구조 영상과의 정합을 통해 분자 영상의 정확도를 향상시키기 위한 양전자방출단층촬영(positron emission tomography, PET)–자기공명영상(magnetic resonance imaging, MRI) 하이브리드 시스템이 개발되었다. 그러나 두 시스템 간의 공간 해상도 불일치는 하이브리드 시스템의 활용을 저해한다. 상용 시스템에서 MRI의 자기장을 최대 7.0 테슬라까지 증가시키자, MRI 시스템의 성능은 전반적으로 크게 향상되었다. PET에 사용되는 검출기 및 소프트웨어와 관련하여 성능을 개선하기 위한 몇 가지 기술적 시도가 이루어졌다. 그 결과, 고해상도 PET-MRI 융합 시스템은 뇌간, 해마, 시상에서와 같은 뇌의 작은 소구조 내에서 대사 및 분자 정보를 정량화할 수 있게 한다. 의학 영상으로는 진단이 어려운 정신질환에 대하여는 다양한 방사성 리간드를 사용한 많은 연구가 수행되어 왔으나, PET-MRI 융합 시스템을 활용한 연구는 소수에 불과하다. 정신질환에서 의학 영상의 임상적 유용성을 높이기 위해, 고해상도 PET-MRI 융합 시스템은 뇌의 미세 구조에서 분자적 측면과 구조적 측면 모두에 대한 중요한 정보를 제공함으로써 핵심적인 역할을 할 수 있다. 고해상도 PET-MR 시스템의 개발과 정신질환의 임상 연구에서의 잠재적 역할을, 향후 진단을 위한 전망으로서 검토하였다.

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