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PET/MR 为当代分子成像和形态学成像提供了许多技术和临床优势，这些优势可用于提高混合 PET/MR 成像系统在患者诊断、治疗和管理方面的整体性能。
与CT成像相比，MR 成像极大的提高了软组织对比度，这一特征对于大脑研究、头颈、腹部、骨盆和其他软组织至关重要。此外，它还有利于乳腺、肝脏、肌肉骨骼和泌尿生殖成像。
没有电离辐射的MR成像对于儿童、孕妇以及患者随访和治疗监测中的重复采集也非常有利。最近一项研究儿童患者接受 CT 扫描的诊断风险研究表明，累积CT剂量为50毫戈瑞 (mGy) 后，患白血病的风险可能增加3倍，而60mGy的剂量可能会使患脑肿瘤的风险增加近3倍。
除了在不同类型的软组织之间具有卓越的对比度分辨率之外，MRI还可以进行生理学（例如动态对比度增强MRI）、代谢（例如MR光谱）和分子（例如扩散加权成像）成像。另外，MRI拥有大量的图像脉冲序列，可以多样化诊断过程，当与 PET 数据结合时，特别是在使用新开发的特定示踪剂时，提供的诊断信息量将是巨大的，并且非常支持临床决策。
例如，使用血氧水平依赖性 (BOLD) 成像的肿瘤灌注并将结果与 15O-水或基于缺氧的示踪剂相关联可以大大强化诊断解释。此外，使用双标记或多功能纳米颗粒造影剂研究肿瘤摄取和动力学以及同时对疾病药代动力学或药效学进行 PET/MRI 监测是利用这种多模态成像系统的新途径。
PET/MR 被证明可用于许多恶性肿瘤，例如需要改善软组织对比度的头颈部肿瘤。这可以通过提供有关肿瘤范围以及骨结构和骨髓信息来表示。治疗后监测中出现的组织反应，如变形、疤痕和纤维化，可能会掩盖传统随访对复发的早期发现。由于与 CT 相比，它具有更好的软组织辨别能力，因此在评估妇科相关癌、直肠癌和前列腺癌等盆腔恶性肿瘤方面也具有潜力。在乳腺成像中，特定的乳腺 MRI 序列可实现局部肿瘤分期的高诊断准确性，而全身 MRI 也可在远距离分期中发挥重要作用，尤其是与具有较高诊断性能的 F18-FDG-PET 结合使用时的远处转移。FDG-PET/MR 在乳腺癌管理中发挥着不断发展的作用，例如在肝转移检测和治疗监测研究中。
在涉及肝病且可能发生不同部位转移的恶性肿瘤中，磁共振成像对于小于<10毫米的病灶具有良好的诊断性能；然而，FDG-PET 也有一些局限性，例如正常肝脏中的摄取不均匀，对小于 10 mm 的病变敏感性较低，并且对患有潜在肝病（包括肝硬化和非酒精性脂肪肝疾病）的患者敏感性也会随之降低。在骨髓成像中，全身磁共振成像已被提议用于检测浸润性局灶性骨髓病变，并被证明比骨骼检查具有更高的灵敏度。它还在治疗监测或新疗法的开发方面具有潜力。
由于 PET 方法和示踪剂在研究大脑生物化学方面的长期经验，PET/MR 在神经病学和精神病学中的作用是开发此类设备的推动因素之一。这包括许多需要早期检测和反应监测的严重疾病，甚至超出了在开发早期阶段对药物进行分层的范围。MRI的解剖和功能信息与 PET相结合将对大脑研究的诊断过程产生明确的增量价值。在神经肿瘤学中，虽然钆增强 MRI 仍然是脑肿瘤管理（即诊断、治疗和治疗后反应评估）的护理标准，但其他先进的 MR技术在疑难病例中可能很有价值，为改进诊断提供了关键途径。不同的 PET 示踪剂（例如 F18-FLT、F18-FMISO、C11-Met、F18-FDOPA 和 F18-FET）也可以帮助表征肿瘤生物学的不同方面，并且PET/MR将同时促进患者管理的改善。
在心血管疾病中，PET成像在量化心肌血流量和流量储备方面具有独特的能力，被认为是评估心肌活力的金标准。MR 可用于评估心室功能、结构变化、灌注和组织活力。它还可以评估心脏解剖结构和详细的组织特征。功能性 MR 图像和血管内造影剂转运引起的心肌灌注的动态评估可以为识别心肌灌注减少的区域或通过疤痕组织的后期对比增强评估组织活力提供有用的标准。
总得来说，多模态混合成像，特别是PET/MR，为理解肿瘤病理生理学和解决临床诊断或治疗实践中可能出现的生物医学问题提供了很好的机会。广泛的患者反应表明，进一步研究个体对治疗的反应，将结构和功能成像、代谢成像和临床结果相关联，不仅有助于理解新型治疗剂的作用机制，而且支持了精准医学的新趋势。PET/MR可以通过提供一站式混合成像平台来解决这一难题，最终改善患者的诊断和治疗结果。为了在不久的将来将混合PET/MR定位到真正的临床位置，大量的工作已经并且正在进行，以实现PET/MR的上述优点。
参考书籍：
1，Basic Science of PET Imaging，Magdy M. Khalil，Springer，2017
2，Basics of PET Imaging，Gopal B. Saha，Springer，2016
3，Advances in PET ，Jun Zhang ? Michael V. Knopp，Springer，2020
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