序言

核技术在医学领域的应用，简称核医学，是现代医学中最具革命性和发展潜力的学科之一。它将核物理学、放射化学、分子生物学与临床医学深度融合，通过利用放射性同位素及其标记化合物的独特性质，实现了对疾病的早期、精准诊断和靶向、高效治疗。从 1895 年伦琴发现 X 射线、1896 年贝克勒尔发现天然放射性现象开始，核医学已经走过了 130 多年的发展历程，从最初的简单放射成像发展到今天的分子影像与靶向治疗一体化，从少数大型医院的 "奢侈品" 变成了现代医疗体系中不可或缺的重要组成部分。

本报告将聚焦于核技术在医学领域的七大核心应用方向：

  1. 核医学诊断：通过向体内引入少量放射性药物，利用特殊设备探测放射性药物在体内的分布和代谢情况，从而获得人体器官和组织的功能、代谢和分子水平信息，用于疾病的诊断、分期和疗效评估。

  2. 放射性药物内照射治疗：利用能够靶向聚集在病变组织的放射性药物，通过其衰变释放的射线对病变细胞进行局部照射，达到杀伤病变细胞、治疗疾病的目的。

  3. 肿瘤外照射精准放疗：利用外部射线源产生的高能射线（X 射线、γ 射线、质子、重离子等）对肿瘤进行精确照射，在最大限度杀伤肿瘤细胞的同时，最大限度保护周围正常组织。

  4. 医疗器械辐照灭菌：利用电离辐射穿透医疗器械包装，杀灭其中的微生物，达到无菌要求的物理灭菌方法。

  5. 医用同位素制备：通过核反应堆、加速器等装置生产用于医学诊断和治疗的放射性同位素，并进行分离、纯化和标记制备成放射性药物。

  6. 体内示踪检测：利用放射性同位素作为示踪剂，追踪其在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程，用于研究人体生理、病理过程和药物作用机制。

  7. 慢病影像筛查：利用核医学影像技术对心血管疾病、神经系统疾病、肿瘤等慢性疾病进行早期筛查和风险评估，实现疾病的早发现、早诊断、早治疗。

全球核医学发展的历史里程碑

核医学的发展是一部科学发现与技术创新相互促进、基础研究与临床应用紧密结合的历史。以下是核医学发展史上的一些重要里程碑：

  • 1895 年：德国物理学家伦琴发现 X 射线，为放射学和核医学的发展奠定了基础。

  • 1896 年：法国物理学家贝克勒尔发现天然放射性现象。

  • 1898 年：居里夫妇发现镭和钋两种放射性元素。

  • 1924 年：匈牙利化学家赫维西（George de Hevesy）提出放射性示踪原理，被誉为 "核医学之父"。

  • 1931 年：美国物理学家劳伦斯（Ernest O. Lawrence）发明回旋加速器，为人工生产放射性同位素提供了可能。

  • 1937 年：佩里埃（Carlo Perrier）和塞格雷（Emilio Segre）发现锝（Tc），这是第一个人工合成的元素，后来成为核医学中应用最广泛的同位素。

  • 1941 年：赫兹（Saul Hertz）首次用碘 - 131 成功治疗甲状腺功能亢进症患者，开创了放射性药物治疗的先河。

  • 1951 年：碘 - 131 经美国 FDA 批准上市，成为第一个用于临床的放射性治疗药物。

  • 1958 年：安格尔（Hal O. Anger）发明伽马照相机，使核医学成像从平面扫描进入到断层扫描时代。

  • 1960 年代：钼 - 锝发生器研制成功，使锝 - 99m 能够在医院现场制备，极大地推动了核医学的普及。

  • 1972 年：第一台商用单光子发射计算机断层扫描（SPECT）设备问世。

  • 1974 年：第一台商用正电子发射断层扫描（PET）设备问世。

  • 1998 年：第一台 PET/CT 融合设备问世，实现了功能影像与解剖影像的完美结合。

  • 2002 年：第一个肽受体放射性核素治疗药物奥曲肽（Octreotide）获批用于神经内分泌肿瘤治疗。

  • 2013 年：第一个靶向α 治疗药物镭 - 223 获批用于前列腺癌骨转移治疗。

  • 2018 年：镥 - 177 标记的 PSMA 药物获批用于前列腺癌治疗，标志着诊疗一体化时代的到来。

中国核医学的发展

中国核医学事业起步于 20 世纪 50 年代，经过 70 多年的发展，已经从无到有、从小到大，形成了较为完整的学科体系和产业基础。特别是近年来，随着国家对核技术应用产业的高度重视和精准医疗战略的实施，中国核医学进入了快速发展的黄金时期。

