放射性核素显像目前已成为核医学显像领域的重要组成部分。显像设备目前主要使用发射型计算机断层摄影（emission computed tomography，ECT），根据发射光子的来源不同，分为单光子发射计算机断层扫描与正电子发射断层扫描。

单光子发射计算机断层扫描（single photon emission computed tomography，SPECT）是利用发射γ光子的核素成像的放射性核素断层显像技术。

SPECT是将衰变时产生单光子的放射性标志药物（常用 ^99mTc-HM-PAO）注入血液循环，其可通过正常血-脑脊液屏障快速进入脑组织，且在脑内分布与局部脑血流量成正比，并在局部释放出单光子。通过体外探测仪测定脑部单光子分布情况，再利用断层扫描和影像重建获得局部血液灌注图，即SPECT脑血流显像。

了解脑血流和脑代谢。对了解缺血性脑血管病局部缺血或过度灌注情况、肿瘤的辅助诊断、确定癫痫致病灶及脑生理功能研究有重要作用。还可选择标志物与脑内受体（如多巴胺受体）结合观察脑内相应受体分布情况辅助诊断帕金森病。缺点是显像分辨率和精度差，组织结构显示不满意。

正电子发射断层扫描（positron emission tomography，PET）是一种通过检测局部脑组织放射性活性物质浓度来反映脑功能的无创性体层图像新技术。

用回旋或直线加速器产生正电子发射放射性核素（ ¹¹C、 ¹³N、 ¹⁵O、 ¹⁸F-脱氧葡萄糖等），放射性核素注入体内后经血-脑脊液屏障进入脑组织，因其具有生物学活性可参与脑代谢。经体外探测仪获得脑不同部位示踪剂浓度，用计算机断层扫描与成像技术处理后获得局部断层影像，可计算脑血流、氧摄取、葡萄糖利用率等，反映脑组织代谢。PET与SPECT相比，具有灵敏度高、分辨率高、图像清晰、能精确定量分析等优点。

测定局部脑血流、摄氧量及葡萄糖利用情况等。在脑肿瘤的分级、肿瘤组织与放射性坏死组织的鉴别、癫痫病灶定位、各种痴呆的鉴别及与受体、递质、生化等相关的脑功能研究中具有重要价值，PET有广阔的应用前景。缺点是价格昂贵，目前难以广泛开展。