Nuklearmedizinische Geräte verwenden fortschrittliche Nukleartechnologie für die diagnostische medizinische Bildgebung und die Behandlung von Krankheiten. Verschiedene Arten von nuklearmedizinischen Geräten sind für die Verwendung in Verbindung mit bestimmten Radioisotopen für eine Vielzahl von Bildgebungszwecken ausgelegt. Spezialisierte Sensoren fungieren als Kameras, um Strahlung zu erkennen und zu verfolgen, die von kleinen Mengen von Radioisotopen oder Radionukliden in medizinischen Farbstoffen emittiert wird. Die Radiographie war jahrzehntelang auf Röntgengeräte angewiesen, bevor technologische Fortschritte die Entwicklung einer Vielzahl hochentwickelter nuklearer Bildgebungsverfahren ermöglichten. Nuklearmedizinische Bildgebungsgeräte ermöglichen eine viel frühere Erkennung medizinischer Probleme, da diese Bilder Veränderungen in der Stoffwechselfunktion zusammen mit Veränderungen in der Struktur zeigen können.
Für die Kernszintigraphie – eine diagnostische Bildgebung von Knochen und Weichgewebe – werden spezielle nuklearmedizinische Geräte verwendet. Eine Szintigraphiekamera oder Gammakamera erkennt von Radionukliden emittierte Gammastrahlen. Die Radionuklide werden mit Medikamenten kombiniert, um Radiopharmazeutika herzustellen, die so formuliert sind, dass sie auf bestimmte Organe oder Knochengewebe abzielen. Die Kernszintigraphie erkennt Stoffwechselanomalien, da erkranktes oder verletztes Gewebe die Radiopharmaka anders anreichert als normales Gewebe, und liefert diagnostische Bilder, die medizinische Probleme lokalisieren. Ein Computer wandelt die von der Gammakamera gesammelten Daten in Bilder um.
Die Einzelphotonen-Emissions-Computertomographie (SPECT) verwendet eine Gammakamera, die sich um das spezifische Organ dreht, auf das die Radiopharmaka abzielen. Dieses nuklearmedizinische Gerät wird in Kombination mit einem Gammastrahler verwendet, der eine relativ lange Halbwertszeit hat, um zu zeigen, wie Blut zu Geweben und Organen fließt. Anstatt in Gewebe und Organe absorbiert zu werden, verbleiben die Radiopharmaka im Blutkreislauf. Ausgeklügelte Computerprogramme verwandeln die von der Gammakamera gesammelten Daten in Bilder. Der Computer kombiniert die Serie von zweidimensionalen Querschnitten zu einem dreidimensionalen Bild des untersuchten Organs.
Positronen-Emissions-Tomographie-Geräte (PET) erstellen auch ein dreidimensionales Bild von Geweben oder Organen im Körper. Radiopharmazeutika konzentrieren sich im zu scannenden Gewebe oder Organ und verursachen die Emission eines Paares von Gammaphotonen. Detektionsgeräte wandeln die Emissionen in Licht und dann in elektrische Signale um, die von einem Computer in Bilder umgewandelt werden. Der Tisch, auf dem sich der Patient befindet, bewegt sich dann und der Vorgang wird wiederholt, wobei eine Reihe von Bildern erstellt wird. Teilchenbeschleuniger produzieren die Radioisotope mit sehr kurzen Halbwertszeiten für den Einsatz in PET-Scans, daher muss sich dieses nuklearmedizinische Gerät in der Nähe eines Beschleunigers befinden.
Die Zahnmedizin verwendet auch nuklearmedizinische Geräte zur Bildgebung. Die Gesundheit von Zähnen, Kieferknochen und Gewebe wird anhand von zahnärztlichen Röntgenbildern analysiert. Diese Bilder werden durch Röntgenstrahlen erzeugt und auf Film oder einem elektronischen Sensor im Mund des Patienten aufgenommen. Eine Panoramaansicht des gesamten Mundes verwendet extern platzierte Filme oder Sensoren. Die Verwendung von Computertomographie (CT)-Scans für die dentale Bildgebung nimmt mit der Weiterentwicklung der nuklearmedizinischen Geräte zu.
Die Veterinärmedizin verwendet speziell für Tiere hergestellte nuklearmedizinische Geräte. Für bildgebende Zwecke stehen speziell entwickelte Kleintier- sowie Nutztiergeräte zur Verfügung. Großtier-CT-Scanner sind für Tiere mit einem Gewicht von bis zu einer Tonne ausgelegt. Die Kernszintigraphie wird auch bei Tieren verwendet, um Verletzungen an Knochen und Bändern zu erkennen oder die Funktion des Gehirns, der Leber oder anderer Organe zu beurteilen. Wie bei menschlichen Patienten werden eine Gammakamera und injizierte Radioisotope verwendet, um Knochen und innere Organe zu betrachten.