正电子发射断层扫描（PET）是核医学中广泛使用的一种成像技术，可用于临床诊断和临床前应用。 PET技术利用放射性示踪剂（radiotracers）提供三维功能成像，显示生物分子活动在动物模型和人体内的空间分布。在开始临床试验之前，小动物研究对于在临床前阶段探索和验证成像剂是必要的。
在这种情况下，PET成像越来越多地被处于药物开发阶段的研究人员使用，因为它提供的数据可以从动物研究推断到人类研究。通过对疾病机制提供从分子到器官水平的重要见解，临床前成像有助于开发和评估新的治疗策略。小动物成像加深了我们对疾病发展和潜在治疗效果的理解，而PET技术的进步正在推动这一资源在临床环境中的应用。
为患者提供更加个性化的癌症治疗这一需求，正在推动临床前PET肿瘤学研究的进展。众多不同类型的肿瘤，包括那些尚未被详细表征的肿瘤，以及它们对治疗的不同反应，使得寻找新的有效癌症疗法充满难以置信的挑战性。非侵入性的活体成像技术，如PET，使研究人员能够通过实时可视化癌症相关过程，更好地了解肿瘤的发展过程。PET与其他成像方式的结合，如磁共振成像（MRI）、计算机断层扫描（CT）和单光子发射计算机断层扫描（SPECT），将结构和功能成像结合在一个实验中。PET/CT、PET/MR和PET/SPECT/CT多模态系统能够提供放射性核素、骨骼和软组织的定量三维断层图像，进一步增进了人们对癌症生物学和治疗的认识。
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