방사성 핵종 상에서, 표지자라고 불리는, 극소량의 방사성 물질(방사성 핵종)을 정맥에 주입합니다. 방사성 핵종으로부터 받는 방사선의 양은 작습니다. 표지자는 감마선을 방출하며, 감마선 카메라가 이 감마선을 탐지합니다. 컴퓨터는 이 정보를 분석하여 조직에 흡수된 다양한 양의 표지자를 보여 주는 영상을 구성합니다.
심장의 방사성 핵종 상은 특히 원인을 알 수 없는 흉통의 진단에 유용합니다. 관상동맥이 협착된 경우, 방사성 핵종 상을 이용하여 협착이 심장의 혈액 공급과 기능에 어떤 영향을 주는지 알아볼 수 있습니다. 방사성 핵종 상 또한 우회로 조성술 또는 유사한 시술을 한 후 심장 근육에 혈액 공급이 개선되었는지 평가하기 위해서 사용하며, 심장마비 이후 환자의 예후를 판단하는 데 도움이 될 수 있습니다.
어떠한 질환이 의심되는지에 따라 다양한 종류의 표지자를 사용합니다. 심장 근육을 통과하는 혈류를 평가하기 위해서, 보통 사용하는 표지자는 테크네튬-99m 세스타미비 또는 탈륨-201이며, 환자가 운동 부하 검사를 실시한 후 영상을 얻게 됩니다. 심장 근육 세포가 흡수하는 표지자의 양은 혈류에 따라 달라집니다. 운동의 정점에서, 부적절한 혈액 공급(허혈)을 보이는 심장 근육 부위는 정상적인 공급을 보이는 주변 근육에 비해 더 적은 표지자를 흡수하며, 그래서 더 흐릿한 영상을 만들어 냅니다. 운동을 할 수 없는 환자들에게, 디피리다몰 또는 아데노신 등의 약물을 정맥 주사하여 혈류에 운동의 효과를 자극할 수 있습니다.
환자가 수 시간 동안 휴식을 취한 후, 두 번째 스캔을 실시하며, 그 결과 영상을 운동 중 얻은 영상과 비교합니다. 그런 후 의사는 되돌릴 수 없는 부위(보통 이전 심장마비로 인한 흉터로 인한)로부터 되돌릴 수 있는 부위(보통 관상동맥의 협착으로 인한)를 구별하게 됩니다.
특화된 유형의 방사성 동위원소 검사인 단일 광자 방출 컴퓨터 단층촬영(SPECT)은 일련의 컴퓨터 조작 횡단면 영상을 생성할 수 있습니다. 또한 3차원 영상을 생성할 수 있습니다. SPECT는 기존의 방사성핵종 영상검사보다 기능, 혈류와 이상에 대해 더 많은 정보를 제공하지만 기존의 방사성핵종 영상검사보다 더 많은 방사선에 노출시킵니다.
방사성핵종 영상검사의 특수한 형태인 다중게이트 획득(MUGA)은 심장의 펌프 기능에 대한 정보를 제공할 수 있습니다. 환자를 방사선에 노출시키지 않는 심장초음파검사로부터 비슷한 정보를 얻을 수 있으므로 자주 사용되지는 않습니다.
방사성핵종 영상검사에 사용되는 방사성 물질이 수 일 동안 신체에 남아 있기 때문에, 시술 후 수 일 동안은 공항에서 방사성 경보를 유발할 수 있습니다. 방사성 핵종 상 검사를 받았고 비행기를 이용해 이동하거나 자동차, 기차 또는 보트를 통해 다른 나라로 갈 의사가 있는 경우, 증거를 요청할 수 있으므로 의사로부터 소견서를 받아야 합니다.