Radioaktive Isotope werden erstmals 1948 zur Erkennung und Lokalisierung von intrakraniellen Läsionen eingesetzt (Moore, 1948). Zuvor hatte Moore nachweisen können, dass intravenös injiziertes Fluorescein selektiv von Gliomen (Astrozytomen) und anderen Tumoren absorbiert wurde. Wurde ultraviolettes Licht benutzt, leuchtete ein Gliom in einer anderen Farbe als der Rest des Gehirns auf. Als Tracer wurde mit Jod-131 markiertes Natriumdiiodofluorescein verwendet. Mit Hilfe eines Geiger-Müller Zählers konnten so die von Hirntumoren ausgehende Strahlung durch den intakten Schädel hindurch detektiert und vermessen werden.

Isotopen Encephalographie aus: Moore,G. E. Use of radioactive diiodofluorescein in diagnosis and localisation of brain tumours. Science 107,569–571 (1948). Bibliothek Deutsches Röntgen-MuseumIn den späten 1950er Jahren entwickelte der Nuklearmediziner David Kuhl (1929-2017) gemeinsam mit dem Ingenieur Roy Edwards an der University of Pennsylvania eine neue Methode, um mit Hilfe der tomographischen Bildgebung radioaktive Isotope im Körper zu identifizieren. Der von ihnen entwickelte Mark-II-Scanner wurde bereits im Sommer 1963 für die Emissionstomographie eingesetzt wurde. Am 14. Mai 1965 erstellten sie unter Verwendung der Gammastrahlung von Americium-241 den ersten Emissionsscans eines Patienten durch die Hilusregion. Zur Auswertung ihrer Messdaten verwendete der Mark II einen optischen Integrator. Über lineare Bewegungen konnten mit den beiden um die Körperachse drehbaren Detektoren einfache Rückprojektionen rekonstruiert werden. Das optische Signal ist dabei proportional zur Zählrate. Trotz dieser neuen Möglichkeiten wurde das Verfahren aufgrund der unscharfen Bilder zuerst nicht beachtet. Die in der Folge von Kuhl und Edwards hergestellten SPECT-Geräte bildeten die Grundlage zur weiteren Entwicklung von PET-Scannern.

Mark II-Scanner für Emissions-Transversaltomographie Kuhl, DE. A Clinical Radioisotope Scanner for Cylindrical and Section Scanning. In Medical Radioisotope Scanning, Vol. 1. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1964:273–289. Bibliothek Deutsches Röntgen-MuseumTransversalschnittbild durch ein Meningeom. Scanzeit 12 Minuten. aus: Kuhl, DE. A Clinical Radioisotope Scanner for Cylindrical and Section Scanning. In Medical Radioisotope Scanning, Vol. 1. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1964:273–289. Bibliothek Deutsches Röntgen-Museum