Nükleer tıp; güvenli, ağrısı bir şekilde vücudun herhangi bir bölgesinin görüntülenmesini ve hastalıkların tedavisini sağlayan bir tıp branşı. Yalnız anatomik bilgiler veren tanısal radyolojiden farklı olarak nükleer tıp yöntemleri ile herhangi bir organın yapı ve fonksiyonu hakkında bilgi sahibi olunur. Manyetik rezonans, ultrason gibi diğer radyolojik yöntemler ile istenilen bölgenin anatomik yapısı hakkında iyi kalitede görüntüler elde edilebilir. Nükleer tıp yöntemleri ile ise verilen radyofarmasötiğin organ tarafından tutulum oranı ve vücuttan temizlenme miktarı göz önüne alınarak organın fonksiyonu hakkında bilgi sahibi olunur. Örneğin nükleer tıp kalp, beyin veya böbreklerdeki kan akımı miktarını veya iskelet sistemi içinde tümöral dokunun yayılım alanlarını gösterebilir. Nükleer tıp yöntemleri ile ciddi rahatsızlıkların teşhisi, tedavisi ve takibi mümkün olur. Genellikle hastalıklar diğer radyolojik yöntemlerle saptanabilir hale gelmeden ve klinik bulgular gelişmeden önce, yani hastalığın erken döneminde nükleer tıp yöntemleri ile tespit edilebilirler. Böylece hastalık daha fazla ilerlemeden ve daha başarılı bir şekilde tedavi edilebilir. Nükleer görüntüleme için çok küçük miktarda radyoaktif madde ve radyofarmasötik kullanılır. Farmasötikler vücuda verildiğinde özgül olarak herhangi bir organa, kemiğe veya dokuya bağlanan maddelerdir. Radyoaktif madde ile bağlandığında radyofarmasötik adını alır ve görüntülenmesini istediğimiz organa gidip bağlanır ve beraberindeki radyoaktivite sayesinde gamma ışınları yayarak o organın gamma veya PET kameraları ile görüntülenmesini sağlar. Bu kameralar bilgisayarlarla bağlantılıdır ve böylece vücudun görüntülenen bölümü hakkında veriler ve bilgiler elde edilir. Nükleer tıp uygulamaları ile vücudun aldığı radyasyon dozu radyolojik X-ışını tanı yöntemleri ile yaklaşık aynı seviyelerdedir. Tanı amaçlı kullanılan nükleer radyofarmasötik maddeler görüntülemeye yetecek kadar radyasyon yaymalı ve vücuda herhangi bir etkisi olmayacak kadar kısa yarı ömürlü olmalıdır. Bu amaçla kullanılan radyofarmasötikler teknesyum-99m, galyum-67, indium-111, iyot-123, talyum-201 ve kripton-81m’ dir. Bunlardan hiçbirinin insan vücudunda kayda değer yan etkisi yoktur. Günümüzde, neredeyse 100 kadar farklı nükleer görüntüleme çeşidi vardır; nükleer tıp yöntemleri ile görüntülenemeyen herhangi bir ana organ veya sistem mevcut değildir. Nükleer tıpta sık kullanılan teknikler şöyle sıralanabilir. Planar görüntü- organın iki boyutlu görüntüsü ve fonksiyonu hakkında bilgi verir. SPECT-organın üç boyutlu görüntüsü ve fonksiyonu hakkında bilgi elde edilir. PET-spesifik bir organ, tümör veya herhangi bir aktif metabolik alanda fonksiyon hakkında bilgi verirken aynı zamanda üç boyutlu görüntüleme sağlar. Nükleer tıp genellikle tanısal amaçlı kullanılmakla birlikte, bazı hastalıkların tedavisinde önemli bir yere sahiptir. Nükleer izotopların tedavide en sık kullanıldığı durumlar; tiroid ve prostat kanserleri, hipertiroidizm, polistemia vera (kanda anormal kırmızı hücre artışı) ve kemik kanseri ağrılarıdır. Yüksek doz radyasyon verilmesinden kısa bir süre sonra dokular tahrip olur ve hücreler ölür. Böylece radyasyon tümör hücrelerinin öldürülmesi ve tedavisinde kullanılabilir. Bu amaçla radyasyon dışarıdan verilebildiği gibi, internal yolla da (yutarak veya damar içine enjeksiyonla ) verilebilir ki sözünü ettiğimiz ikinci yöntem nükleer tıp radyasyon tedavisi sahasına girer. Verilen radyoaktif madde tümoral doku içinde birikir ve hücrelerin ölmesini sağlar. Ancak bu etkiyi gösterebilmesi için tedavide kullanılan nükleer radyofarmasötiklerin uzun yarı ömürlü olması ve tümör içerisinde bir süre kalması gerekmektedir. Tedavi amacı ile kullanılan radyofarmasötikler iyot-131, fosfor-32, iridyum-192 ve altın-198’dir. Verilen radyofarmasötiğin sağlam dokularda değil, yanlızca tümöral dokuda birikip bu bölgeyi ışınlamasını istediğimiz için radyoaktif tedavi henüz her çeşit kanser tedavisinde kullanılamamaktadır. Ancak radyoimmun tedavi denilen teknik umut verici görünmekte ve bu konuda çalışmalar devam etmektedir. Bu teknikle radyoizotoplar yanlızca vücuttaki belirli hücrelere gidip bağlanabilen antikorlarla birleştirilmiştir. Böylece antikor radyoizotopa rehberlik yaparak yol gösterecek, tümöral dokuya ulaşan radyoizotop da kolayca dokuyu tahrip ederek tedaviyi sağlayacak.