عکسبرداری هسته‌ای قلب یا کاردیولوژی هسته‌ای چطور انجام می‌شود و با آن به چه اطلاعاتی در مورد بیماری‌های قلبی می‌توان رسید؟
با استفاده از تصویربرداری هسته‌ای می‌توان اندازه و عملکرد سیستولیک بطن چپ، و نیز میزان خون‌رسانی میوکارد (myocardial perfusion) را تعیین کرد. در بطن نگاری هسته‌ای (radionuclideventriculography)، گلبول‌های قرمز خون بیمار با مقدار کمی ماده نشان دار پرتوزا (معمولاً تکنیسیوم ۹۹) علامت‌گذاری می‌شوند. سپس کارایی بطن چپ را می‌توان به دو طریق تعیین کرد.
در روش عبور اول (firs-pass)، در مرحله اولی که گلبول‌های قرمز نشان دار وارد قلب می‌شوند، اشعه تابیده شده از آن‌ها توسط دوربین گامایی که روی سینه بیمار قرار داده شده، ثبت می‌گردد. در روش ثبت متوازن (gated equilibrivin method) یا روش MUGA (multigatedacquistion)، قبل از شروع شمارش اشعه گاما اجازه می‌دهند تا ذرات نشان‌دار در تمام حوضچه خون بدن به طور یکنواخت پراکنده شوند. این روش وضوح تصویرنگاری بطنی را افزایش می‌دهد. در هر دو روش دوربین گاما را می‌توان با ECG مطابقت داد و بدین ترتیب امکان تعیین میزان تابش تام (total emitted counts) در انتهای دیاستول (EDC) و در انتهای سیستول (ESC) و محاسبه کسر خروجی بطن چپ (LVEF) امکان پذیر می‌شود:
در صورت جمع آوری اطلاعات سنتی‌گرافی در تمام چرخه‌ی قلب، می‌توان تصویر کامپیوتری متحرکی از قلب تهیه کرد که در آن حرکات دیواره به خوبی مشخص باشد. تصویربرداری از نحوه خون‌رسانی میوکارد، معمولاً همزمان با انجام آزمون ورزش یا آزمون استرس فارماکولوژیک (گشاد کننده عروقی) انجام می‌شود. از، پارزانتین (نام تجاری دی پیریدامول)، یا با شیوع بیشتر، آدنوزین به عنوان گشاد کننده‌های عروق کرونر استفاده می‌شود.
هر کدام از این دو دارو می‌توانند جریان خون میوکارد را تا 5-4 برابر افزایش دهند. آدنوزین گران‌تر است اما به خاطر نیمه عمر بسیار کمتری که دارد نسبت به پرزانتین ارجح می‌باشد. تجویز بالینی داروهای شبه آدنوزیتی جدیدتر با عوارض جانبی کمتر، آغاز شده است. تکنیسیوم m ۹۹ سستامیبی (sestamibi) رایج‌ترین ماده پرتوزایی است که معمولاً درست قبل از اتمام آزمون استرس به بیمار تزریق می‌شود. تصاویر مسطح یا توموگرافیک قالب (توموگرافی رایانه‌ای تک فوتونی single-photon emission computed tomography (SPECT)) به منظور آنالیز کمی و کیفی در حال استراحت و متعاقب استرس گرفته می‌شوند. در یک قلب طبیعی، ماده رادیوایزوتوپ تقریباً به طور یکنواخت در سرتاسر میوکارد پراکنده می‌شود.
در بیماران مبتلا به ایسکمی، به دنبال فعالیت، کاهش جذب موضعی در یک منطقه مشخص، دیده می‌شود که پس از استراحت به طور کامل یا ناقص پر می‌شود (توزیع مجدد) وجود نقص دائمی در اوج فعالیت و هنگام استراحت (نقص ثابت) نشانه انفارکتوس قلبی یا اسکار است. البته در بعضی از بیمارانی که دارای نقائص ثابت بوده‌اند با تکرار تصویربرداری حین استراحت تا ۲۴ ساعت بعد، یا پس از تزریق مجدد مقادیر کمی از ایزوتوپ، میزان بارداشت افزایش نشان می‌دهد که نشانه وجود بافت قلبی زنده ولی شدیداً ایسکمیک می‌باشد. استفاده از روش‌های جدید نظیر ترکیب داروهای گشاد کننده عروقی به همراه فعالیت بدنی کمتر، تصویربرداری در حالت خوابیده به شکم، تصحیح میزان ترقیق شدن انرژی پرتوی تابش حین عبور از بافت (attenuation correction) و آنالیز اطلاعات با استفاده از رایانه توانسته است کیفیت و بازخوانی اطلاعات به دست آمده از این روش‌ها را بهبود ببخشد. تصویربرداری از خون‌رسانی میوکارد را نیز می‌توان با نوار قلب مطابقت داد، بدین ترتیب ارزیابی همزمان فعالیت و خون‌رسانی بطنی امکان‌پذیر می‌شود. با این روش، نه فقط اندازه‌گیری کسر خروجی بطن چپ مقدور می‌شود، بلکه می‌توان مستقیماً حرکت یک قسمت دیواره قلب را با خون‌رسانی آن مقایسه نمود و زنده بودن قسمتی از قلب که انقباض ضعیف دارد مشخص می‌شود. PET (positron-emission tomography) اسکن یک روش غیر تهاجمی جهت شناسایی زنده بودن میوکارد است که در آن هم از نشانگرهای خون‌رسانی و هم از نشانگرهای متابولیک استفاده می‌شود.
در بیماران مبتلا به اختلال عملکرد بطن چپ، وجود فعالیت متابولیک در منطقه‌ای از قلب که توسط یک شریان شدیداً تنگ مشروب می‌شود، نشانه زنده بودن بافت و احتمالاً بازگشت فعالیت طبیعی پس از رواسکولاریزاسیون (برقراری مجدد عروق از طریق عمل جراحی بای‌پس و یا آنژیوپلاستی عروق کرونر) است (شکل 12-5). دسترسی به PET اسکن در مقایسه با روش سنتی‌تر تصویربرداری با روش SPECT محدودتر است؛ اما، کیفیت تصاویر PET اسکن به علت انرژی بیشتر ایزوتوپ‌های مورد استفاده جهت انجام این نوع تصویربرداری، بهتر است.