① 体外脏器显像。有些试剂会有选择性地聚集到人体的某种组织或器官。以发射γ射线的同位素标记这类试剂，将该试剂给患者口服或注射后，利用γ照相机等探测仪器，就可以从体外显示标记试剂在体内分布的情况，了解组织器官的形态和功能。例如硫化Tc胶体经注射进入血液后，能被肝脏的枯氏细胞摄取，探测仪器在体外的记录可显示出肝脏放射性物质的分布，从而可判断肝脏的大小、形态和位置，肝脏是否正常，有无肿块等等。这种检查已成为肝癌诊断的不可缺少的方法。目前脏器显像已广泛用于肝、脑、心、肾、肺等主要组织、器官的形态和功能检查。
同位素脏器显像不但反映脏器形态，而且可显示脏器的生化或生理功能。例如，肝闪烁图反映肝细胞吞噬功能、脑闪烁图反映血脑屏障功能、肺扫描则反映肺灌注或通气功能。闪烁照相还能够对某一器官连续摄影，使医生能够对器官功能和病理变化进行动态观察。
发射计算机断层仪是体外显像的一种先进工具。用它可灵敏地观察到同位素在人体内任一平面的分布，也可以从许多断层影像重现三维形象。采用适当标记试剂时，连闭上眼睛所引起的脑中一定区域内血流量或葡萄糖代谢的细微变化，都可用此仪器测定出来。它在早期诊断疾病上很有发展前途。
② 脏器功能测定。测定器官功能的同位素方法。例如，测定甲状腺摄I离子的数量和速度，以检查甲状腺功能状态；在注射（碘-131)-邻碘马尿酸后，用探测仪器同时记录两侧肾区放射性起落变化曲线，以检查两侧肾脏血流情况、肾小管分泌功能和输尿管通畅程度；在注Cr标记的红细胞后，测定血中放射性消失的速度，以查出红细胞寿命等。
③ 体外放射分析。用竞争放射分析这种超微量分析技术，可以准确测出血、尿等样品中小于10～10克的激素、药物、毒物等成分。用这种方法测定的具有生物活性的物质已达到数百种。中国曾把这种技术用于妊娠早期检查、献血员肝炎病毒检查、肝癌普查等。另外，还可以通过中子活化分析测出头发、指甲、血、尿等样品中的各种微量元素，用来诊断微量元素异常所引起的一些疾病。
核射线有杀伤细胞的能力。用放射性碘治疗甲状腺功能亢进，是内服同位素疗法中最成功的例子。I的β射线可有效地将甲状腺组织破坏，等于进行了一次“无刀手术”P常用于治疗真性红细胞增多症。还可采用放射性磷、锶等同位素敷贴疗法治疗血管瘤、湿疹、角膜炎症等浅表部位的皮肤病和眼科疾病。此外，钴治疗机、电子感应加速器、直线加速器等外照射治疗已成为治疗恶性肿瘤的重要手段，在癌症治疗中所占的比重高达70%左右，而且遍及癌症的绝大部分病种。
核医学是一种利用标记有放射性核素的药物诊断和治疗疾病的科学，是医学现代化的产物，是核技术在医学领域的应用科学。核医学是一个发展十分迅速的一门新兴学科，放射性核素示踪技术是核医学的最基本技术根据墨西哥国立自治大学的正电子发射断层成像技术专家亚历山德森·罗萨斯的解释，核医学主要应用于诊断中，简单说就是通过将放射性物质注入人体脏器，以检查其功能是否正常或发生病变。
这位专家说，核医学对人类健康没有危害。核医学与核武器和核电站唯一的联系就是使用了原子能。核医学应用放射性物质的目的不同于核武器，而且用量很小。核医学技术的不断发展有助于促进对人体的各部位的癌细胞和循环系统疾病的研究和治疗，以及监测腺体、骨骼和关节的健康情况。
核医学检查中病人所受到的辐射量少于X光拍片，医务人员受到辐射性的也更低。与先进的核磁共振系统相比，核医学诊断的另一大优点是不仅能获得影像，还可以对脏器的健康状况进行分析。
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核医学属于（影像医学与核医学）专业核医学是采用核技术来诊断、治疗和研究疾病的一门新兴学科。
核医学专业的主要课程基础病理学、神经解剖学、高级生物化学、分子生物学、分子生物学实验技术、基础免疫学、医学影像学、临床CT诊断学、磁共振成像诊断学、介入放射学、超声医学、超声心动图学、实验核医学、核医学、分子核医学、临床病理生理学、心血管药理学、医学文献检索、实验动物学、医学情报分析研究、分子免疫学、人体图像学、心脏功能与解剖等。
核医学又称原子医学。是指放射性同位素、由加速器产生的射线束及放射性同位素产生的核辐射在医学上的应用。在医疗上，放射性同位素及核辐射可以用于诊断、治疗和医学科学研究；在药学上，可以用于药物作用原理的研究、药物活性的测定、药物分析和药物的辐射消毒等方面。
核医学是采用核技术来诊断、治疗和研究疾病的一门新兴学科。它是核技术、电子技术、计算机技术、化学、物理和生物学等现代科学技术与医学相结合的产物。核医学可分为两类，即临床核医学和基础核医学或称实验核医学。前者又与临床各科紧密结合并互相渗透。核医学按器官或系统又可分为心血管核医学、神经核医学、消化系统核医学、内分泌核医学、儿科核医学和治疗核医学等。70年代以来由于单光子发射计算机断层和正电子发射计算机断层技术的发展，以及放射性药物的创新和开发，使核医学显像技术取得突破性进展。它和CT、核磁共振、超声技术等相互补充、彼此印证，极大地提高了对疾病的诊断和研究水平，故核医学显像是近代临床医学影像诊断领域中一个十分活跃的分支和重要组成部分。
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