提起影像医学，人们最先想到的就是B超，X光，CT等等， 但实际上，核医学仪器的研发早在50年代的时候就已经有了初步成果， 第一台单晶体γ照相机诞生的时间与X光扫描仪属于同时期，从60年代末到70年代，γ照相机已经得到了临床上的广泛应用，到80年代中，单光子发射断层显像仪问世，接着90年代PET问世，对分子核医学研究有重大价值。
除了放射性药物，影像设备也是核医学的重要组成部分，主要包括γ照相机、单光子发射型计算机体层( SPECT)、正电子发射型计算机体层(PET)以及图像融合设备SPECT/CT、PET/CT和PET/MRI等。
核医学成像的过程是先将放射性药物引入人体，被人体内的脏器和组织吸收后，形成一个放射源。然后用射线检测装置从体外检测体内放射性核素在衰变过程中放出的γ射线，从而形成放射性同位素在体内分布密度的图像。此外，由于放射性药物能够正常地参与机体的物质代谢，核医学影像不仅反映了脏器和机体组织的形态，还提供有关脏器功能的生理生化信息。
核医学成像过程示意图
γ照相机是核医学影像设备中最基本、最重要的一种，又称闪烁照相机，是一种能对脏器中的放射性核素分布进行一次成像和连续动态观察的仪器。
主要由四部分组成，即闪烁探头、电子线路、显示记录装置以及附加设备。
闪烁探头包括：准直器（分为针孔型、平行孔犁、发散孔型和聚焦孔型准直器等）、碘化钠（铊）闪烁晶体和按一定矩阵排列的光电倍增管；
电子线路包括放大器（前置放大器和主放大器）、单脉冲幅度高度分析器、对信号进行存放和分批输入下一步电路的“取样保持线路”以及均匀性校正线路等；
显示记录装置包括示波器、实体放大器等。
γ照相机原理示意图
SPECT是一个探头可以围绕病人某一脏器进行360°旋转的γ相机，在每旋转一定角度时采集一帧图片，然后经计算机自动处理，将图像叠加，并重建出脏器的横断面、冠状面、矢状面等不同方位的断层、切面图像。通常由探测器、准直器、机架、床、控制台、计算机和外围设备组成。SPECT同时也具有一般γ相机的功能，可以进行脏器的平面和动态（功能）显像。近年来，双探头、三探头的SPECT也相继应用于临床中。
SPECT成像所用的核素经衰变直接产生γ光子，常用核素为锝-99m，发出140keV的低能γ光子。锝-99m物理性能较好，常用标记化合物有99mTc-MDP、99mTc-MIBI、99mTc-DTPA等，分别用于骨显像、心肌灌注显像、肾显像等。
双探头SPECT
三探头SPECT
SPECT成像原理
PET是目前在分子水平进行人体功能显像的最先进的医学影像技术。PET的基本结构主要由探测器、机架、控制台、计算机及外围设备组成。PET的基本原理是利用加速器生产超短半衰期同位素，如18F等作为示踪剂注入人体，参与体内的生理生化代谢过程。利用它们发射的正电子与体内的负电子结合产生湮灭反应，释放出一对能量相等（511keV）方向相反（180度）的γ光子，被探头的晶体所探测，通过飞行时间（TOF）的计算，确定这一湮灭反应的位置，得到高分辨率、高清晰度的活体断层图像，显示全身器官以及肿瘤组织的生理和病理的功能及代谢情况。
PET成像原理
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