با پیشرفت علم پزشکی، بسیاری از شیوه های درمانی جدید توسعه یافته است. محققان در حال تلاش جهت استفاده از ابزارهای مختلف به منظور جلوگیری از بروز بیماری ها و درمان اختلالات تهدید کننده ی زندگی می باشند. اخیراً استفاده از ایزوتوپ های رادیواکتیو در این زمینه افزایش یافته است.
پزشکی هسته ای محبوبیت زیادی را در طی سال های اخیر در زمینه استفاده از ایزوتوپ ها به دست آورده است. در اوایل دهه ی 1930 این مواد برای اولین بار جهت کاربرد در روش های تشخیصی در پزشکی استفاده شد. موارد زیر برخی از کاربردهای این رادیواکتیوها در روش های تشخیصی در پزشکی می باشد.
بعد از اختراع دوربین چشمک زنی گاما توسط مهندسی آمریکایی به نام هال آنگر در دهه 1950، تشخیص جراحات عمیق در بدن نسبتا آسان شد.در پزشکی هسته ای، تابش های ساطع شده توسط عناصر رادیواکتیو به منظور ارائه ی تصاویر با کیفیت بالا از استخوان ها و اندام های نرم مانند قلب، کبد، تیروئید و غیره مورد استفاده قرار می گیرد. از این مواد به منظور بررسی عملکرد اندام های بدن نیز استفاده می شود.
تکنتیوم - 99 یکی از متداول ترین ایزوتوپ های مورد استفاده در بیمارستان ها می باشد. رادیوایزوتوپ ها به منظور تشخیص و درمان مشکلات تیروئیدی مانند گواتر استفاده می شوند.یکی دیگر از مصارف رادیوایزوتوپ ها در تصویر برداری رزونانس مغناطیس هسته ای است که ساختارهای داخلی بدن و عملکرد آن ها به این وسیله مجسم می گردد. هر بخش بیمار در هر اندام داخلی بدن می تواند به آسانی با استفاده از این روش تشخیص داده شود.
از رادیوایزوتوپ ها در نقشه برداری از مغز جهت تشخیص وجود تومورها یا لخته های خونی نیز استفاده می شود. یک روش درمانی شناخته شده، اسکن توموگرافی انتشار پوزیترون است که در این روش فعالیت متابولیکی بافت تحت نظارت قرار می گیرد.یک ردیاب به نام فلوکسی گلوکز که مشابه با گلوکز اما متصل به یک ایزوتوپ رادیواکتیو به نام فلورین - 18 می باشد در بدن تجویز می شود که به مشاهده فعالیت های بافت های بدن کمک می کند. از فسفر - 32 به منظور برچسپ گذاری واحدهای اساسی DNA یا نوکلئوتیدها استفاده می شود.
سدیم - 22 و کلرید - 36 برای مطالعه ی حمل و نقل یون ها در بدن مورد استفاده قرار می گیرند. اسکن توموگرافی انتشار پوزیترون همراه با سی تی اسکن اطلاعات مهمی را در رابطه با انواع مختلفی از بیماری ها از بیماری های روانی تا سرطان ها ارائه داده و کارایی تشخیص بیماری ها را تا 30 درصد بهبود می بخشد.
رادﯾﻮﻧﻮﮐﻠﯿﺪ درمانی یک روش درمانی تشخیصی است که رشد سلول های سرطانی را کنترل کرده و حتی با استفاده از تابش قادر به از بین بردن این سلول ها نیز می باشد. سلول های مغز استخوان ناقص با استفاده از دوز کشنده ی تابش، قبل از جایگزینی سلول های بیمار با سلول های سالم حذف می گردد. به منظور درمان لوسمی و تسکین درد ناشی از این بیماری، ساماریم - 153 و استرونیم - 89 مورد استفاده قرار می گیرد.
این روش، شیمی درمانی نامیده می شود که به درمان انواع سرطان ها کمک می کند. بسیاری از ایزوتوپ های رادیواکتیو در علم مدرن استفاده می شوند. از آن جا که ایزوتوپ های رادیواکتیو بسیار ناپایدار می باشند، بنابراین باید هنگام استفاده از آن ها بسیار مراقب بود و دستورالعمل های ایمنی را به خوبی رعایت کرد.