单光子发射计算机断层成像术(Single-Photon Emission Computed Tomography，SPECT)和正电子发射断层成像术(Positron Emission Tomography，PET)是核医学的两种CT技术，由于它们都是对从病人体内发射的γ射线成像，故统称发射型计算机断层成像术(Emission Computed Tomography，ECT)。

SPECT的基本成像原理是：首先病人需要摄入含有半衰期适当的放射性同位素药物，在药物到达所需要成像的断层位置后，由于放射性衰变，将从断层处发出γ光子，位于外层的γ照相机探头的每个灵敏点探测沿一条投影线(Ray)进来的γ光子，通过闪烁体将探测到的高能γ射线转化为能量较低但数量很大的光信号，通过光电倍增管将光信号转化为电信号并进行放大，得到的测量值代表人体在该投影线上的放射性之和。在同一条直线上的灵敏点可探测人体一个断层上的放射性药物，它们的输出称作该断层的一维投影(Projection)。图中各条投影线都垂直于探测器并互相平行，故称之为平行束，探测器的法线与X轴的交角θ称为观测角(View)。γ照相机是二维探测器，安装了平行孔准直器后，可以同时获取多个断层的平行束投影，这就是平片。平片表现不出投影线上各点的前后关系。要想知道人体在纵深方向上的结构，就需要从不同角度进行观测。可以证明，知道了某个断层在所有观测角的一维投影，就能计算出该断层的图像。从投影求解断层图像的过程称作重建(Reconstruction)。这种断层成像术离不开计算机，所以称作计算机断层成像术(Computed Tomography，CT)。CT设备的主要功能是获取投影数据和重建断层图像。

由于SPECT的成像不够清晰，单一的SPECT显像逐渐被SPECT/CT所取代，SPECT/CT就成为目前人类最先进的医学影像设备之一，是进行活体疾病诊断和新药研发研究的理想工具。

先进的医学设备利用SPECT原理可以测量显示细胞和分子的生物学活动，如GE公司的SPECT 系统，结合了诊断级多层CT的复合成像设备SPECT·CT 和 PET·CT系统，可以精确定位病变的位置、性质和程度。SPECT显像在临床上有重要作用，可在以下方面进行断层探测，得到三维立体图像。

骨骼显像是早期诊断恶性肿瘤骨转移的首选方法。可进行疾病分期、骨痛评价、预后判断、疗效观察和探测病理骨折的危险部位。

心肌缺血的诊断。可评价冠状动脉病变范围，对冠心病危险性进行分级；评价冠脉狭窄引起的心肌血流灌注量改变及侧枝循环的功能，评价心肌细胞活力；对心肌梗塞的预后评价和疗效观察；观察心脏搭桥术及介入性治疗后心肌缺血改善情况。

心肌梗死的诊断，心梗伴缺血的诊断，判断心肌细胞存活情况。

心肌病、室壁瘤的鉴别诊断。

异位甲状腺的诊断和定位。具有独特价值。

甲状腺结节功能的判断和良恶性鉴别，具有较高诊断价值。

高分化甲状腺癌转移灶的定位和诊断。

甲状腺大小和重量的估计。

缺血性脑血管意外的诊断。具有较高诊断价值。

癫痫致痫灶的定位诊断。癫痫发作间期的阳性率高达60%（而XCT和MRI的阳性率约25%）。

判断脑肿瘤的血运，鉴别术后或放疗后复发和瘢痕。

了解肾动脉病变及双肾血供情况；对肾功能及分肾功能的判断；了解上尿路通畅情况及对尿路梗阻的诊断；监测移植肾血流灌注和功能情况；以及了解糖尿病对肾功能的影响。其它显像的主要临床应用

甲状旁腺显像：对甲状旁腺腺瘤的诊断和定位。

肾上腺髓质显像：对嗜铬细胞瘤及其转移灶的诊断及定位，及恶性嗜铬细胞瘤131I－MIBG治疗后随访。

肺灌注显像与肺通气显像：对肺动脉血栓栓塞症的诊断与疗效判断。

肝脏胶体显像、肝血流与肝血池显像：对肝海绵状血管瘤的诊断。

肝胆动态显像：用于鉴别梗阻性黄疸和肝细胞性黄疸；鉴别先天性胆道闭锁和婴肝综合征及疗效观察。

肠道出血显像：最适用于探测胃以下、乙状结肠以上的活动性下消化道出血。

异位胃粘膜显像：对美克尔憩室的诊断及定位，对肠梗阻或肠套叠（怀疑与美克尔憩室或小肠重复畸形有关）的鉴别诊断。

唾液腺显像：了解唾液腺摄取、分泌、排泄功能及有无占位性病变的常用方法。

国外学者利用SPECT对阿尔茨海默症（AD）的局部脑血流灌注进行研究，进而评估局部脑功能的工作始于2O世纪8O年代，虽然方法和结果都不尽相同，但对AD的特征性改变已取得了一致的共识。

在比较SPECT和CT对AD的诊断结果时，发现CT对脑萎缩的诊断近乎泛化，在萎缩程度轻与重、生理性与病理性之间缺乏可操作的明确界限。国外研究常使用cT的三维定量资料，如测量额、颞、顶叶体积，或是测量脑沟、海马等关键部位的距离，而国内研究仅根据二维CT图像，经肉眼读片诊断。这一方法显得过于简陋，可靠性差。如国内也能推广三维CT技术，则CT对AD诊断的价值必将大为提高。SPECT能对痴呆程度和认知状况接近的两类痴呆进行鉴别。