上海肿瘤医院核医学科组建于60年代，历任主任有叶传扬、郑惠黎、蒋长英等，开展放射性核素显像和肿瘤标志物检测。在蒋长英教授的领导下90年代开始了放射性同位素治疗，在控制骨转移性病变、缓解疼痛和提高生活质量方面取得了丰富的经验，并完成了131碘-人鼠嵌合抗体1、2期临床试验和99Tc-MDP骨转移性肿瘤治疗的二期临床试验。现任主任章英剑在探索新的甲状腺髓样癌诊断和治疗方法中，利用肾显像药物成功改制成新型肿瘤显像剂99mTc(V)-DMSA，并自行、独立完成了186Re(V)-DMSA的制备及其生物分布研究，对晚期患者进行治疗探索。

上海肿瘤医院核医学科目前参与的研究有甲状腺髓样癌RET原癌基因的临床与分子生物学研究，同步辐射医学成像实验，恶性软组织肿瘤双核素诊断技术研究，肿瘤活性定位、99mTc-MIBI多药耐药分析、99mTc-HL91乏氧显像、乳腺癌、宫颈癌和直肠癌前哨淋巴结显像研究。

上海肿瘤医院核医学科拥有的核医学影像设备有美国和以色列产SPECT各一台，分别为GEMillenniumVGHAWKEYE和ElscintAPEX409AG，前者具有正电子断层（PET）和CT定位图像融合功能，并能进行超高能双核素探测。肿瘤标志物检测设备有BECKMANACCESS微粒子化学发光免疫分析仪、DPCIMMULITE酶放大化学发光免疫分析仪和RocheECL2010电化学发光免疫分析仪、MPR2100全自动酶免分析仪和SN682B全自动γ计数仪各1台。另有CapintecCRC-15R放射性活度仪、Surveyor2000表面αβγ测量仪及低温离心机低温冰箱、HPLC等放化实验基本仪器、超净台、放射性防护层流实验室等。开展18FDG、67Ga、99mTc-MIBI、99mTc(V)-DMSA和131I-MIBG等各种肿瘤显像，99mTc-SC前哨淋巴结探测，全身骨骼、肝血池和甲状腺等多种脏器显像，肾图肾功能和心功能EF值分析等核医学影像与功能诊断。开展各种肿瘤标志物包括多种激素如AFP、CEA、CA125、CA199、CA153、CA242、CA50、SYFRA21-1、NSE、FT3、FT4、TSH、TPOA、CT、PTH、T、E2等的体外免疫分析。开展153Sm-EDTMP、89SrCl、99Tc-MDP骨转移性肿瘤、131I甲状腺分化癌、32P胶体恶性胸腹水等的治疗。

上海肿瘤医院核医学科目前现有医学、放射医学、影像医学等专业医师7人，其中有正、副高职称者各三名。其中荣誉教授、主任医师各1名，付主任医师2名，住院医师3名，具硕士学位者2人，全国和上海核医学专业委员会委员各1人。另有高级工程师、主管技师各1人，技师4人，护师2人。年门诊量720人次；治疗455人次；显像3625人次；体外检测66886人次。

影像与功能诊断：利用18F-FDG、11C-乙酸、11C－胆碱、99mTc-MIBI、99mTc(V)-DMS、131I-MIBG、131I等各种肿瘤显像剂进行全身各部位肿块的定性、肿瘤分期、辅助制定治疗计划、疗效分析、随访，诊断复发或转移，开展全身骨骼、腮腺、甲状腺、胸腹部等重要脏器显像、血管瘤鉴别、胃肠道出血定位、肿瘤多药耐药分析、肿瘤乏氧区域定位，乳腺癌、宫颈癌等前哨淋巴结显像，甲状腺、肾脏和心脏的功能分析。

标记免疫分析：开展AFP、CEA、CA125、CA199、CA153、CA242、CA50、CA724、SCCA、SYFRA21-1、NSE、TSGF、PSA、FPSA、FT3、FT4、TSH、TGA、TPOA、TG、CT、PTH、T、E2、PRL、LH、FSH、HCG-β、β2MG、SMb、CKMB、TnI等肿瘤标志物、激素和心肌酶谱检测，判断肿瘤来源、转移或复发、治疗效果和正常组织损伤情况。

放射性核素治疗：用153Sm-EDTMP、89SrCl、99Tc-MDP、131I、32P胶体等放射性药物，进行骨转移性肿瘤、甲状腺功能自主性腺瘤、甲亢和恶性胸腹水等治疗，改善肿瘤患者生活质量。

核医学肿瘤筛查：利用上述设备和方法，进行全身、无创性和快速的肿瘤筛查。