一、PET-CT在常见肿瘤临床诊断中的应用
PET-CT适用于大多数良、恶性肿瘤的鉴别诊断、分期分级以及全身情况的评估：治疗前、后疗效评估（包括：手术后肿瘤残留情况或复发与疤痕组织的鉴别、放疗和化疗前后肿瘤病灶的变化、放射性肺炎和肿瘤复发的鉴别等）及肿瘤原发灶的寻找和转移灶的全身监测：为指导组织学定位诊断及选择正确的治疗方案提供可靠依据。
1、肿瘤早起诊断
疾病的产生一般经历基因突变——生物大分子改变——代谢异常——结构改变四个节段，临床症状伴随着结构改变而出现，通常此时的肿瘤就已经接近中、晚期，由于PET-CT显像是一种功能显像，能够在代谢出现异常时显示出机体的异常生物学信息，因而可以研判肿瘤的发生与发展，为患者在肿瘤的产生初期
患者男性，76岁。5年前，PET-CT体检发现右肺上叶微小高代谢灶，术后证实为早期肺癌。现患者全身情况正常，实现了肿瘤的早期诊断与根治。
2、良、恶性鉴别及寻找原发灶和转移灶
PET-CT显像作为功能显像，能够揭示机体细胞代谢的异常变化，因而能较容易鉴别肿瘤是良性还是恶性；而PET-CT显像能同时获得PET与CT两者的全身的断层图像，对于肿瘤原发灶与转移灶的诊断尤为有利。
肺癌合并炎症及远端肺不张
胃癌多发肝转移
3、治疗方案的制定
对于肿瘤来说，CT、MR检查局限性较大，而PET-CT检查通过一次全身扫描就可以发现恶性肿瘤是否已经扩散，这样可以给患者制定一套合理的治疗方案，避免了因不必要的手术给患者带来的痛苦和经济损失，从PET-CT投入临床应用以来的数据统计约有40%的患者通过PET-CT检查后改变了治疗方案。
PET-CT将全身病灶显示出来，对确定病患的治疗方案起到决定性作用。
4、放疗及介入治疗的精确定位
经过PET-CT检查可以清晰地显示肿瘤的精确位置和肿瘤病灶的大小，根据PET-CT技术可以使放疗医师全面了解病灶的代谢情况，及时制定新的治疗计划，按肿瘤的生物靶区进行治疗，并且可以通过使用不同的示踪把肿瘤泛氧状态和细胞增殖状态表现出来，对病人适形调强治疗起到首要的指导作用。从而提高了治疗的效果又同时减低了治疗的副作用。很多的研究表明PET-CT将对放射及介入治疗产生重大影像。
生物靶区与CT靶区明显不一致（红线区域为CT靶区）。
18F-FMISO与FLT检查对照的乏氧细胞显示图
5、疗效的评估与全身监测
由于PET-CT显像属于全身显像，因而对治疗后疗效评估（包括：手术肿瘤残留情况或复发与疤痕组织的鉴别、放疗和化疗前后肿瘤病灶的变化、放射性肺炎和肿瘤复发的鉴别等）提供可靠的依据。
二、PET-CT在神经系统疾病中的应用
PET-CT可以完成对癫痫患者的术前定位，文献显示：在PET-CT定位指导下进行癫痫灶切除术。93%患者术后病情可得到控制；PET-CT还可应用于Alzheimier`s病（早老性痴呆）诊断、精神疾病的评估；吸毒成瘾性评估或戒毒疗效诊断；脑外伤后脑代谢状况评估；其他脑代谢功能障碍判断（CO中毒等）以及脑缺血型疾病的早期诊断。
癫痫发作期PET示右顶叶高代谢灶
三、PET-CT在心血管疾病中的应用
PET-CT可准确的对心肌缺血情况和心肌活力进行评估，有助于冠心病的早期诊断，冠心病严重程度判断及心脏手术疗效评估。CT与PET的功能代谢显像相结合，近乎完美地实现了心脏机构、功能、代谢的同步显示和评价的目的。临床具体应用于：冠心病早期诊断和心肌血供评价；鉴别心肌梗塞区活性与无活性心肌；冠状动脉血管重建后心肌灌注、代谢和功能恢复的评价；不稳定性心绞痛的诊断及心肌病的心肌损伤评价。
（上）13N-NH3心肌灌注显像，（下）18F-FDG心肌代谢显像。结论两种显像不匹配，示心肌部分存活
PET-CT正成为欧美发达国家和我国高收入人群中一种有效的筛查肿瘤、脑、心血管疾病的高科技手段，PET-CT健康体检正逐步兴起….
四、健康人群的体格检查
PET-CT检查与目前其他手段相比，它的灵敏度高，准确性好，对许多疾病（尤其是肿瘤和最为常见的心脑疾病）具有早期发现、早期诊断的价值；PET-CT一次检查便可发现全身是否存在危险的微小病灶。早期诊断可以使患者能真正的得到早期治疗并为彻底治愈创造了条件（世界卫生组织顾问委员会曾提出：1/3癌症如能早期诊断是可以治愈的）。
PET-CT检查还特别适合于判断大脑或心脏是否存在早期的缺血、缺氧等代谢功能方面的异常变化，检查结果有助于指导受检者及时采取针对性治疗或采取适当的预防措施。
在国外，PET-CT被视为健康体检的最佳手段，定期的PET-CT健康检查可发现一些无症状的早期患者。一般来说每年一次PET-CT检查比较合适。