Die PET ist eine nichtinvasive Bildgebungstechnik, mit der sich spezifische physiologische und pathophysiologische Prozesse im menschlichen Gehirn in vivo untersuchen lassen. Seine hohe Empfindlichkeit und Spezifität wird als ein Hauptvorteil gegenüber anderen medizinischen Bildgebungsmodalitäten angesehen. Die Methode erlaubt u.a. die Untersuchung des zerebralem Metabolismus und der zerebralen Perfusion, spezifischer Neurotransmitter / Rezeptor-Systeme sowie den Nachweis abnormer Eiweiß-Ablagerungen im Gehirn.

Eine gebräuchliche klinische Anwendung der PET besteht in der Messung des zerebralen Glukoseverbrauchs mit dem radiomarkierten Glukoseanalogon 18F-Fluorodeoxyglukose (FDG-PET). Der FDG-Uptake spiegelt die neuronale Funktion wider. Neurodegenerative Erkrankungen weisen prototypische Muster von Stoffwechselveränderungen auf, denen regionale neuronale Dysfunktionen zugrunde liegen. Die FDG PET spielt darüber eine wichtige Rolle in der frühzeitigen Diagnose / Differentialdiagnose neurodegenerativer Erkrankungen. Andere Anwendungen umfassen Messungen des zerebralen Blutflusses und des Sauerstoffverbrauchs sowie Untersuchungen spezifischer Neurotransmitter / Rezeptor-Systeme, welche bei bestimmten neurodegenerativen Erkrankungen wie z.B. der Parkinson-Krankheit charakteristische Veränderungen aufweisen. Neuerdings ist es möglich, die zerebrale Verteilung von extrazellulären Amyloid- (Amyloid-PET) und intrazellulären Tau- (Tau-PET) Proteinen nachzuweisen, welche bestimmte neurodegenerative Erkrankungen charakterisieren. Daher kann die PET kann als eine Form der "neuropathologischen Bildgebung" in vivo verstanden werden.

Die PET-Forschungsgruppe hat bisher die notwendige Logistik für uni- und multizentrische Neuro-PET-Anwendungen innerhalb des DZNE implementiert. Administrative Maßnahmen wurden für die multizentrische DEMDAS-Studie (lokale Ethik- Bewilligung für den Bonner UKB / DZNE-Standort am 13. August 2013, Strahlenschutzgenehmigung für den Bonner UKB / DZNE-Standort am 17. März 2014), die multizentrische DELCODE-Studie (lokale Ethik-Bewilligung für den Bonner UKB / DZNE-Standort am 23. Juli 2015, Strahlenschutzgenehmigung für den Bonner UKB / DZNE-Standort am 27. April 2015) und die multizentrische ENERGI-Studie (lokale Ethik- Bewilligung für den Bonner UKB / DZNE-Standort am 23. März 2015, Genehmigung des Bundesamtes für Strahlenschutz für  den Bonner UKB / DZNE-Standort am 21. Dezember 2017).

Alle drei multizentrischen Studien setzen FDG-PET und den Amyloid-Tracer 18F-Florbetaben (NeuraCeq®, Piramal Life Sciences) ein. Standardisierungen wurden für die Tracer-Anwendungen, das Scan-Verfahren, die Datenverarbeitung und die Analyse etabliert. Die PET-Datenspeicherung wird am DZNE in einer serverbasierten Speicherumgebung (X-NAT-Plattform) implementiert. Die Analyse umfasst Datenvorverarbeitungspipelines einschließlich Bewegungskorrektur mit PMOD 3.8 und anschließende pixelweise uni- und multivariate statistische Gruppenanalysen in SPM 8/12 (Matlab).

Gemeinsam mit der Klinik für Nuklearmedizin / IREMB in Köln (Prof. Dr. Alexander Drzezga / Prof. Dr. Bernd Neumaier) wurden Maßnahmen zur Implementierung innovativer Tracer (z.B. Fokus auf TAU PET Bildgebung) innerhalb des DZNE entwickelt, sowie gemeinsame Datenanalyseverfahren implementiert.