Autory základní myšlenky lokalizace pozitronového zářiče v těle jsou Brownell a Sweet, kterým se podařilo v r. 1953 zjistit v mozku aplikovanou látku emitující pozitrony pomocí dvou detektorů s krystaly NaI(Tl) zapojených v koincidenci a umístěných po obou stranách hlavy. Detektory zaznamenávaly anihilační záření vznikající při zániku pozitronu spojením s elektronem.

Na začátku šedesátých let minulého století sestavil Anger přístroj ze dvou scintilačních kamer s krystaly NaI(Tl) zapojenými v koincidenci. Základní nevýhodou tohoto zařízení byla velmi nízká citlivost pro registraci pravých koincidencí a nadměrné rušení koincidencemi z rozptylu a náhodnými koincidencemi. Skupiny pracovníků vyvinuly v letech 1966 až 1971  na obdobném principu aparatury, které byly dovedeny až ke komerčním nabídkám, bohužel se však pro řadu problémů setkaly jen s malým ohlasem.

Éra předchůdců dnešních pozitronových tomografů začala po roce 1974, kdy se přikročilo ke konstrukci prstencového uspořádání detektorů s krystaly BGO, které nevyžadovalo otáčení systému detektorů kolem těla pacienta. Výhodou prstenců byla nízká detekce rozptýleného záření a náhodných koincidencí ve srovnání s planárním uspořádaním detektorů. Pokrokem bylo zavedení víceprstencového uspořádání bloků malých detektorů BGO s malým počtem fotonásobičú připojených ke každému bloku.

K historii vývoje PET zobrazování je třeba ještě dodat, že v sedmdesátých a osmdesátých let sloužily pozitronové tomografy hlavně pro výzkum, v klinické praxi začaly aplikace až v devadesátých letech a v současné době se stále rozšiřují,  podněcované hlavně výrobou hybridních přístrojů PET/CT.

První moderní PET přístroj byl v ČR instalován v r. 1999 v pražské nemocnici Na Homolce, následoval PET přístroj v Masarykově onkologickém ústavu v Brně. V r. 2003 byla instalována v nemocnici Na Homolce hybridní aparatura PET/CT, v pozdějších letech byly tyto hybridní tomografy zakoupeny též ve Fakultní nemocnici v Plzni a Fakultní nemocnici v Olomouci.

Spojení zobrazovacího nukleárně medicínského přístroje a přístroje radiodiagnostického umožňuje akvizici funkčních (PET) a anatomických (CT) dat během jednoho vyšetření – poskytuje obrazy tkání získané současně z obou modalit. Podobně jako u SPECT/CT fúze obrazu PET s relativně horším prostorovým rozlišením 5 – 6 mm a morfologického obrazu CT s rozlišením podstatně lepším 1 – 2 mm dovoluje přesnou lokalizaci a interpretaci tkáňových struktur se zvýšenou akumulací radiofarmaka a některých i bez této akumulace. Pomocí CT se koriguje obraz na zeslabení záření gama ve tkáni; tato korekce je z hlediska diagnostického přínosu PET podstatně důležitější než je tomu při vyšetřeních SPECT.

Následující animace ilustruje postup při PET/CT vyšetření. Nejprve je pořízen topogram, který slouží k vymezení vyšetřované oblasti. Poté je proveden CT sken následovaný PET vyšetřením.

Pro lepší představu o vnější podobě PET/CT zařízení jsou níže uvedeny fotografie systémů hlavních výrobců v pořadí Discovery VCT (GE Healthcare), Gemini TF (Philips Medical Systems) a Biograph (Siemens Medical Solutions).

Systém PET/CT sestává ze tří hlavních částí:

• aparatura PET obsahující nezávislé detektory, elektroniku a akviziční zařízení;
• aparatura CT (s různým počtem najednou snímatelných řezů);
• lůžko pro posun pacienta do systému.

V prvním kroku se provede u pacienta během dvou až tří sekund průzkumné vyšetření za účelem volby skenované oblasti. Poté v době 0,5 až 2 minuty následuje vlastní CT vyšetření a lúžko s pacientem se přesune do polohy, v níž proběhne PET sken (doba trvání 5 – 45 minut).

Akviziční CT data jsou korigována a rekonstruována do CT obrazu. Aby bylo možné provést korekci na zeslabení, prostorové rozlišení obrazu CT 1 mm je přizpůsobeno horší rozlišovací schopnosti PET 5 - 6 mm a převedeno na energii anihilačního záření 511 keV. Dále je tento obraz dopřednou projekcí přemístěn do formátu PET, použit pro korekci na zeslabení u originálního emisního skenu PET a rekonstruován. V poslední fázi jsou obrazy CT a PET položeny na sebe a prezentovány na společném displeji.