核医学成像的作用是早期诊断。拿癌症来说，根据统计学方法的研究结果，放射型CT(SPECT)可以比X-CT提前三个月诊断出癌症，正电子CT(PET)一般比SPECT还要早三个月诊断出癌症。很多癌症发展是非常快的，半年时间就足可以挽救至少延长一个人的生命。从原理上来说，X-CT诊断病人的根据是X射线通过人体时，人体组织对X-射线不同的吸收系数，而核医学影像设备的诊断依据是人体内的放射性药物的强度分布，这种分布是通过放射性核素标记的药物的生化过程体现出来的，因而可以用于研究和开发药物。因为带有放射性标记的药物可以自动寻找和浓集在需要探测和研究的人体组织或者脏器上，根据放射性强度的分布及其随时间的变化曲线就可以知道特定组织或者脏器内对这种药物特异性吸收所揭示的生化规律，满足对这些药物的药理和毒性的研究目标。
核医学成像的优点是特异性好，是代谢、功能和分子成像，能够用于早期诊断；其缺点是空间分辨率差，病理和周围组织的相互关系很难准确定位。如何克服这些缺点发扬它的优势，是医学物理工作者的一个重要任务。把核医学成像叠加在诸如X-CT成像、MRI高分辨率结构图像上进行定位是目前比较流行的方法。所以，医学图像配准、分割和融合在医学成像方面的应用是这个领域内一个重要的方面。
2.4.超声波成像(UltrasonicImaging)
超声波成像是除了平面X-射线成像以外使用最为广泛的医学成像工具。超声波成像使用脉冲—回波技术，和雷达技术相似，从第二次世界大战之后不久发展起来的。它的发展受到X-射线金属探伤的启发。第一台超声波成像仪是1952年由Wild和Reid完成的，他们得到了活人腿的单层超声波图像。第一台二维的商业超声波成像仪被认为是Donald等人于1958年研制出来的。目前超声波成像仪已经从过去的单探头发展成为今天的探测器阵列，从模拟系统发展到数字化和图像实时显示系统。如何增加超声波成像仪的对比度是研究和发展的重点。彩色超声波成像和杜普勒超声成像正在逐步被发展为三维实时成像系统。
超声波成像的优点是安全可靠、价格低廉，所以在诊断/介入治疗和预后影像检测中都得到了迅速发展，成为四大医学影像之一，数量上增长最快。目前在中国超声波成像正以每年1000台的数量级在增长。
超声成像的缺点是图像对比度差，信噪比不好，准确判断还需要别的成像工具的帮助，而且图像的重复性在一定程度上依赖于操作人员。因为超声波的发射和接收都是通过探头实现的，而探头掌握在操作员的手上。
2.5.医学计算机图像工作站
在所有的医学影像装备中，图像工作站是系统的重要组成部分。但是，这里强调的图像工作站是相对独立于成像系统的图像工作站，是用于进行图像数据的集成和分析的专用图像工作站，例如外科手术计划、影像导引下的介入治疗、手术模拟、放疗治疗计划、放疗时的实时监督和放疗后的剂量分布验证、针对某种特殊用途或者特定疾病的计算机辅助诊断图像工作站等。为了充分使用医学成像设备产生的医学图像资源，需要每个科室、每个医生都能用上这些图像资源。但是没有统一标准和规划，医院PACS系统的发展完全跟不上IT行业的快速发展。现在厂商提供的PACS系统只是网络工作在医院的实现，主要用于管理还没有让医院的每个科室和科室内的每个医护人员能够充分把这些信息用起来。
