核子醫學科為使用非密封同位素作診斷及治療的醫學專科，在台灣它萌芽於6O年代，時至今日各大醫院莫不競相設立。它的執業範圍包含三個部份即核子醫學造影、試管放射免疫分析及非密封同位素治療，核子醫學造影又包含傳統核醫造影及正子斷層掃描（Positron Emission Tomography，簡稱PET），現在分述如下：

（一）傳統核醫造影
傳統核子醫學造影使用各種放射性核種包括Tc-99m、I-131、Ga-67、Tl-201、Xe-133…等等，以靜脈注射或吸入的方式注入人體內，然後依不同藥劑的特性及在人體內特定組織或器官的分佈情形，在等待一段特定時間後以NaI閃爍掃描機掃瞄，最後將收集的資料經由電腦的處理即可得到一核醫影像，此影像所提供的是人體中特定組織或器官功能性方面的資訊。可以補足解剖性影像如超音波、CT、MRI之不足。

傳統核醫造影具有高靈敏度、非侵襲性及高再現性等優點，在某些疾病的診斷方面有廣泛的應用。常用的傳統核醫造影包括

（1）骨骼掃描：
適應症包括各種腫瘤轉移性骨骼病灶之偵測，骨髓炎之診斷，骨骼壞死之診斷，特殊部位骨折之確定診斷，轉移性骨骼病灶治療後療效之評估，僵直性脊椎炎之早期診斷，壓力性骨折之早期診斷，人工關節鬆脫或感染之診斷。
（2）心肌灌流掃描：
適應症包括冠狀動脈疾病之診斷，急性心肌梗塞後心肌存活之診斷，心導管氣球擴張術後是否再狹窄之評估，冠狀動脈繞道手術術後是否再狹窄之評估，急性心肌梗塞預後之判定。
（3）心臟功能測定：適應症包括心室功能 測定，心臟功能影像，心室壁收縮評估。
（4）腎臟掃描：適應症包括阻塞性上泌尿道擴張之診斷，膀胱輸尿管逆流之診斷及術後追蹤，急性腎盂腎炎之早期診斷，腎臟疤痕之診斷，腎絲小球過濾率（GFR）之計算，有效腎血流量（ERPF）之計算，先天性腎臟畸形之診斷及鑑別，腎動脈狹窄之診斷及手術預後之評估。
（5）腦部血流灌注掃描：適應症為腦中風之診斷，癲癇病灶之確定，癡呆症之鑑別診斷。
（6）甲狀腺掃描：適應症為甲狀腺機能亢進之診斷，甲狀腺結節之診斷，亞急性甲狀腺炎之診斷，異位性甲狀腺之診斷。
（7）鎵-67掃描：適應症為發炎病灶及惡性腫瘤病灶之評估及追蹤。
（8）肺灌流／通氣掃描：適應症為肺栓塞之診斷，肺腫瘤術後肺功能之預估，肺內動靜脈分流之評估。
（9）腎上腺掃描：適應症為庫欣氏症候群之鑑別診斷，嗜鉻細胞瘤之診斷。
（10）副甲狀腺掃描：適應症為原發及繼發副甲狀腺機能亢進病灶之診斷。

（二）正子斷層掃描
方今醫學因分子生物學與遺傳學之進步，業已晉入分子醫學紀元，核子醫學因迴旋加速器與正子斷層攝影機之問世，而晉入活體生化造影新階段，邁入「分子核醫學」新紀元。正子斷層掃描（Positron Emission Tomography，簡稱PET）是利用迴旋加速器所生產的正子射出核種再標化具有高度專一性的人體基本元素或其衍生物或某些特定藥物製成正子掃描藥劑，以靜脈注射的途徑注入人體後，再以正子斷層攝影機探索更深層的器官局部代謝與細胞傳導細微現象，達成疾病早期診斷，瞭解疾病機轉，治癒或追蹤病情。目前以腫瘤、心臟及神經精神疾病為主要應用範圍。

PET檢查所提供的是有關活體的生理生化和代謝活動的資訊，由於絕大多數人類疾病的發生初期，生理生化和代謝活動的變化在解剖變化之先，所以顯示生理生化變化的PET往往較顯示解剖變化的X光電腦斷層或核磁共振檢查更能早期診斷病灶，進而改變病患處置方法，減少許多昂貴不必要的檢查。由於所使用的正子掃描藥劑是極短半衰期示蹤劑，且多屬人體基本元素或其衍生物，檢查過程簡單舒適，屬非侵襲性檢查且診斷正確度極高，因此，PET檢查在世界先進各國甚為風行。