2021 年 6 月，国家原子能机构等 7 部门联合发布《医用同位素中长期发展规划（2021—2035 年）》，这是我国首个针对核技术在医疗卫生应用领域发布的纲领性文件，明确了我国医用同位素产业发展的指导思想、基本原则、发展目标和主要任务。2024 年 10 月，国家原子能机构等十二部门又联合发布《核技术应用产业高质量发展三年行动方案（2024—2026 年）》，进一步提出要加快核技术在医学领域的应用推广。

根据中国核能行业协会发布的《中国核技术应用产业发展报告（2025）》，2025 年中国核技术应用产业总产值超过 8000 亿元，其中核医学相关产业产值超过 1200 亿元，年复合增长率超过 15%。中国已经成为全球核医学发展最快的市场之一，在某些领域已经达到或接近国际先进水平。

综合分析与展望

1 全球与中国核医学市场规模与发展趋势

1.1 全球核医学市场规模与增长预测

根据 Grand View Research 的数据，2025 年全球核医学市场规模达到了 685 亿美元，年复合增长率约为 7%。预计到 2030 年，全球核医学市场规模将达到 1050 亿美元，2025-2030 年的年复合增长率约为 8.9%。

全球核医学市场可以分为诊断核医学和治疗核医学两个细分市场。2025 年，诊断核医学市场规模约为 450 亿美元，占全球核医学市场的 65.7%；治疗核医学市场规模约为 235 亿美元，占全球核医学市场的 34.3%。

治疗核医学是全球核医学市场增长最快的细分市场。随着放射性药物治疗技术的快速发展，特别是靶向α 治疗和诊疗一体化技术的出现，治疗核医学市场呈现出爆发式增长的态势。预计到 2030 年，治疗核医学市场规模将达到 420 亿美元，2025-2030 年的年复合增长率约为 12.3%，占全球核医学市场的比例将提高到 40%。

从地区分布来看，北美是全球最大的核医学市场，2025 年市场规模约为 280 亿美元，占全球市场的 40.9%。欧洲是第二大市场，2025 年市场规模约为 210 亿美元，占全球市场的 30.7%。亚太地区是全球核医学发展最快的市场，2025 年市场规模约为 150 亿美元，占全球市场的 21.9%，预计 2025-2030 年的年复合增长率将达到 11.5%，高于全球平均水平。

1.2 中国核医学市场规模与增长预测

中国是全球核医学发展最快的市场之一。根据中国核能行业协会发布的《中国核技术应用产业发展报告（2025）》，2025 年中国核医学相关产业产值超过 1200 亿元人民币，年复合增长率超过 15%。预计到 2030 年，中国核医学相关产业产值将达到 2500 亿元人民币，2025-2030 年的年复合增长率约为 16%。

2025 年，中国诊断核医学市场规模约为 850 亿元人民币，占中国核医学市场的 70.8%；治疗核医学市场规模约为 350 亿元人民币，占中国核医学市场的 29.2%。预计到 2030 年，中国治疗核医学市场规模将达到 900 亿元人民币，2025-2030 年的年复合增长率约为 20.7%，占中国核医学市场的比例将提高到 36%。

从设备配置来看，截至 2025 年底，中国共有 PET/CT 设备约 1200 台，PET/MRI 设备约 150 台，SPECT 设备约 2500 台，医用回旋加速器约 400 台。预计到 2030 年，中国 PET/CT 设备数量将达到 2500 台，PET/MRI 设备数量将达到 400 台，SPECT 设备数量将达到 4000 台，医用回旋加速器数量将达到 700 台。

从放射性药物市场来看，2025 年中国放射性药物市场规模约为 93亿元人民币，年复合增长率约为32%。预计到 2030 年，中国放射性药物市场规模将达到 260 亿元人民币，2025-2030 年的年复合增长率约为 23%。

