广义上看，PET、MRI、CT、超声等均属于医学影像设备，而PET其实是隶属于其中更细的分子影像设备（MolecularImaging,简称MI），按照最新出锅的联营医疗的招股说明书，分子影像设备可显示组织水平、细胞和亚细胞水平的特定分子，反映活体状态下分子水平变化，从而对生物学行为在影像方面进行定性和定量研究。分子成像技术能够探查疾病过程中细胞和分子水平的异常，探索疾病（如癌症、帕金森综合征）的发生、发展和转归，评价药物和治疗的效果。
本篇也是核医学系列的第一篇。
为什么这么说呢？MRI，CT，超声是对疾病单一表观（结果）的探测，延展性有限。MI是可以对疾病，从因到果全链条的检查，信息维度丰富的多。
疾病是一种极端复杂的生理过程，为何说极端复杂呢？
绝大多数疾病，都是由若干种因，形成若干一级结果，又形成若干二级结果，最终形成疾病，而该疾病又有若干表现形式。
以肿瘤为例：
若干基因错误，造成了蛋白表达错误，并有若干表现；蛋白表达错误，造成了细胞出现异常，并有若干表现；细胞出现异常最终造成了组织出现异常，并有若干表现。具体勾稽关系和表现的形式可见上图详述。
为何说CT，超声和MRI与分子生物学的进步无关？我们先来看一下这几种机器的工作原理。
超声是将一定频率以上的声音（20000赫兹以上的声音简称超声）穿透人体，不同的组织产生不同的回声，将这种回声收集并显示在屏幕上，了解人体的内部结构，进而进行诊断和治疗疾病；
核磁共振稍微复杂一些，我们引用一下刚新鲜出锅的联营医疗招股说明书里面的阐释：是一种利用人体内水分子中的原子核（主要是氢质子）在强磁场中的磁共振信号经重建进行组织或器官成像的设备，其工作原理如下图所示：
总之，以上三种方式均是基于物理学方法的，并且基于组织维度的”形态异常“进行的检测，且均是在组织层面进行的。
针对组织形态异常的检查固然是必要的，但组织异常是疾病发生发展的宏观结果。宏观的结果是从微观的细胞层面乃至于分子和基因层面发展而来的。因此仅知晓组织形态的异常那只是浅层次的知其然，并不足以为我们了解和治疗疾病提供足够的信息。要想知其所以然，就必须按照疾病的发生发展规律，从基因——蛋白——细胞代谢三个层面进行更加微观层面的诊断。这个层面的诊断，我们观察的对象从宏观的组织变成微观的细胞和蛋白质，这个层面传统的影像设备是无能为力的。
在PET以前，临床上对微观层面的细胞和蛋白进行观察的任务是由病理学来承担的。简单说，就是从病人身上取下一块组织做成切片，在显微镜下可以观察细胞形态的变化。利用一些可以发出荧光的分子试剂处理这些组织，通过荧光的有无和强弱，可以观察到这些组织有没有表达我们关心的特征蛋白（这就是化学发光和分子病理）。现在随着技术的进步，人们开始使用AI来替代医生的肉眼观察细胞的异常；随着分子生物学的进步，人们设计了各种各样的单抗可以标记各种不同的特征蛋白。用单抗试剂处理组织标本，单抗会特异性的和目标蛋白结合，结合后单抗就会留在组织里，而没和目标蛋白结合的单抗则会被洗脱出组织。这些单抗携带一个会发出荧光的蛋白，我们只需要观察组织里荧光的强弱水平就可以直观的评价组织中目标蛋白的表达水平。
但是，病理学有自己固有的局限性。首先，病理的本质是管中窥豹，可见一斑而不可知全局。举个例子，我的合伙人，其父亲之前前列腺癌有几个病友，就是反复穿刺取样检查不出癌细胞，但PSA肉眼可见的不断升高，穿刺了6次才有阳性结果。这就是因为病理也只是抽查取样，有相当的概率错过真正有问题的组织。
其次，只要是取组织就是有创的。有些创伤相对较轻，通过穿刺的办法可以获得（但也是很痛的，比如乳腺穿刺，懂得都懂。）；但也有很多病理表本的取得都是让病人躺上手术台，先取组织表本，然后让病人躺在手术台上等几个小时，再根据病理的结果制定手术方案。
第三，取出来的组织做成切片就丧失了生物学活性。那么细胞的行为（比如代谢行为）是无法被观察到的。
那么，能不能在人体内保持组织活性，全局性进行病理学分析呢？我们说MI实际上就发挥了这个作用。我们来看看隶属于MI的PET可以做啥：
以上各方面，MI均可以做出诊断，维度和另外三种设备相比更多，且随着分子生物学进步，MI有更多分子手段（前体），监测维度更加多样化。
当基因出问题时，目前还没有可行的方法；
当蛋白出问题时，可以经由蛋白组学发现；
当细胞出问题时，可以通过细胞病理学诊断发现；
当组织出问题时，一般要么出现代谢异常，可经由代谢组学检测发现；或者出现了形态异常，可经由CT、超声、MRI等物理方式发现。