核醫學是研究核技術在醫學中的應用及其理論的學科，也是現代醫學的重要組成部分。核醫學學科的形成不僅代表了核技術這一尖端科技的發展水平，而且其發展還不斷融入了相關先進技術的豐碩成果，並不斷完善和豐富。
現在核醫學已滲透到醫學的各個領域，應用越來越廣泛，成為疾病診斷、治療和醫學研究的重要工具。核醫學又分為臨床核醫學、實驗核醫學和核藥學。作為臨床核醫學，其核素顯像已成為現代醫學影像技術的重要組成部分，其在反映臟器或組織生理和生化過程，全身和和區域性代謝、血流和功能變化方面，特別在獲得疾病分子水平變化的資訊方面具有突出優勢，為臨床提供了靈敏、特異、簡便、安全的診斷手段，因而已成為早期診斷疾病、指導治療、判斷療效和估計預後的有力工具。
核素心肌顯像不但可以無創地診斷冠心病，更成為測定心肌梗死病人心肌細胞存活與否，決定病人是否進行血運重建術的重要依據。在腫瘤定性、定位診斷上也極具優勢，通過全身顯像，約35％以上的病人要改變原治療方案，避免盲目手術或擴大手術範圍。2005年的諾貝爾生理與醫學獎發給了發現幽門螺桿菌可以導致胃病的2位澳洲科學家，核醫學可以使用14碳標記法吹一口氣就可測知患胃病的人是否有這種細菌感染，使得胃病的檢測更加簡單。同時放射性核素治療是無創傷性治療某些疾病的有效手段，131碘治療甲亢，優於其他方法，放射性核素療法對腫瘤晚期骨轉移引起的疼痛有明顯的止痛治療效果。核素敷貼治療小兒毛細血管瘤、增生瘢痕、某些面板病、眼病的療效也已被大家認可。
再者體外免疫分析這一曾獲1977年諾貝爾生物醫學獎的檢測方法，對臨床疾病和科研提供的可靠資料是其他檢測方法的金標準。現在，全國已有1000多家醫院設立了核醫學科，僅山東省就安裝使用了40多臺SPECT(或SPECT/CT)，8臺PET(或PET/CT)。專家們預測，21世紀，核醫學將在生命科學領域中發揮更加重要作用。
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