Teknologi pengimejan multimodal juga boleh digunakan untuk menilai kesan rawatan. Dengan membandingkan imej multimodal sebelum dan selepas rawatan, perubahan dalam tisu berpenyakit boleh diperhatikan secara intuitif, dengan itu menilai kesan rawatan. Sebagai contoh, semasa kemoterapi neoadjuvant untuk kanser payudara, aplikasi gabungan teknologi pengimejan multimodal seperti MRI dan ultrasound boleh memantau perubahan dalam saiz tumor, morfologi dan aliran darah dalam masa nyata, menyediakan asas untuk doktor menilai kesan kemoterapi dan menyesuaikan pelan rawatan.
