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PET是目前最先进的医疗诊断设备，其原理是把具有正电子发射的同位素标记药物(显像剂)注人人体内，如碳、氟、氧和氮的同位素1种或2种，这些药物在参与人体的生理代谢过程中发生湮灭效应，生成基本上在180。方向上发射的2个能量为0.511 MeV彼此运动相反的Y射线光量子。
根据人体不同部位吸收标记化合物能力的不同，同位素在人体内各部位的浓聚程度不同，湮灭反应产生光子的强度也不同。用环绕人体的Y光子检测器，可以检测到释放出光子的时间、位置、数量和方向，通过光电倍增管将光信号转变为时间脉冲信号，经过计算机系统对上述信息进行采集、存储、运算、数/模转换和影像重建，从而获得人体脏器的横断面、冠状断面和矢状断面图像。凡代谢率高的组织或病变，在PET上呈现明亮的高代谢亮信号，凡代谢率低的组织或病变在PET上呈现出低代谢暗信号。
现在已可以使用PET-CT可以进行脑血流灌注显像、脑氧代谢显像、受体显像和脑糖代谢等检查，到不久将来就可以进行基因显像。而且PET-CT可以将立体定向毁损手术、立体定位放射外科和电刺激手术的微侵袭治疗更加广泛的治疗。所以PET-CT为这一棘手的神经科疾病问题带来很好的解决方法。
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