A PET alapelve az, hogy egy, az emberi szervezet normális működéséhez szükséges anyagot, mint például a glükóz, olyan izotóppal jelölnek meg, amely lebomlása során pozitront (egy elemi részecskét) bocsát ki (emittál). A szervezetben a glükóz a sejtek anyagcseréjéhez felhasználódik, a hozzá kapcsolt izotóp pedig elbomlik. A bomlás során keletkező részecske pontos megjelenési helyét egy erre szolgáló készülék méri, és háromdimenziós képpé alakítja, amelyből metszetképek készülhetnek (tomográfia). A glükózfelhasználás magasabb azokban a szervekben és szövetekben, amelyek anyagcseréje nagyobb, így például az agy vagy a szív normálisan is több glükózt használ fel, mint a vese vagy a lép.

Tudjuk, hogy a rosszindulatú daganatok anyagcseréje is magasabb, hiszen gyorsan osztódó sejtekről van szó, ez az alapja annak, hogy ez a vizsgálat különösen alkalmas a rák kimutatására. A PET így képes a normális és kóros, daganatos szövetek között különbséget mérni. Jelentős eltérés a CT-vel vagy MRI-vel szemben, hogy ez utóbbiak röntgensugár vagy mágneses tér segítségével a szervek anatómiáját, vagyis szerkezetüket és elhelyezkedésüket mutatják meg, míg a PET elsősorban működésük normális vagy kóros voltáról ad felvilágosítást. Ha a PET-készülék segítségével nyert adatokat egy CT-képpel hasonlítják össze, akkor egyszerre lehet a beteg szerv szerkezetéről és működéséről ismereteket nyerni.
A PET-vizsgálatok mintegy 90%-át daganatos betegeken végzik, hiszen a fent leírtak alapján egyértelmű, hogy ebben a betegségben a PET rendkívül érzékeny és hatékony diagnosztikai módszer.
A PET-vizsgálat képes a daganatszövet helyét és kiterjedését pontosan megmutatni. Más vizsgálóeljárásokkal szemben nagy előnye, hogy nemcsak az elsődleges daganatot, hanem az esetleges távoli áttéteket is – amelyek sokszor panaszokat sem okoznak – képes egyidejűleg kimutatni. A elsődleges daganat nagyságát és a távoli áttétek meglétét és helyét felmérve a daganat stádiumáról kaphatunk megbízható információt. Magától értetődő, hogy ez a kezelés módjának megválasztását döntően befolyásolja.
Gyakran alkalmazzák a PET-vizsgálatot az onkológiai kezelés hatásának lemérésére is. Erre a feladatra azért használható jobban, mint például az ultrahang vagy CT-vizsgálat, mert a kemo- vagy sugárterápia után a daganatszövet gyakran hegszövetté alakul át, amely a fenti képalkotó eljárásokkal nem különíthető el a még aktív tumorszövettől. A szövetek anyagcseréje alapján működő PET viszont erre az elkülönítésre különösen alkalmas.
Viszonylag gyakran fordul elő az onkológiában, hogy nem az elsődleges tumor, hanem valamelyik áttét az, amely a panaszokat okozza, és emiatt kerül a beteg orvoshoz. Ilyen esetben sokszor nagyon nehéz megtalálni a daganat kiindulási helyét, mert gyakran igen kicsi tumor adja az áttétet. A PET-vizsgálat ilyen esetekben is nagyon hasznos, mert a tüneteket nem okozó elsődleges daganat kiindulási helyét derítheti fel.
Képalkotó eljárásokkal (mint amilyen az ultrahang, CT vagy MRI) talált daganatok esetén kérdéses lehet az is, hogy jó vagy rosszindulatú tumorról vane szó. Ebben az esetben is segíthet a PET-vizsgálat, hiszen a jóindulatú daganatok anyagcseréje általában alacsonyabb, mint a rosszindulatúaké. A PET-vizsgálattal a jóindulatú daganatokban nem észlelhető az izotóp dúsulása, a vizsgálat nem mutat ki ún. „forró” gócot.
Egyes daganattípusokban a kóros szövet ún. „markereket”, jelzőanyagokat termel (ezek lehetnek bizonyos hormonok vagy más, a tumorra jellemző anyagok), amelyek alkalmasak arra, hogy a daganat eltűnését, illetve kiújulását jelezzék. Előfordul, hogy a gyógyult daganatos beteg követésekor e markerek szintje a vérben ismét megemelkedik, anélkül, hogy különböző vizsgálatokkal ennek okát meg lehetne találni. Ilyenkor a PET-vizsgálat a daganat kiújulására deríthet fényt.










