PET是从放射自成像技术发展而来的。在放射自成像技术中,给动物注射所要研究的化合物,该化合物经过放射性同位素标记(例如3 H)。放射自成像技术虽然能生成非常精细的大脑活动图像,但只能应用于动物,动物须处死后才能获取其大脑组织。该技术应用于20世纪50~60年代,以后随着“硅革命”的技术进步(即70年代后期优质低价的晶体探头的问世和计算机的巨大进展),正电子发射成像技术发展为可应用于人类的在体研究的方法。同位素通过正电子发射而发生放射性衰减,半衰期取决于同位素的种类(例如15 O的半衰期是2分钟)。与葡萄糖‐6‐磷酸酶不同的是,18 FDG不会进一步代谢,因此可在细胞内蓄积,从而成为局部代谢活动的测量指标。
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