同位素是指質子數相同，具有不同中子數的核素。同位素按穩定性劃分，分為穩定性同位素與放射性同位素（又稱放射性核素）。
放射性核素在醫學上用途廣泛，可用于診斷、治療多種疾病。同位素的制備方法分為反應堆和加速器。通過不同的分子載體將放射性核素靶向不同的器官，向癌細胞釋放輻射而對健康組織器官的影響微乎其微。目前應用較多的是18F，由加速器制備，主要用于腫瘤診斷和治療。PET/CT是利用圖像融合技術，在惡性腫瘤早期診斷與腫瘤分期分級、臨床療效評估與隨訪監測，良、惡性病變鑒別，協助臨床治療方案決策和放療生物靶區確定，以及探索腫瘤生物學特征等方面具有極為重要的作用，在心腦血管疾病、神經變性性疾病、癲癇等的診斷、評估等方面有獨特價值。
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