又稱原子醫學。是指放射性同位素、由加速器產生的射線束及放射性同位素產生的核輻射在醫學上的應用。在醫療上，放射性同位素及核輻射可以用于診斷、治療和醫學科學研究；在藥學上，可以用于藥物作用原理的研究、藥物活性的測定、藥物分析和藥物的輻射消毒等方面。
　　放射性同位素在醫療上的應用 　同位素診斷 　這種診斷方法一般具有靈敏、簡便、安全、無損傷等優點，用途非常廣泛,幾乎所有組織器官或系統的功能檢查,都可應用。最常用的同位素診斷可分為三類。
　　① 體外臟器顯像。有些試劑會有選擇性地聚集到人體的某種組織或器官。以發射γ射線的同位素標記這類試劑,將該試劑給患者口服或注射后,利用γ照相機等探測儀器，就可以從體外顯示標記試劑在體內分布的情況,了解組織器官的形態和功能。例如硫化⁹⁹Tc^m膠體經注射進入血液后，能被肝臟的枯氏細胞攝取，探測儀器在體外的記錄可顯示出肝臟放射性物質的分布，從而可判斷肝臟的大小、形態和位置，肝臟是否正常，有無腫塊等等。這種檢查已成為肝癌診斷的不可缺少的方法。目前臟器顯像已廣泛用于肝、腦、心、腎、肺等主要組織、器官的形態和功能檢查。
　　同位素臟器顯像不但反映臟器形態，而且可顯示臟器的生化或生理功能。例如，肝閃爍圖反映肝細胞吞噬功能、腦閃爍圖反映血腦屏障功能、肺掃描則反映肺灌注或通氣功能。閃爍照相還能夠對某一器官連續攝影,使醫生能夠對器官功能和病理變化進行動態觀察。
　　發射計算機斷層儀是體外顯像的一種先進工具。用它可靈敏地觀察到同位素在人體內任一平面的分布，也可以從許多斷層影像重現三維形象。采用適當標記試劑時，連閉上眼睛所引起的腦中一定區域內血流量或葡萄糖代謝的細微變化，都可用此儀器測定出來。它在早期診斷疾病上很有發展前途。
　　② 臟器功能測定。測定器官功能的同位素方法。例如，測定甲狀腺攝取I離子的數量和速度,以檢查甲狀腺功能狀態；在注射（碘-131）-鄰碘馬尿酸后,用探測儀器同時記錄兩側腎區放射性起落變化曲線，以檢查兩側腎臟血流情況、腎小管分泌功能和輸尿管通暢程度；在注入Cr標記的紅細胞后，測定血中放射性消失的速度，以查出紅細胞壽命等。
　　③ 體外放射分析。用競爭放射分析這種超微量分析技術,可以準確測出血、尿等樣品中小于10^-9～10^-15克的激素、藥物、毒物等成分。用這種方法測定的具有生物活性的物質已達到數百種。中國曾把這種技術用于妊娠早期檢查、獻血員肝炎病毒檢查、肝癌普查等。另外，還可以通過中子活化分析測出頭發、指甲、血、尿等樣品中的各種微量元素，用來診斷微量元素異常所引起的一些疾病。
　　治療 　核射線有殺傷細胞的能力。用放射性碘治療甲狀腺功能亢進,是內服同位素療法中最成功的例子。用I的β射線可有效地將甲狀腺組織破壞,等于進行了一次“無刀手術”。P常用于治療真性紅細胞增多癥。還可采用放射性磷、鍶等同位素敷貼療法治療血管瘤、濕疹、角膜炎癥等淺表部位的皮膚病和眼科疾病。此外，鈷治療機、電子感應加速器、直線加速器等外照射治療已成為治療惡性腫瘤的重要手段，在癌癥治療中所占的比重高達70％左右,而且遍及癌癥的絕大部分病種

　　醫學科學研究 　參見同位素示蹤在生命科學中的應用。

　　放射性同位素在藥學上的應用 　藥物作用原理 　幾乎所有新藥，在試用于臨床之前，都要用同位素加以標記，以研究藥物代謝的各種問題：①藥物在胃腸道或注射部位的吸收；②藥物排出的途徑及速度；③藥物在體內的轉變，包括代謝產物的數目、性質和排出率；④藥物及其代謝產物在器官中或亞細胞結構內的濃集和穿透情況；⑤確定藥物的“活性”代謝產物，并評價其藥理作用。例如，可以用小動物整體切片的放射自顯影技術，觀察標記藥物在整個動物的各個組織器官中的定位和時相變化。
　　藥物活性 　常用放射性試劑在體內的轉移，轉變情況作為某種生理、生化功能的指標，觀察藥物對該指標的影響，以評價藥物的藥理活性。例如，可用放射性磷在患佝僂病大鼠骨骼中的沉積量，測定維生素D的強度；用Rb被心肌攝取的程度反映冠狀動脈血流量,并初步篩選可能用于治療冠心病的藥物等。
　　藥物分析 　競爭放射分析是定量監測血中藥物濃度的可靠方法，既可發現患者有否服用毒性藥物，又可保證冶療中有效而又安全地用藥。也可用同位素稀釋法測定殺蟲藥、抗菌素或其他藥物在某批產品中的準確含量。
　　輻射消毒 　大型Co源的γ射線,　或電子直線加速器的高能電子束,都有殺死微生物的效應,都可用于輻射消毒。輻射消毒無須加熱，故又稱為“冷消毒”。許多不耐熱的藥品，如抗菌素、激素、酶制劑、抗凝劑、血漿、維生素、固醇類、咖啡因、嗎啡、一些眼藥膏等，最好用輻射消毒。另一種方法是將短半衰期的放射性同位素加到針劑中，進行內部照射，以達到消毒的目的。
　　參考書目
　王世真主編：《中國醫學百科全書·核醫學》，上海科學技術出版社，上海，1982。
　中國醫學科學院第七研究室主編：《同位素技術及其生物醫學中的應用》，科學出版社，北京，1977。