Ook bij de therapieën wordt binnen de nucleaire geneeskunde gebruik gemaakt van het toedienen van een radioactieve stof. Bij radiotherapie, een medisch specialisme dat zich bezig houdt met het bestralen van kanker, wordt de straling veelal van buitenaf toegediend.

Een groot deel van de ziekenhuizen in Nederland beschikken over een afdeling nucleaire geneeskunde. Indien een ziekenhuis niet zelf over een afdeling nucleaire geneeskunde beschikt, worden de procedures in een ander (vaak dichtbij gelegen) ziekenhuis uitgevoerd.

Diagnostiek

Binnen de nucleaire geneeskunde wordt er gebruik gemaakt van verschillende soorten radioactieve isotopen voor verschillende toepassingen op verschillende soorten camerasystemen voor een verscheidenheid aan ziektes.
Aan het radioactieve isotoop zit een stofje met specifieke eigenschappen (bijvoorbeeld een medicijn) om ziekte op te sporen en te diagnosticeren, geschiktheid van een voorgenomen behandeling te bepalen en het effect van behandeling te volgen om deze zo mogelijk bij te sturen en aan te passen.

Deze specifieke stof hoopt zich daar in het lichaam op waar het deze meest gebruikt wordt. Doordat het gekoppeld is aan een radioactief isotoop kan het met een speciale camera / scanner worden gedetecteerd en in beeld worden gebracht. Op de afdeling nucleaire geneeskunde worden drie soorten camerasystemen gebruikt; de gammacamera (SPECT-CT), de PET-CT scanner en de botdichtheidsmeter (DEXA).

Gammacamera (SPECT-CT)
De gammacamera is de van oudsher de meest gebruikte camera binnen de nucleaire geneeskunde. Verschillende soorten scans voor verschillende aandoeningen en orgaansystemen kunnen hierop worden vervaardigd. Vaak worden radioactieve stoffen direct in de bloedbaan gebracht, echter ook andere toedieningsroutes (via ingeademde lucht, voedsel of injectie in de huid) zijn mogelijk. Deze scans worden scintigrafie genoemd. Veel voorkomende onderzoeken zijn de skeletscintigrafie, myocardscintigrafie (onderzoek van DE doorbloeding van de hartspier) en het renogram (weergeven van de functie, doorbloeding en afvloed van de nieren). Het merendeel van de gammacamera's zijn voor algemeen gebruikt. Dat wil zeggen dat er meerdere soorten onderzoeken op worden kunnen uitgevoerd, maar er bestaan ook gammacamera's die voor een specifiek onderzoek worden gebruikt, zoals voor onderzoek van doorbloeding van het hart.

De meest gebruikte gammacamera's zijn tegenwoordig gecombineerd met een CT, ook wel SPECT-CT genoemd. De gammacamera is en wordt door de jaren steeds verder verbeterd, geoptimaliseerd en geavanceerd. De beelden van de gammacamera kunnen worden weergegeven als bewegende beelden, beelden op verschillende tijdstippen, twee- of driedimensionale beelden en ze kunnen worden weergegeven als een combinatiebeeld, waarbij de beelden worden gefuseerd met een CT beeld om zo de anatomische locatie van de ziekte te kunnen bepalen.

PET-CT 
De PET-CT scanner wordt in toenemende mate gebruikt binnen de nucleaire geneeskunde. Het aantal (soorten) onderzoeken en toepassingen is nog volop in ontwikkeling en neemt nog ieder jaar toe. Bij de PET-CT camera wordt gebruik gemaakt van radioactieve isotopen en stoffen met andere eigenschappen dan die gebruikt worden voor de gammacamera. De bekendste en meest gebruikte stof is het fluorodeoxyglucose (FDG), dat is een stof die sterk lijkt op glucose (suiker). Het FDG wordt opgenomen door weefsels en in processen die veel suiker gebruiken, zoals veel kankersoorten en ontstekingsprocessen. Het FDG wordt ook wel gebruikt om aan te tonen dat er juist verminderd gebruik van suiker is, zoals bijvoorbeeld in de hersenen bij bepaalde vormen van dementie. Aan het FDG zit het radioactieve isotoop fluor 18 (18F) gekoppeld. 18F-FDG is op dit moment het meest gebruikte radioactieve isotoop voor de PET-CT scan. De beelden van de PET-CT camera worden meestal weergegeven als 3D beelden en fusiebeelden met CT. Een andere veel gebruikte stof voor de PET-CT scan is PSMA (prostaat specifiek membraan antigeen), dat zich aan prostaatkankercellen bindt en zo eventuele uitzaaiingen van prostaatkanker kan aantonen.

Botdichtheidsmeter (DEXA)
De botdichtheidsmeter, ook wel DEXA-scan (Dual Energy X-ray Absorptiometry) genoemd, is de enige camera binnen de nucleaire geneeskunde waarbij geen gebruik (meer) wordt gemaakt van radioactieve isotopen. Deze camera maakt gebruik van lage dosis röntgenstraling. De voorloper van deze DEXA-scan maakte gebruik van het radioactieve isotoop Gadolinium-153, daarom is dit apparaat nog op een groot deel van de afdelingen nucleaire geneeskunde te vinden. De belangrijkste en meest gebruikte toepassing van deze scanner is het bepalen of er sprake is van osteoporose/ botontkalking al dan niet gecombineerd met een foto van de wervelkolom voor de beoordeling van eventuele wervelinzakkingen.

Therapie

Naast diagnostiek zijn er ook verschillende behandelingen die met radioactieve isotopen kunnen worden verricht. Niet iedere soort behandeling kan overal worden gegeven en is afhankelijk van de expertise van het ziekenhuis en de beschikbare faciliteiten en radioactieve stoffen.
De bekendste toepassing is de schildklierbehandeling met radioactief gemaakt jodium bij een te snel werkende schildklier (hyperthyreoïdie). Deze behandeling wordt in bijna alle ziekenhuizen in Nederland met afdeling nucleaire geneeskunde verricht en kan voor het grootste deel van de patiënten poliklinisch worden uitgevoerd. De jodiumtherapie kan ook worden toegepast bij het verkleinen van een vergrote schildklier (struma) en bij bepaalde vormen van schildklierkanker. Deze laatste toepassing wordt maar binnen een aantal centra in Nederland verricht, vaak moeten patiënten voor deze behandeling een paar dagen worden opgenomen. Er bestaan verder binnen de nucleaire geneeskunde therapieën voor uitgezaaide prostaatkanker, neuro-endocrine (hormonaal actieve) tumoren en gerichte behandeling van tumoren / uitzaaiingen in de lever.

Met name op het gebied van uitgezaaide prostaatkanker is er de laatste jaren een grote ontwikkeling geweest sinds de komst van PSMA (Prostaat Specifiek Membraan Antigeen), dat niet alleen gebruikt wordt voor de diagnostiek (middels PET-CT), maar ook gebruikt kan worden voor therapie bij patiënten met uitgezaaide prostaatkanker waarbij hormoontherapie niet werkt en/of de standaard therapie geen (wenselijke) optie is. Het PSMA bindt zich in het lichaam aan de prostaatkankercellenen. Doordat er een radioactief isotoop aan is verbonden, in de meeste gevallen Lutetium(Lu)-177, kunnen de kankercellen zo van binnenuit worden bestraald. De behandeling is gericht op het verlengen en verbeteren van de kwaliteit van leven. Lu-177-PSMA therapie wordt op dit moment in Nederland nog niet vergoed door de ziektekostenverzekeraar en patiënten kunnen enkel nog in een aantal expertisecentra in studieverband de behandeling krijgen.