山西医科大学第一医院核医学科，创建于1959年，山西省核医学发源地，是国内最早开展同位素临床应用和研究的单位之一。该科为山西省卫生厅评为首批山西省重点学科（1999年）、山西省临床重点专科、重点学科先进单位，为国家药物临床试验机构。该科在复旦大学“年度区域医院专科声誉排行榜”近五年为全国十强，2017年和2018年均为第八名。2015年作为主体单位获批山西省分子影像精准诊疗协同创新中心，同时承担国家科技重大专项——创新型放射性药物及新药临床评价技术平台、分子影像山西省重点实验室、山西省核医学智慧云技术转化工程研究中心、精准诊疗学科群、分子影像诊疗技术研发与转化“1331工程”重点创新团队、分子影像诊疗技术研发与转化创新团队建设等平台及团队的建设任务，被中华核医学会授予全国核医学培训基地、全国规范化培训骨干师资培训基地。该科为中华医学会核医学专业委员会主任委员单位和中国核医学产业联盟副理事长单位，同时为山西省核医学质控中心挂靠单位和山西省核医学联盟理事长单位。

核医学科室现有2台PET/CT、3台SPECT/CT、以及医用回旋加速器、放药制备、化学发光免疫检测仪等先进显像仪器和设备，此外还拥有Micro-PET/CT、Micro-光声、Micro-核磁等先进动物影像设备。现年接待诊疗病人近10000人次，包括近2000人次核素治疗、近20000人次的核素检查，以及近5万人次的体外分析。经过60年的发展，核医学科已经成为了具有医疗特色、设备高端、医工结合、开放创新、区域领先的现代化临床科室。随着核医学科临床业务不断扩增，已经形成了核心脏病学、肿瘤分子影像学、核素靶向治疗及放射性药物质控与研发等四个亚专业。

核医学科现有在职人员35名。其中国之名医1人，中国核医学资深优秀医师（原终身成就奖）1人；高级职称17名，博士生导师3名，硕士生导师11名，留学归国人员3名，博士后3名，博士学位9名，医师博士化率60%。心脏核医学精准诊断、智能化防护设备开发、靶向分子探针研发等为科室目前主要研究方向。科室先后承担了国家自然科学基金（8项）、国家科技重大专项1项、省部级项目等60多项，六项成果获省科技进步二等奖。主（副主、参）编（译）专著10多部，在国内外核心期刊发表论文400余篇。