医学影像学技术发展的主要目标是无创性获得人体解剖、生理等多方面信息,以期准确诊断疾病、早期评估疗效。就目前而言,影像模式可以分为两大类:一是提供结构信息的影像,如MRI、CT及超声检查等;二是提供功能及分子信息的影像,如PET、SPECT、磁共振波谱成像及光学成像等。然而对于某些病例,往往无法通过单一的成像方式进行诊断,如:单纯的X-CT成像对肿瘤分期稍显不足,单纯的PET图像也缺乏足够的定位信息。