เวชศาสตร์นิวเคลียร์  ( Nuclear Medicine )
     เวชศาสตร์นิวเคลียร์เป็นศาสตร์ที่แตกต่างจากรังสีวินิจฉัยและรังสีรักษา เพราะเป็นศาสตร์ที่เกี่ยวข้อกับการนำนิวเคลียร์เทคโนโลยีมาใช้ประโยชน์ ในการตรวจวินิจฉัยและรักษาโรคต่างๆโดยเป็นการให้สารกัมมันตภาพรังสีเข้าไปใน ร่างกายด้วยวิธีการฉีดหรือรับประทาน และใช้ประโยชน์จากสารกัมมันตรังสีเพื่อการตรวจวินิจฉัยและรักษาโรคต่างๆ
     เวชศาสตร์นิวเคลียร์เริ่มพัฒนาขึ้น ในช่วงปี 1950 โดยแพทย์นำมาใช้กับต่อมไร้ท่อ โดยเริ่มต้นที่การใช้ ไอโอดีน-131 ในการวินิจฉัยและรักษาโรคของต่อมไทรอยด์ ซึ่งในปัจจุบันมีการใช้เวชศาสตร์นิวเคลียร์ในการตรวจวินิจฉัยและรักษาโรค ต่างๆ ดังนี้

      1. ใช้เป็นตัวตามรอย (Tracer) 
            โดยใช้พวกไอโซโทปกัมมันตรังสีบางชนิดเป็นตัวตามรอย เช่น โซเดียม      กัมมันตรังสีมีครึ่งชีวิต 15.1ชั่วโมง และให้รังสีเบตาและแกมมาออกมา โดยการทำให้  อยู่ในรูปของสารละลายแล้วนำไปฉีดให้คนไข้ เพื่อ ดูการไหลเวียนของกระแสโลหิตในร่างกาย และใช้เครื่องวัดกัมมันตภาพรังสี วางไว้ใกล้กับตำแหน่ง ที่ต้องการวัดเช่น แพทย์มีความสงสัยว่าการไหลเวียน ของกระแสโลหิตไปวางไว้ในขาข้างหนึ่งของคนไข้ไม่ค่อยดีนัก เมื่อฉีดสารละลาย แล้วใช้เครื่องวัดรังสีไปวาง ไว้ใกล้ขาทั้งสองข้างขาข้างที่มีการไหลเวียนของกระแสโลหิตปกติดี เครื่องวัดจะแสดงให้ทราบได้ทันทีที่  ผ่านมาโดยใช้เวลาไม่นานนักหลังจากฉีดสารละลาย ดังกล่าวแล้ว ส่วนเครื่องวัดที่อยู่ใกล้ขาอีกข้างหนึ่งแสดง ผลให้ทราบได้ช้าและด้วยอัตราการนับที่ต่ำกว่าปกติ แสดงว่ามีการไหลเวียนของกระแสโลหิตไม่ค่อยดีนัก
            นอกจากนั้นอาจใช้ เป็นตัวตามรอยเพื่อหาตำแหน่งของการอุดตันในหลอดเลือดได้วิธีการคือฉีดสารละลายที่มี  เข้าไปในเส้นเลือดดำ แล้วใช้เครื่องวัดรังสี ตรวจไปตามอวัยวะต่างๆ ร่างกาย ถ้ามีการอุดตันเกิดขึ้นบริเวณใดเครื่องวัดรังสีจะบ่งบอกอัตราการนับที่สูงเพราะว่าจะมารวมอยู่ตรงจุดที่เกิดการอุดตันมากนั่นเอง        
      2. ใช้เพื่อการวินิจฉัยและบำบัดรักษาโรค
            ได้มีการนำเอาไอโซโทปกัมมันตรังสีหลายชนิดไปใช้เพื่อการวินิจฉัยโรคและบำบัดรักษาโรคต่าง ๆ ได้มากมาย เช่น โรคต่อมไทรอยด์ทำงานมากเกินไป (yperthyroidism) โดยให้คนไข้ดื่มสารละลายที่มีไอโอดีนกัมมันตรังสี (131I) เข้าไป แล้วใช้เครื่องวัดรังสีวางไว้ใกล้กับต่อมไทรอยด์ ถ้าต่อมไทรอยด์ปกติดีจะสามารถ จับไอโอดีนไว้ได้ประมาณ 30% ของที่ดื่มเข้าไป โดย 60% จะถูกขับออกไปกับน้ำปัสสาวะ และอีก 10% จะกระจายอยู่ตามส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย สำหรับรายที่เป็น Hyperthyroidism นั้น ต่อมไทรอยด์จะดูดจับไอโอดีนไว้ได้ถึงประมาณ 70% ดังนั้นจากอัตราการนับของเครื่องวัดรังสีจะเป็นตัวบอกให้ทราบว่าเป็นโรคนี้หรือไม่
ในการตรวจและรักษาโดยใช้สารกัมมันตภาพรังสีนั้น จะต้องมีมาตรการป้องกันอันตรายจากรังสีเป็นพิเศษสำหรับผู้ป่วยและผู้ปฏิบัติงาน  ดังนั้นผู้ปฏิบัติงานด้านนี้จะต้องมีความรู้ความสามารถและได้รับการฝึกอบรมด้านนี้โดยเฉพาะเพื่อการใช้สารกัมมันตรังสีทางการแพทย์ให้เกิดประโยชน์สูงสุดและมีความปลอดภัย 

      ปัจจุบันในประเทศที่พัฒนาแล้ว (26%ของประชากรโลก) มีความถี่ในการใช้เวชศาสตร์นิวเคลียร์ในการวินิจฉัย 1.9% ต่อปี และมีความถี่ในการใช้ไอโซโทปรังสีในการรักษาประมาณ 1 ใน 10 ของจำนวนนี้ ทำให้การใช้เภสัชภัณฑ์ทางรังสี (Radiopharmaceuticals) ในการวินิจฉัยมีจำนวนเพิ่มมากกว่า 10% ต่อปี