O equipamento de medicina nuclear usa tecnologia nuclear avançada para diagnóstico por imagem médica e tratamento de doenças. Diferentes tipos de equipamentos de medicina nuclear são projetados para uso em conjunto com radioisótopos específicos para uma variedade de fins de imagem. Sensores especializados atuam como câmeras para detectar e rastrear a radiação emitida por pequenas quantidades de radioisótopos ou radionuclídeos em corantes médicos. A radiografia dependeu do equipamento de raios-X por décadas antes que os avanços na tecnologia permitissem o desenvolvimento de uma variedade de métodos de imagem nuclear altamente sofisticados. O equipamento de imagem da medicina nuclear permite a detecção muito mais precoce de problemas médicos, pois essas imagens são capazes de mostrar mudanças no funcionamento metabólico junto com mudanças na estrutura.
Equipamento especializado em medicina nuclear é usado para cintilografia nuclear – uma imagem diagnóstica de ossos e tecidos moles. Uma câmera de cintilografia, ou câmera gama, detecta os raios gama emitidos por radionuclídeos. Os radionuclídeos são combinados com drogas para criar radiofármacos, formulados para atingir órgãos específicos ou tecido ósseo. A cintilografia nuclear detecta anormalidades metabólicas, à medida que tecidos doentes ou lesados acumulam os radiofármacos de forma diferente do tecido normal, fornecendo imagens diagnósticas que apontam problemas médicos. Um computador converte os dados coletados pela câmera gama em imagens.
A tomografia computadorizada por emissão de fóton único (SPECT) usa uma câmera gama que gira em torno do órgão específico visado pelos radiofármacos. Este equipamento de medicina nuclear é usado em combinação com um emissor gama, que tem uma meia-vida relativamente longa, para mostrar como o sangue flui para os tecidos e órgãos. Em vez de serem absorvidos pelos tecidos e órgãos, os radiofármacos permanecem na corrente sanguínea. Programas de computador sofisticados transformam os dados coletados pela câmera gama em imagens. O computador combina a série de seções transversais bidimensionais em uma imagem tridimensional do órgão que está sendo estudado.
O equipamento de tomografia por emissão de pósitrons (PET) também cria uma imagem tridimensional de tecidos ou órgãos do corpo. Os radiofármacos se concentram no tecido ou órgão que está sendo examinado, causando a emissão de um par de fótons gama. O equipamento de detecção converte as emissões em luz e, em seguida, em sinais elétricos que são transformados em imagens por um computador. A mesa em que o paciente está então se move e o processo se repete, construindo uma série de imagens. Os aceleradores de partículas produzem os radioisótopos com meias-vidas muito curtas para uso em varreduras PET, portanto, esse equipamento médico nuclear deve ser localizado próximo a um acelerador.
A odontologia também usa equipamentos de medicina nuclear para imagens. A saúde dos dentes, maxilares e tecidos é analisada por meio de radiografias dentárias. Essas imagens são produzidas por raios X e capturadas em filme ou sensor eletrônico colocado na boca do paciente. Uma visão panorâmica de toda a boca usa filme ou sensores colocados externamente. O uso de tomografia computadorizada (TC) para imagens dentárias está se expandindo à medida que os equipamentos de medicina nuclear avançam.
A ciência veterinária usa equipamentos de medicina nuclear produzidos especificamente para animais. Equipamentos especialmente projetados para animais de pequeno porte, bem como para animais de fazenda, estão disponíveis para fins de imagem. Os grandes tomógrafos de animais são construídos para acomodar animais com peso de até uma tonelada. A cintilografia nuclear também é usada em animais para detectar lesões em ossos e ligamentos ou para avaliar o funcionamento do cérebro, fígado ou outros órgãos. Tal como acontece com os pacientes humanos, uma câmera gama e radioisótopos injetados são usados para visualizar ossos e órgãos internos.