يلتقط الماسح الضوئي PET ومضات الضوء التي تحدث عندما تلتقي العلامة المشعة المُدخلة إلى الجسم مع إلكترونات الأنسجة. عادةً، يحدد الجهاز فقط مكان حدوث الوميض. لكن بين ولادة العلامة والوميض هناك فترة توقف — صغيرة جدًا، في أجزاء من مليار من الثانية. في هذه الفترة، يتشكل ويضمحل البوزيترونيوم: زوج قصير العمر من إلكترون وضديده، البوزيترون. عمر هذا الزوج يعتمد على ما يحيط به: في وسط كثيف، يخمد أسرع؛ في وسط أقل كثافة، أبطأ. لذا، إذا قمنا بقياس هذه الفترة في كل نقطة، نحصل على خريطة ليس فقط "أين" بل "في أي بيئة كيميائية".
المشكلة في حجم البيانات. لبناء خريطة ثلاثية الأبعاد، يجب مراعاة ملايين التركيبات الممكنة "كاشف-زمن"، لكن الجهاز يسجل فعليًا جزءًا صغيرًا منها فقط. اقترح مؤلفو العمل عدم تخزين جميع الخيارات المتخيلة في ذاكرة الكمبيوتر، بل الاحتفاظ فقط بتلك التي ظهرت فعليًا في القياسات. هكذا يصبح النموذج خفيفًا دون أن يفقد الدقة: إحصاء بواسون (قانون الأحداث النادرة) يظل محفوظًا.
ثم يأتي دور النهج البايزي: لكل فوكسل (بكسل حجمي)، يتم تقدير معدل التلاشي باستخدام معادلة تُحدَّث مع كل حدث جديد، مثل النقاط في لعبة حيث كل نقطة هي اضمحلال مسجل. المعادلة مغلقة، أي أن النتيجة تُحصل مباشرة دون تكرارات طويلة. على كمبيوتر بمعالج عادي، تم بناء خريطة من 234,375 فوكسلًا في حوالي ثلاث ثوانٍ — مقارنة بأكثر من دقيقة بالطريقة السابقة.
سرعة الحساب تفتح الطريق إلى العيادة: سيتمكن الطبيب من الحصول ليس فقط على صورة تشريحية، بل أيضًا على خريطة للنشاط الكيميائي للأنسجة بينما لا يزال المريض مستلقيًا على الطاولة. وبالتالي، لن يرى مجرد ورم، بل "شخصيته" — مدى عدوانية البيئة المحيطة به.
تم التنبؤ بالبوزيترونيوم قبل اكتشافه بزمن طويل: في عام 1934، افترض الفيزيائي الكرواتي ستيبان موهوروفيتشيتش (ابن عالم الزلازل الشهير أندريا موهوروفيتشيتش) وجود نظام مرتبط من إلكترون وبوزيترون، ولم يتم اكتشافه تجريبيًا إلا في عام 1951.
في مسلسل "ستار تريك"، يقوم الماسح الطبي ثلاثي الأبعاد بفحص الكيمياء الحيوية للأنسجة فورًا — طريقة تصوير عمر البوزيترونيوم تخطو خطوة نحو هذا النوع من التشخيص، وإن كان حاليًا على مستوى الجسم كله وليس جهازًا محمولًا.