टोमोग्राफी शब्द ग्रीक शब्द टोमोस (τομος) से आया है, जिसका अर्थ है "काटना या खंड करना" और ग्राफो (γραφω), "लिखना या रिकॉर्ड करना।" इस इमेजिंग तकनीक में, परमाणु तकनीशियन एक टेक्नेटियम-99m यौगिक (या अन्य गामा किरण-उत्सर्जक चिकित्सा रेडियोन्यूक्लाइड) को रोगी के रक्तप्रवाह में इंजेक्ट करता है। चूंकि रक्त चिकित्सा रुचि के अंग के माध्यम से बहता है, एक घूर्णन गामा कैमरा ध्यान से छोटे अंतराल पर रेडियोधर्मिता को मापता है, लक्ष्य अंग की त्रि-आयामी (3-डी) कंप्यूटर-पुनर्निर्मित छवि के लिए डेटा प्रदान करता है। लक्ष्य अंग के कई दृश्य प्राप्त करने के लिए चिकित्सक SPECT प्रक्रिया का उपयोग करते हैं, क्योंकि यह एक रोगी के भीतर चयापचय कार्यों से गुजरता है। SPECT के साथ, एक डॉक्टर किसी संभावित समस्या का निदान उसके जीवन के लिए खतरा बनने से पहले कर सकता है या किसी रोगग्रस्त या खराब अंग पर किसी विशेष उपचार के प्रभाव का मूल्यांकन कर सकता है। परमाणु चिकित्सा में रेडियोधर्मी आइसोटोप के लिए एक और बहुत प्रभावी भूमिका अल्पकालिक पॉज़िट्रॉन (β+) उत्सर्जक का उपयोग है, जैसे कार्बन -11, नाइट्रोजन 13, ऑक्सीजन -15, या फ्लोरीन -18, पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी (पीईटी) के रूप में जानी जाने वाली प्रक्रिया में।
PET में, चिकित्सा तकनीशियन एक उपयुक्त रासायनिक यौगिक में रेडियोन्यूक्लाइड उत्सर्जित करने वाले पॉज़िट्रॉन को शामिल करता है जो एक बार शरीर में पेश होने के बाद चुनिंदा अंगों में स्थानांतरित हो जाता है। चिकित्सा निदान जोड़ी उत्पादन की महत्वपूर्ण भौतिक घटना पर निर्भर करता है, जिसके दौरान एक पॉज़िट्रॉन और एक साधारण इलेक्ट्रॉन एक दूसरे को नष्ट कर देते हैं और समान ऊर्जा की दो गामा किरणें (आमतौर पर 0.51 MeV प्रत्येक) विनाश प्रतिक्रिया स्थान को बिल्कुल विपरीत दिशाओं में छोड़ देती हैं। रोगी के चारों ओर एक रिंग पर लगे विकिरण सेंसर एक साथ उत्सर्जित एनीहिलेशन गामा किरणों की जोड़ी का पता लगाते हैं और उस रेखा को प्रकट करते हैं जिस पर अध्ययन के तहत अंग के भीतर विनाश प्रतिक्रिया हुई। जब उनके गामा किरण जोड़े की एक बड़ी संख्या का पता चला है, तो चिकित्सक एक अंग की पीईटी छवि को फिर से बनाने के लिए एक कंप्यूटर सिस्टम का उपयोग करते हैं क्योंकि यह पॉज़िट्रॉन-उत्सर्जक रेडियोधर्मी यौगिक का चयापचय करता है। उदाहरण के लिए, एक पॉज़िट्रॉन एमिटर को एक प्रोटीन या ग्लूकोज अणु से जोड़कर और शरीर को इसे चयापचय करने की अनुमति देकर, डॉक्टर मानव मस्तिष्क जैसे अंग के कार्यात्मक पहलू का अध्ययन कर सकते हैं। चित्र 4.27 में एक पीईटी छवि है जो दिखाती है कि मानव मस्तिष्क द्वारा ग्लूकोज को कहाँ अवशोषित किया जा रहा है।
