PET是正电子发射型计算机断层扫描显像的医疗设备，MR是利用磁共振原理进行成像的医疗设备，两者面世以来，从上世纪七八十年代后，都各自单独应用于医学临床，积累了许多临床经验，为各种疾病的诊断和治疗提供了大量依据。
PET是一种反映分子代谢的显像，它的工作方法是将某种物质，例如氟代脱氧葡萄糖（简称FDG），标记上短寿命的放射性核素，例如18F，注入人体后，观察该物质在不同组织代谢中的聚集并显像，故可以早期发现病灶、甚至比CT和MRI发现病灶还早，而且可以根据恶性肿瘤高代谢的特点，更早鉴别出良恶性肿瘤，优势是明显的。但是PET仍然存在着图像分辨率差、解剖定位不清晰的缺点。而CT和MR最大的优势是图像分辨率高，解剖定位清晰。
那么，把PET和CT或者PET和MR结合在一起不就更强强联手了，事实上，petmr就是在PET-CT获得巨大的临床价值和市场成功后研制推出来的，petmr避免了CT的电离辐射，对儿童、孕妇及需要重复检查的人群更适用。
（一）肿瘤疾病：肿瘤细胞生长快，代谢旺盛，需大量摄取葡萄糖。petmr检查通过探测18F-FDG在体内的分布，可以寻找到葡萄糖代谢旺盛的部位，即肿瘤的存在，也是基于这一点，petmr可以用于检查全身各系统的肿瘤。
既然葡萄糖是影响肿瘤代谢的因素之一，petmr检查时需要控制血糖是必须的，一般需要血糖控制在11.1mmol/L以下。
petmr除了广泛应用于肿瘤的早期诊断，还可以用于肿瘤的治疗监控、肿瘤的分期和再分期，可以发现肿瘤转移灶；可用于发现肿瘤的复发。目前对于身体各系统肿瘤均有检查意义，如脑部肿瘤，神经内分泌肿瘤，消化道肿瘤（包括食管癌，胃癌，大肠癌，肝癌，胰腺癌等），胸部癌症，前列腺癌，骨关节系统肿瘤等。
（二）用于脑部疾病研究：petmr除了检查脑部肿瘤外，由于MR对中枢神经系统敏感度较高，可以较早期检查出神经系统病变，故petmr可用来检查脑缺血、脑出血，可用于检查神经退行性疾病如阿尔茨海默病、帕金森病的脑部病变，可用于检查癫痫，用于检查皮质发育不良、脑部炎症及动静脉畸形等等。
（三）心血管系统疾病：由于MR可用于检查心脏病、心包积液、心肌病，故petmr可用于冠心病及心肌梗死检查；可以提供冠心病的血管造影；可以评估心肌活性和恢复功能。可用于心脏结节病的检查；可用于动脉粥样斑块的评估。
petmr由于不存在X射线辐射伤害，相较于PET-CT，petmr对于儿童及孕妇等特殊群体是理想的影像学检查手段。故可以广泛应用于母胎医学，用于新生儿、儿科影像学，用于检查儿童肿瘤、癫痫、炎性疾病等。
petmr仅有的辐射来自于正电子标记的显影剂，如18F-FDG，而显影剂的辐射剂量非常低，且放射性氟元素的寿命很短，代谢迅速，故可以放心应用于人群健康体检，安全无创。
当然，petmr并不是全能，也有不足。
一方面是来自于PET方面：人体正常的活动，如肠道蠕动、肌肉活动、大脑用脑过度等，都可以通过显影剂显示出来，干扰检查结果；血糖浓度过高会影响对糖代谢组织的性质判断，尤其是肿瘤的判断；故需要控制受检者的肠道蠕动、肌肉活动、大脑用脑过度，即检查前一天及当天的饮食控制、运动控制，检查当天的血糖控制等都非常重要。