山东省肿瘤医院核医学科于2003年被确定为山东省医科院重点学科，该学科综合了基础医学、临床医学、核物理、核药学、分子生物学、计算机学等学科。目前，核医学诊断与治疗学包括核医学科和PET-CT中心，拥有两台PET-CT、一台回旋加速器、一台SPECT、一台SPECT/CT以及相关的配套设施。

该学科拥有一支高素质的临床和科学团队，经过多年人才建设，高、中、初专业人员比例合理，且4人在国外学习半年以上，最长者4年，具有丰富的临床工作经验和深厚的学术造诣。

主要诊疗特色和研究方向为，PET-CT基础和临床工作，多种肿瘤的FDGPET/CT常规显像，用于肿瘤的诊断、分期、疗效预测及验证、预后评估等方面的研究。

肿瘤的肿瘤乏氧研究包含，FMISO、FETNIMPET/CT显像临床与基础显像研究。

肿瘤受体显像研究包含，雌激素受体、表皮生长因子受体等受体PET/CT显像研究。

肿瘤细胞增殖显像研究包含，胸腺嘧啶核苷酸（FLT）PET/CT显像、肿瘤基因PET/CT显像。

该学科设为重点学科以来，先后多次为首、为主承担了多项863、国家自然科学基金、山东省重大科技攻关课题、山东省自然基金项目、山东省卫生厅课题、山东省教育厅项目、山东省软科学项目及山东省医科院课题多项。发表了数十篇高影响因子的SCI及国内核心期刊的学术论文，获多项国家及省科技进步奖，出版专著及译著多部。在国内外有较大影响力，在同行中有较高的学术地位。