PET全称是positron emission tomograpgy,即正电子发射断层扫描,PET的发明是20世纪医学科技进步的重大事件,是多学科合作的产物,它是伴随着现代科技的进步而不断完善起来的,其发展史是一个动态的过程。
1951年,美国麻省总医院sweet首先报道了正电子在医学上的应用,当时作为一种简单的脑探针,利用湮灭辐射原理进行脑肿瘤定位,同一年,wrenn等在《science》上发表了利用湮灭辐射原理定位脑肿瘤的文章,这是第一次尝试利用记录正电子数据方式实现在医学领域应用。
1937年,Brookhaven国家实验室的Roberston制造了第一个环状断层扫描仪,由于当时衰减矫正和正确的影像重建技术加之其他各种限制。所以没有获得真实的横轴位断层影像,同年在华盛顿大学phelps制造了第一台PET扫描仪 ,命名为PET I与Brookhaven国家实验室的情况相似,由于采用铅作为准直器,其在算法上应用了傅立叶变换为基础的图像重建算法。
真正意义上的PET于1973年夏天,华盛顿大学的phelps和Hoffman与田纳西州研究制造出,他们将之命名为PET II……它在此后PET扫描的发展中一直被当作蓝本参考,其设计理念是利用是利用24个碘化钠晶体呈六角形排列探测器,使用符合探测,衰减校正和滤波反投影算法的重建技术。
Phelps将第一张图像命名为正电子发射断层扫描(positron emission transaxial tomography),后来命名为PET。
PET II的制造开始于1973年12月,并在1974年1月进行第一次扫描。此后的1个月,另一台PET II1/2制造完成。扫描仪的中间有一个洞,探测器环列在周围,在探测器的下方有由计算机控制可以自动旋转的模型和动物床,这使动物的整个数据都可以被采集,PET II1/2实现了真实数学意义和物理意义上的PET,并可以进行动物的血流和代谢显像研究。所以现代意义上的PET是由Phelps和他的研究小组建立起来的。
1974年下半年,Phelps和Hoffman在华盛顿大学研究成功了用于人体的PET III。PET III是由48个NaI晶体探测器,其探测器以环状六角形排列,在机架的带动下每次运动探测器旋转60度,整个系统由计算机控制探测器,机架,和床的运动,可以同时进行影像的重建与显示。第一幅人类血流,氧,葡萄糖代谢及18F骨扫描影像就是由这台设备用滤波反投影法重建获得的。
随着PET III的发展,第一台商业化的PET扫描仪ECAT II问世,这台机器使用了96个NaI晶体,每个直径3.75mm,标志着全球PET研究计划的建立。