(1) 腦葡萄糖代謝顯像：葡萄糖幾乎是腦組織的唯一能源物質。18F-FDG為葡萄糖類似物，具有與葡萄糖相同的細胞轉運及已糖激酶磷酸化過程，但轉化為18F-FDG-6-P后不再參與葡萄糖的進一步代謝而滯留于腦細胞內。受檢者禁食4h以上，靜脈注射18F-FDG 185-370 MBq后45-60min進行PET或SPECT/PET腦葡萄糖代謝顯像。計算大腦各部位局部腦葡萄糖代謝率(LCMRglu)和全腦葡萄糖代謝率(CMRglu)。
(2) 腦氧代謝顯像：正常人腦的重量只占全身重量的2%，但其耗氧量占全身的20%，因此腦耗氧量是反映人腦功能代謝的一個重要的參考指標。受檢者吸入15O2后即刻進行PET動態顯像，可得到腦氧代謝率(CMRO2)，結合CBF測定，可計算氧攝取分數(OEF)。
(3) 腦蛋白質代謝顯像：利用11C-MET(11C-甲基-L-蛋氨酸)、11C-TYR(11C-酪氨酸)、18F-FET(18F-氟代乙基酪氨酸)和123I-IMT(123I-碘代甲基酪氨酸)等作顯像劑可獲得反映腦內氨基酸攝取和蛋白質合成功能的影像。