 | pmid = 1208874 | osti = 4251398 | doi=10.1148/114.1.89}}</ref><ref>}}{{הערה|{{cite journal | author = Phelps ME | author2 = Hoffman EJ | author3 = Mullani NA | author4 = Ter-Pogossian MM | title = Application of annihilation coincidence detection to transaxial reconstruction tomography | journal = [[Journal of Nuclear Medicine]] | volume = 16 | issue = 3 | pages = 210–224 | date = March 1, 1975 | pmid = 1113170 | url = http://jnm.snmjournals.org/cgi/content/abstract/16/3/210 }}</ref>}}

עבודתם של גורדון ברוול (Gordon Brownell), צ'רלס ביירהם (Charles Burnham) ושותפיהם בבית החולים של [[מסצ'וסטס]] בתחילת [[שנות ה-50 של המאה ה-20|שנות ה-50]], תרמה רבות לפיתוח טכנולוגיית ה-PET וכללה שימוש ראשוני בקרינת איון עבור דימות רפואי.<ref>{{הערה|{{cite journal | title = Localization of brain tumors with positron emitters | last = Sweet | first = W.H. |author2=G.L. Brownell | journal = [[Nucleonics]] | volume = 11 | pages = 40–45 | date = 1953 }}</ref>}} חידושיהם כללו שימוש בצינורות אור ו[[טיטור]], ופיתחו מאוד את התחום. בשנת [[1961]], ג'יימס רוברטסון (James Robertson) ושותפיו ב[[מעבדה הלאומית ברוקהייבן]] בנו את סורק הPET הראשון, שכונה "מכווץ הראשים" ("head-shrinker").<ref>{{הערה|''A Vital Legacy: Biological and Environmental Research in the Atomic Age,'' U.S. Department of Energy, The Office of Biological and Environmental Research, September 2010, p 25–26</ref>}}

אחד הגורמים המשפיעים ביותר לכניסת דימות הפוזיטרון לתוך עולם הרפואה היה הפיתוח בייצור חומרים רדיואקטיביים. בפרט, פיתוחה של המולקולה 2FDG על ידי קבוצה מברוקהייבן תחת ניהולם של אל וולף (Al Wolf) וג'והנה פוולר (Johanna Fowler) היוותה גורם מרכזי בהרחבת תחום הדימות באמצעות PET.<ref>{{הערה|{{cite journal | display-authors = 4 | author = Ido T | author2 = Wan CN | author3 = Casella V | author4 = Fowler JS | author5 = Wolf AP | author6 = Reivich M | author7 = Kuhl DE | title = Labeled 2-deoxy-D-glucose analogs. 18F-labeled 2-deoxy-2-fluoro-D-glucose, 2-deoxy-2-fluoro-D-mannose and 14C-2-deoxy-2-fluoro-D-glucose | journal = Journal of Labelled Compounds and Radiopharmaceuticals | volume = 14 | issue = 2 | pages = 175–183 | doi = 10.1002/jlcr.2580140204 | year = 1978 }}</ref>}} התרכובת יושמה לראשונה על שני מתנדבים בעלי מוח נורמטיבי על ידי [[אבאס אלווי]] (Abass Alavi) באוגוסט 1976 באוניברסיטת פנסילבניה. תמונות המוח האנושי שהתקבלו בסורק גרעיני רגיל (שאינו PET) הדגימו את ריכוז ה-FDG באיבר. מאוחר יותר, השתמשו בחומר זה בסורקי PET יעודיים, וכך נוצרה פרוצדורת ה-PET המודרנית.

ההרחבה ההגיונית ביותר למכשור פוזיטרונים הייתה שימוש בשני מערכים דו ממדיים של גלאים. המכשיר PC-I, שתוכנן ב-[[1968]], סיים להיבנות ב-[[1969]] ופורסם ב[[1972]], היה המכשיר הראשון שהשתמש בשיטה זו. היישומים הראשונים של הPC-I במצב טומוגרפי שצוינו והובדלו מהטומוגרפייה הממוחשבת דווחו ב[[1970]].<ref>{{הערה|BROWNELL G.L., Dave Marcum, B. HOOP JR., and D.E. BOHNING, "Quantitative dynamic studies using short-lived radioisotopes and positron detection" in proceedings of the Symposium on Dynamic Studies with Radioisotopes in Medicine, Rotterdam. August 31–September 4, 1945. IAEA. Vienna. 194824. pp. 161–172.</ref>}} במהרה, אלו שהשתתפו בפיתוח PET הבינו כי מערך עגול או גלילי של גלאים הוא הצעד הבא בטכנולוגיית PET. למרות שחוקרים רבים פעלו לפי גישה זו, ג'יימס רוברטסון (James Robertson)<ref>{{הערה|ROBERTSON J.S., MARR R.B., ROSENBLUM M., RADEKA V., and YAMAMOTO Y.L., ``32-Crystal positron transverse section detector'', in Tomographic Imaging in Nuclear Medicine, Freedman GS, Editor. 1983, The Society of Nuclear Medicine: New York. pp. 142–153.''</ref>}} וזאנג-הי צ'או (Zang-Hee Cho)<ref>{{הערה|CHO, Z. H., ERIKSSON L., and CHAN J.K., ``A circular ring transverse axial positron camera'' in Reconstruction Tomography in Diagnostic Radiology and Nuclear Medicine, Ed. Ter-Pogossian MM., University Park Press: Baltimore, 1975.''</ref>}} היו הראשונים להציע מערכת טבעות שהפכה לאב-טיפוס של PET המוכר לנו כיום.

סורק ה-PET-CT, המיוחס לד"ר דוד טוונסנד (David Townsend) ולד"ר רונאלד נאט (Ronald Nutt), כונה על ידי [[טיים מגזין|מגזין TIME]] כהמצאה הרפואית של שנת [[2000]].<ref>{{הערה|{{cite web|url=http://www.petscaninfo.com/zportal/portals/phys/petct/history |title=PET Scan: PET/CT History |publisher=Petscaninfo.com |accessdate=2012-08-13 |deadurl=yes |archiveurl=https://web.archive.org/web/20120414014653/http://www.petscaninfo.com/zportal/portals/phys/petct/history |archivedate=April 14, 2012 }}</ref>}}

החל מחודש אוגוסט [[2008]], וועדת הטיפול בסרטן של [[אונטריו]] מדווחת כי המחיר הממוצע לסריקת PET במחוז הוא כ1000$-1200$. מחיר זה כולל את עלות התרכובת הרדיואקטיבית וניתוח הסריקה.<ref>{{הערה|{{Citation

| jfm = }}</ref>}}

ביצועיה המלאים של מערכות PET יכולות להבדק על ידי מכשירי בקרת איכות כמו Jaszczak phantom.<ref>{{הערה|Jennifer Prekeges. ''Nuclear Medicine Instrumentation''. Jones & Bartlett Publishers. 2012. {{ISBN|1449645372}} p.189</ref>}}