2 全球与中国核医学政策环境分析

2.1 全球核医学政策环境

全球各国政府都高度重视核医学的发展，出台了一系列政策支持核医学技术的研发和应用。

美国是全球核医学最发达的国家，拥有完善的核医学政策和监管体系。美国 FDA 对放射性药物的审批实行快速通道制度，对于具有重大临床价值的放射性药物，给予突破性疗法认定、加速批准、优先审评等优惠政策，大大缩短了放射性药物的审批时间。同时，美国政府也加大了对核医学研发的投入，支持医用同位素生产技术和新型放射性药物的研发。

欧盟也出台了一系列政策支持核医学的发展。2023 年，欧盟发布了《欧洲核医学战略》，提出要加强欧盟在核医学领域的竞争力，提高医用同位素的自主供给能力，促进核医学技术的创新和应用。欧盟还设立了专门的基金，支持核医学研发和基础设施建设。

日本政府也高度重视核医学的发展，将核医学作为国家战略产业之一。日本政府加大了对医用同位素生产和放射性药物研发的投入，支持质子重离子治疗和硼中子俘获治疗等先进放疗技术的发展。

2.2 中国核医学政策环境

中国政府高度重视核医学的发展，近年来出台了一系列政策支持核医学产业的发展。

2021 年 6 月，国家原子能机构等 7 部门联合发布《医用同位素中长期发展规划（2021—2035 年）》，这是我国首个针对核技术在医疗卫生应用领域发布的纲领性文件。该规划明确了我国医用同位素产业发展的指导思想、基本原则、发展目标和主要任务，提出到 2025 年，我国钼 - 99、碘 - 131、锶 - 89 等常用医用同位素的自主供给率达到 80% 以上；到 2035 年，我国医用同位素的自主供给率达到 90% 以上，基本满足临床需求。

2024 年 10 月，国家原子能机构等十二部门联合发布《核技术应用产业高质量发展三年行动方案（2024—2026 年）》，进一步提出要加快核技术在医学领域的应用推广。该方案提出，到 2026 年，我国核技术应用产业总产值突破 1 万亿元，其中核医学相关产业产值超过 1500 亿元。

2024 年，国家药品监督管理局（NMPA）发布了《放射性药物注册与审评技术指导原则》，进一步规范了放射性药物的注册和审评工作，加快了新型放射性药物的审批速度。

2025 年，国家医保局将多个新型放射性药物和核医学检查项目纳入了医保谈判范围，有望进一步提高核医学的可及性。

3 核医学发展面临的主要挑战

尽管全球和中国核医学产业呈现出快速发展的态势，但仍然面临着诸多挑战。

3.1 医用同位素供应安全问题

医用同位素供应安全是全球核医学发展面临的首要挑战。全球约 80% 以上的医用同位素是由少数几个国家的少数几个反应堆生产的，这种高度集中的供应体系非常脆弱。同时，全球用于生产医用同位素的核反应堆大多数已经老化，面临着退役的问题。虽然一些国家正在建设新的医用同位素生产反应堆，但新反应堆的建设周期长，投资大，短期内难以弥补供应缺口。

3.2 高端设备与核心技术依赖进口

目前，中国的高端核医学设备，如 PET/MRI、高端 PET/CT、医用回旋加速器等，仍然主要依赖进口。国外厂商如西门子、GE、飞利浦等曾长期占据中国高端核医学设备市场主导地位。中国本土厂商如联影、东软、明峰等近年来快速崛起，已实现 PET/MRI、高端 PET/CT、医用回旋加速器等设备全自主研发，数字 PET、长轴 PET 等技术达到国际领先水平，仅部分核心零部件仍需迭代优化。

3.3 专业人才短缺

核医学是一个多学科交叉的学科，需要核物理、放射化学、临床医学、医学影像等多个领域的专业人才。目前，全球和中国都面临着核医学专业人才短缺的问题。特别是在中国，核医学专业人才的培养速度远远跟不上产业发展的速度，人才短缺已经成为制约中国核医学发展的重要因素。

