پزشکی هسته‌ای شاخه‌ای از تصویربرداری پزشکی، فیزیک پزشکی و پرتونگاری مولکولی است که از خواص هسته‌ایِ مواد (مثل رادیوایزوتوپ‌ها) برای تشخیص و درمان بیماری‌ها استفاده می‌کند. داروسازی هسته‌ای نیز به این شاخه از علوم پایهٔ پزشکی کمک می‌کند.
ویژگی پزشکی هسته‌ای در این است که توانایی ارائه‌دادن اطلاعات تصویری از فرایندها و عملکردهای متابولیکی بدن را دارد در صورتی‌که دیگر مدالیته‌های تصویربرداری‌های پزشکی همانند مقطع‌نگاری رایانه‌ای و ام‌آرآی عموماً اطلاعات ساختاری و آناتومیکال تولید می‌کنند.
پرکاربردترین رادیوایزوتوپ در پزشکی هسته‌ای تکنسیوم است؛ و از مدالیته‌های پر استفاده در پزشکی هسته‌ای می‌توان مقطع نگاری با نشر پوزیترون و مقطع نگاری رایانه‌ای تک فوتونی را نام برد. در حالت تلفیقی نیز سیستم‌های پت-سی تی و اپکت-سی تی بسیار پر مصرفند.
پزشکی هسته‌ای در کشورهای پیشرفتهٔ صنعتی عموماً در چند حرفهٔ مختلف ظاهر می‌شود:
- به‌عنوان یک تخصص پس از اتمام دورهٔ طبابت
- تکنولوژیست هسته‌ای که اغلب در سطح کارشناسی است
- مأمور محافظت از پرتو
- داروگر هسته‌ای که یک گرایش از رشته داروسازی است
- دکترای (PhD) پزشکی هسته‌ای که غالباً یک شغل آکادمیک است.
- یک شاخه از فیزیک پزشکی که احتیاج به بورد ABSNM یا ABR دارد.
برخی روش‌های تصویربرداری در پزشکی هسته‌ای
- اسکن استخوان: تزریق موادی پرتوزا، تجمع آن در مغز استخوان، و تصویربرداری و تشخیص آن توسط یکی از روش‌های تصویربرداری.
- تومورها را لذا می‌توان با جذب نسبی بیشتر ماده رادیواکتیو مشاهده کرد و تمیز داد.
- اسکن مغزی: تزریق موادی پرتوزا، عبور آن از سد خونی مغز، تجمع آن در آسیب‌دیدگی‌های مغزی (مثل تومورها)، و تصویربرداری و تشخیص آن توسط یکی از روش‌های تصویربرداری.
- اسکن گالیم
- اسکن موگا
- پت اسکن و اسپکت
- اسکن‌های ریوی
- اسکن سستامیبی تکنسیوم
- سینتیگرافی تالیم
- اسکن تیروئید
استفاده از مواد پرتوزا در پزشکی در ایران با سنجش مقدار ید رادیواکتیو در سال ۱۳۳۹ به وسیلهٔ یک شمارشگر گایگر در آزمایشگاه پیمان مرکزی دانشکده علوم پزشکی تهران آغاز گردید. در این راستا، یک کارشناس بریتانیایی به نام مالکولم کاسبرت نوکز سهم بزرگی در پیشرفت کار پزشکی هسته‌ای در ایران ایفا کرد. با یاری وی، دکتر نظام مافی برای اولین بار در سال ۱۳۴۰ با یک پویشگر تیروئید، تحقیقاتی را به انجام رسانید و پایه‌های پزشکی هسته‌ای را در ایران بنا نهاد. در سال ۱۳۴۶، مرکز پزشکی هسته‌ای و تحقیقات غدد مترشحه داخلی دانشگاه تهران تأسیس شد که در واقع اولین و قدیمی‌ترین مرکز پزشکی هسته‌ای کشور محسوب می‌شود. امکانات این بخش در آن زمان در حد یک دستگاه دوربین انگر بود که تدریجاً مجهزتر گردید.
در این میان، از زمان تأسیس، سازمان انرژی اتمی ایران وظیفهٔ تأمین پرتوداروهای موردنیاز برای درمان بیماران را بر عهده داشته‌است.
