核医学根据内容分为基础核医学（basic nuclear medicine）和临床核医学（clinical nuclear medicine）。临床核医学按照其功能分为诊断核医学和治疗核医学。目前临床核医学在各系统中的应用已逐步形成了核医学的各个独立分支，如心脏核医学、肿瘤核医学、神经核医学和内分泌核医学等，反映了核医学迅速发展与不断成熟的过程。

诊断核医学按放射性核素是否引入机体内又可分为体外诊断与体内诊断，凡在体外利用放射性核素及其标记物对机体分泌物、血液和组织标本进行检测称体外诊断法，其中最具代表性的是放射免疫分析（radioimmunoassay），它是一项超微量生物活性物质测量技术，具有很高的临床应用价值。凡将放射性核素及其标记物引入体内用于疾病诊断的方法称为体内诊断法，其依据最后结果是否成像又分为显像和非显像两种。利用放射性核素及其标记物进行脏器成像的诊断方法称作放射性核素显像（radionuclide imaging）。

治疗核医学根据照射源的不同分为内照射治疗和外照射治疗。外照射治疗目前多归于放射治疗科。内照射治疗是将放射性核素引入照射局部进行治疗的方法，是治疗核医学的主要内容。

二、核医学诊断原理与方法

某些放射性核素在发生衰变过程中，可发射一定能量的γ射线，被作为示踪物质在体外进行探测或成像。当其或其标记化合物被引入机体之后，根据其化学和生物学特性可选择性聚集在组织器官中或参与细胞的新陈代谢，其在组织中聚集的程度与脏器的功能、病变的性质与变化的程度等有密切的关系，并形成脏器或病变部位与周围邻近组织的放射性分布的差异性，通过体外探测或成像，从而对疾病和脏器的功能状态进行诊断。根据体外探测的方法不同可分为显像探测（放射性核素显像）和非显像探测（放射性体外分析和放射性核素功能检查）。

  （一）放射性核素显像

放射性核素显像的基本原理就是通过放射性核素显像仪（如SPECT）对选择性聚集在或流经特定脏器或病变的放射性核素或其标记物进行探测后以一定的方式成像，借以判断脏器或组织的形态、位置、大小及其功能变化。其基本条件是用于示踪的放射性核素能够在靶组织或器官中与邻近组织之间形成放射性分布的差异。用于显像的放射性核素或其标记物通称为显像剂（imaging agent），显像剂在机体内的生物学特性决定了显像的主要机制（具体可参见放射性药品一章）。临床诊断的目的决定了显像的方式和种类。通常可分为以下类型：

1.静态显像（static  imaging）当显像剂在脏器内或病变处的浓度达到平衡，处于相对稳定状态时进行显像称为静态显像，这种方式主要用于观察脏器和病变的位置、形态、大小和放射性分布，反映脏器内或病变的功能状态。优点是采集时间无明确限制，图像清晰，并可以通过一定的生理数学模型，定量研究脏器的局部功能和代谢的差异性。

2.动态显像（dynamic imaging） 是显像剂在脏器或病变处的浓度随着脏器的功能状态而动态变化的过程，在数量上或位置上随时间而不断变化。通过显像装置以一定的速度连续采集组织或脏器的这些变化影像，以系列化或以电影方式显示，动态反映上述各种变化过程的影像。它可通过勾画感兴趣区的方法，获得局部放射性计数随时间的动态变化，并生成时间-放射性曲线。

3.局部显像（regional imaging）指患者与探头位置相对固定不变，显像范围仅对身体某一部位或某一脏器，是临床最常用的显像方式之一。

4.全身显像（whole body imaging）显像仪器沿体表作匀速移动，从头至足匀速采集全身各部位的放射性，并显示为一幀全身图像。称为全身显像。常用于显示全身各器官与组织的放射性分布状态与变化。如全身骨骼显像、全身骨髓显像和淋巴显像等。  

5.平面显像（planar imaging）是将放射性显像装置置于体表的一定位置采集某脏器的放射性成像。优点是显像速度快，要求条件相对简单。缺点是存在放射性前后叠加现象，可掩盖脏器内局部放射性分布的微小差异，因此对较小的，尤其是脏器深部的病变不易发现。常以多体位或断层显像来克服这种不足，达到诊断脏器内放射性分布异常的目的。

6.断层显像（section imaging或tomography）ECT的探头绕体表作180º或360º自动旋转，按固定弧度连续或间断步进采集各体位的平面影像数据，再由计算机重建成为各种断层影像或三维立体图像，如横断层影像（transaxial imaging）、冠状断层影像（coronal imaging）和矢状断层影像（sagittal imaging）等。断层影像明显改善了平面显像中组织的重叠问题，较正确地显示脏器内放射性分布的真实情况，提高了对深部结构放射性分布异常的检测准确性，并可进行较为精确的定量分析，是目前临床最常用的方法。

7.早期显像：通常认为显像剂注入体内后2h以内所进行的显像称早期显像，主要反映脏器的血流灌注和早期功能变化。

8.延迟显像：显像剂注入体内2h以后所进行的显像称延迟显像。通过延迟显像可降低本底，改善图像对比，反映脏器的功能、代谢等方面生理与病理的缓慢变化，增加阳性检出率。

放射性核素显像可选择不同作用机制的显像剂，并受血流量、细胞功能、细胞数量、受体密度、代谢和排泄及神经体液等因素变化的影响，因此，放射性核素显像主要用于提供有关脏器和病变的血流、功能、代谢和受体等方面的信息，可达到细胞和分子水平的诊断。与X线CT、磁共振显像（MRI）和超声检查等形态结构显像技术比较，属功能性显像，这也是核医学显像的重要特点。但由于γ能量衰减和机体引入放射性活度的限制，加上核医学显像仪器的空间分辨率有限，因此，图像的清晰度相对较差，在细微结构的显示和病变的定位准确性方面不如X线CT、MRI和超声检查。因此，根据临床需要，联合应用功能性显像和形态学显像将可获得最为全面而必要的信息，对疾病的早期而正确的诊断和定位、指导临床治疗方案的确定有重要价值。

（二）体内非显像探测法

体内非显像探测法主要指放射性核素功能检查，是利用放射性测定装置在体表探测和记录放射性核素或其标记物在脏器和组织中被摄取、聚集和排出的过程，以时间-放射性曲线等形式显示，这些设备包括心功能仪、肾图仪等。具有方便、价廉和容易操作等优点，并可在床旁使用。缺点是定位困难，测量准确性较低，目前，非显像检查法已较少运用。

（三）体外诊断法

体外诊断法主要是体外放射分析法，是应用放射性标记与测量技术进行高灵敏性超微量分析的诊断方法。主要利用放射性标记的被测物和血液、尿液或其它体液内的被测物共同与限量的被测物竞争结合，用放射性探测器测得标记被测物被结合的量，根据结合量与已知被测物量的函数关系，计算出样品内被测物的量。具有很高的灵敏度和特异性，已广泛用于临床诊断和医学研究。目前主要包括以抗原抗体间免疫反应为基础的分析技术，如放射免疫分析法和免疫放射分析法；以配体受体间结合反应为基础的分析技术，如放射受体分析法和受体放射分析法；以酶和底物间酶促反应为基础的分析技术，如放射酶分析法和酶的放射化学测定，及其竞争性蛋白结合分析技术等。

五、核医学治疗原理与特点