山西白求恩医院核医学科成立于2012年7月，是一个集SPECT/CT、PET/CT中心、核医学门诊、核素治疗病房及体外分析于一体的综合性诊疗科室。是省内少有的几家学科设置齐全的核医学科之一。是山西省重点学科、省青年文明号、山西省核医学科专科联盟副理事长单位。科室目前拥有美国GEmTOF技术的64排高端容积DiscoveryPET/CT Elite、GE Qilin医用回旋加速器、TraceLab正电子示踪剂合成系统、比利时NEPTISperform正电子示踪剂合成模块、台湾贝克西弗全套热室防护设备、美国GE Discovery670SPECT/CT以及配备有AI机器人智能化管理的24张床位设置的核素治疗病房。

科室现有在职人员26人，其中：外聘专家1人，省优专家1人，硕导1人，主任医师2人，副主任医师3人，副主任护师2人，“985院校”博士毕业生2人，在读博士生1人。学科带头人，张万春，是中国医学科院北京协和医学院博士、上海交通大学医学院博士后。

核医学科门诊在秉承“甲状腺专科门诊”的同时，在省内独家开展瘢痕和儿童皮肤血管瘤的磷-32适形敷贴治疗，是科室特色门诊之一。

核素治疗病房，核定床位数24张（VIP病房2间），配备有钛米机器人实行全程化智能管理。是中华医学会核医学分会授予的“核素治疗工作推进示范基地建设项目”，是中华医学会核医学分会表彰的“十佳护理单元”。年收治甲癌患者逾七百例。

科室PET/CT年检查例数超两千例，在肿瘤的筛查、早期诊断、精准分期、疗效评价及放疗靶区勾画等方面均发挥着重要作用。在省内独家开展PET/CT分子影像引导下靶区穿刺活检，大大提高了病理活检的准确性。除开展常规FDGPET/CT显像外，科室目前还开展Na¹⁸F骨扫描、¹⁸F-PSMA前列腺癌特异性膜抗原显像、¹⁸F-FES雌激素受体显像等。

科室SPECT/CT年检查例数超六千例，是省内最先开展SPECT功能影像与高清晰诊断CT解剖影像的融合显像工作的单位之一，SPECT/CT诊断水平居省内领先水平。

核医学科承担山西医科大学研究生及多所医学院校本专科生、进修人员的教学工作。是核医学专业住院医师规范化培训基地。目前承担省部级研课题6项，发表SCI收录及国家级核心期刊文章二十余篇。