3.4 区域发展不平衡

核医学资源主要集中在大城市的三级医院，基层医疗机构的核医学资源严重不足。在中国，东部沿海地区的核医学资源丰富，而中西部地区和农村地区的核医学资源匮乏。这种区域发展不平衡的状况，导致许多基层患者无法享受到核医学诊疗服务，加剧了 "看病难、看病贵" 的问题。

3.5 公众认知度低与 "谈核色变"

公众对核医学的认知度普遍较低，存在 "谈核色变" 的心理。许多公众对放射性物质缺乏了解，认为核医学检查和治疗会对身体造成严重的伤害，甚至会导致癌症。这种误解在一定程度上影响了核医学技术的推广和应用。

3.6 医保覆盖不足

核医学检查和治疗的费用相对较高，而医保覆盖范围有限。许多常用的核医学检查项目和新型放射性药物还没有纳入医保支付范围，给患者带来了沉重的经济负担。医保覆盖不足是影响核医学可及性的重要因素之一。

4 核医学发展的重大机遇

尽管面临着诸多挑战，但核医学也面临着前所未有的发展机遇。

4.1 精准医疗战略的实施

精准医疗是未来医学发展的方向。核医学作为精准医疗的重要组成部分，能够提供分子水平的诊断和靶向治疗，为精准医疗提供了强有力的支持。随着全球各国精准医疗战略的实施，核医学将迎来快速发展的机遇。

4.2 人口老龄化带来的需求增长

全球人口老龄化趋势日益明显。老年人是慢病和肿瘤的高发人群，对核医学诊疗服务的需求巨大。随着人口老龄化的加剧，全球对核医学诊疗服务的需求将持续增长，为核医学产业的发展提供了广阔的市场空间。

4.3 技术创新的推动

近年来，核医学技术取得了一系列重大突破。长轴视野 PET 技术、数字 PET 技术、靶向 α 治疗技术、诊疗一体化技术、人工智能辅助诊断技术等新技术的出现，为核医学的发展注入了新的活力。未来，随着技术的不断创新，核医学的诊疗水平将不断提高，应用范围将不断扩大。

4.4 政策支持力度加大

全球各国政府都高度重视核医学的发展，出台了一系列政策支持核医学产业的发展。政策支持为核医学产业的发展创造了良好的环境，将有力地推动核医学技术的创新和应用。

5 2030 年全球与中国核医学发展展望

5.1 2030 年全球核医学发展展望

到 2030 年，全球核医学将进入一个全新的发展阶段。诊疗一体化将成为核医学的主流模式，靶向 α 治疗将得到广泛应用，核医学将在肿瘤、神经退行性疾病、心血管疾病等重大疾病的诊疗中发挥更加重要的作用。

医用同位素供应体系将更加多元化和稳定。加速器生产医用同位素技术将实现大规模商业化应用，成为反应堆生产的重要补充。全球医用同位素自主供给能力将显著提高，供应安全问题将得到有效缓解。

核医学设备将更加小型化、智能化和低成本化。便携式、小型化核医学设备将在基层医疗机构和社区医院得到广泛应用，核医学的可及性将大大提高。人工智能技术将与核医学深度融合，成为核医学诊疗的重要辅助工具。

5.2 2030 年中国核医学发展展望

到 2030 年，中国核医学产业将实现跨越式发展，成为全球核医学发展的重要力量。中国将建立起完善的医用同位素生产和供应体系，常用医用同位素的自主供给率达到 90% 以上，基本满足临床需求。

中国核医学设备产业将实现全面国产化，本土厂商将占据国内市场的主导地位，并且走向国际市场。中国将在长轴视野 PET、数字 PET、质子重离子治疗等领域达到国际先进水平。

核医学专业人才队伍将不断壮大，人才短缺问题将得到有效缓解。核医学资源的区域分布将更加均衡，基层医疗机构的核医学诊疗能力将显著提高，核医学的可及性将大大改善。

医保覆盖范围将不断扩大，大多数常用的核医学检查项目和治疗药物将纳入医保支付范围，患者的经济负担将显著减轻。

公众对核医学的认知度将显著提高，"谈核色变" 的现象将得到根本改变，核医学将得到社会的广泛认可和接受。

核技术论坛

阅读 赞 分享 言