據統計，目前已成立的PET中心已超過570個，國內也已有10個，北部、中部、東部都有，唯獨南部地區沒有，原因在南部地區無製造正子掃描藥劑所需的迴旋加速器，因為所費昂貴，又需專業人才運轉。幸蒙義大醫院林董事長不計成本毅然引進南台灣第一台迴旋加速器，並配合引進最新型之正子斷層與X光電腦斷層複合式掃描機（PET/CT），這種可同時顯示器官生理生化功能及解剖位置影像的儀器曾被「美國新聞與世界報導」雜誌譽為公元２０００年最重要的醫學發明，除了可以提高單獨PET檢查的準確度外，也有利於尋找ＣＴ或ＭＲＩ無法檢出的細微病灶，利用PET/CT在腫瘤放射治療方面，除了比傳統用的CT靈敏度更高，可以盡可能將腫瘤及其轉移病灶覆蓋在照野的中心外，特異度更強，可以有效的將腫瘤組織與正常組織區分開來，以達到在有效治療腫瘤組織的同時，減少對正常組織破壞的目的。

目前PET/CT在臨床上的應用範圍包括：

（1）惡性腫瘤的早期發現、分期、治療效果評估及復發追蹤：
對懷疑有癌症的人，利用PET全身掃描除了可判定原發性病灶是否惡性外，更能早期發現是否有轉移，做出正確的分期、並據以對治療方法及計策的擬定產生決定性的影響，據國外的研究指出有33％的肺癌患者在做完PET檢查後改變了CT的分期，並有42％病人因PET檢查結果而改變其治療方式，治療後亦可利用PET所顯示的腫瘤代謝情況來判定治療是否有效。於完成癌症治療後，以PET做定期追蹤檢查更可早期發現是否有局部復發或遠端轉移。以大腸癌為例，約有三分之一的病人會在術後兩年復發，利用PET檢查靈敏度為93~100％，特異度為86~100％。

（2）下午 01:42 2006/6/19在心臟疾病的應用，包括評估急、慢性心肌缺血病患是否仍有存活的心肌細胞，以做為是否可接受心導管氣球擴張術或冠狀動脈繞道手術的重要參考，以及其他檢查方法結論為模稜兩可的冠狀動脈疾病之確定診斷。

（3）在神經精神疾病上的應用，包括腦瘤惡性程度的評估，腦瘤復發與壞死的鑑別診斷，頑抗性癲癇病患病灶之評估，阿滋海默型癡呆症之診斷，腦中風病患病灶之血流灌注，葡萄糖代謝，氧萃取率之評估以選擇適合做分流手術的病患，巴金森氏症候群病因之鑑別診斷，精神分裂病患頭部多巴胺受器，神經之啟動使用氧氣，腦中神經化學物質治療前後變化之評估。

（三）放射免疫分析（Radioimmunoassay，RIA）
1959年美國柏森醫師與生物物理學家蘿沙琳‧耶洛博士利用放射性同位素碘-131標記胰島素注入糖尿病人血液內，研究人體內胰島素的代謝情形，發現長期注射胰島素病人的血液中存有胰島素抗體。經兩人潛心研究，終於發明了利用試管做體外測定各種抗原抗體的方法，稱之為放射免疫分析，也因而榮獲1977年諾貝爾醫學獎。放射性免疫分析其方法與原理為藉生物體免疫反應中抗原、抗體反應為基礎加上數學公式導引分析的方式，偵檢人體血清、血漿、組織液、體液、尿等生物體微量濃度，做為疾病診斷的輔助工具。由於放射免疫分析的靈敏度及特異性高可測得之濃度可達10-12克/毫升，再加以精密的品質管制，臨床上使用的範圍非常廣泛主要包含各式肝炎病毒之測定，各式腫瘤標誌之測定，賀爾蒙濃度之測定及藥物濃度之測定。

(四)非密封放射性同位素治療

核醫非密封同位素治療包括：

（1）使用小劑量碘-131治療甲狀腺機能亢進：對於無法以內科或外科方法治療甲狀腺機能亢進的病人，碘-131治療是另一個可以選擇的方法。

（2）使用大劑量碘-131治療甲狀腺癌：對於分化良好的甲狀腺癌，碘-131對於清除術後殘餘病灶及遠端轉移有不錯的效果。

（3）使用鐳-223治療攝護腺癌轉移性骨骼病灶：由於鐳與鈣同屬於鹼土族金屬，因此具有類似的化學性質，注射到生物體後主要分布於骨骼，尤其是骨骼鈣離子代謝旺盛的區域。目前鐳-223在醫療的使用為治療轉移性骨病灶，由於其阿爾發粒子放射性的特質，鐳-223對於標靶區域的殺傷力極強，但穿透力又不超過10個細胞的厚度，因此對標靶區域以外的輻射副作用相對較低。根據臨床試驗結果顯示，使用鐳-223在去勢療法無效且已擴散骨頭、尚無臟器轉移之攝護腺癌患者，與安慰劑組相比，可以延長整體存活期以及延長病人第一次發生有症狀之骨頭事件。