PET/CT延迟显像的作用体现在随着时间延长本底组织摄取减低、增加病灶检出率（敏感性），适用于怀疑存在隐匿病灶，或已明确肿瘤但仍需确定恶性病变范围，以及早期显像时病灶与本底组织摄取比较高的组织 (如肝、脾)，或者是通过时间延长增加排泄系统对FDG的清除 (如泌尿系统)。
延迟显像还可以用来鉴别生理性和病理性摄取，常应用于鉴别泌尿系统和肠道的摄取。随着时间的延长，生理性的摄取会发生形态、位置或摄取程度的变化，但占位性病变通常很少发现如上的改变，从而可以鉴别二者。
简单来说，延迟显像是对早期显像的补充，用于提供更多的诊断信息，较常应用延迟显像的脏器有肝胆胰脾、泌尿系统和肠道等，随着时间的延长本底组织摄取降低，从而提高病灶的检出率。
此外，如以下特殊情况，也是需要做PET/CT延迟显像的：
● 病人检查过程中身体移动，或受呼吸运动和胃肠蠕动影响，导致某些部位观察不清、产生伪影，如胃肠蠕动掩盖肝、胆病灶，呼吸运动影响到肺下部及肝、胆等上腹部病灶，局部图像模糊。
● 空腔脏器局限性代谢摄取增高，常见的有检查前喝水不足使得胃腔充盈欠佳，局部胃壁增厚，代谢摄取增高，是生理性还是肿瘤性就比较难鉴别，通过让受检者喝水，二次扫描再次鉴别；又如腹盆腔内肠道局部肠壁代谢摄取增高，是生理性还是肿瘤性也比较难鉴别，通过让受检者按揉肚子或排泄，二次扫描再次鉴别。
● 实性病灶第一次代谢摄取未见增高，实性病灶可能会因药物进入缓慢而呈现第一次摄取未见增高的情况，一般行二次扫描，观察实性病灶有无代谢摄取，二次扫描时随着血液本底清除，对比更清晰。
● 在怀疑有泌尿系统肿瘤时，通过给予速尿、多排小便后行二次扫描，观察泌尿系统的代谢变化，由于PET/CT检查使用的显像剂18F-FDG大部分是经泌尿系统排泄，有时候常规扫描下肿瘤病变往往因为肾脏、输尿管或膀胱内显像剂浓聚而被掩盖。
● 不明原因发热、淋巴瘤、恶性黑色素瘤等疾病，进行特定部位延迟显像完善综合评估（比如双下肢等）。
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