将放射性物质给予患者，使其在体内散射以获得指定器官的图像光谱。用于医学的放射性产品称为放射性药物。
放射性材料的医疗用途大致分为两类：诊断和治疗程序。使用放射性材料的诊断程序，例如核医学中使用的程序，涉及使用相对少量的放射性材料来促进某些器官的成像，例如诊断骨骼、心脏或其他器官时使用锝99m，以及在成像中使用放射性碘通过注射到患者体内，对甲状腺进行检查，使医生能够定位和识别肿瘤、大小异常或其他生理或功能器官问题。放射性材料的治疗用途包括远程治疗、近距离治疗和治疗性核医学。这三者的目的都是杀死癌组织、缩小肿瘤的大小或减轻疼痛。医疗应用中使用的放射性材料是副产品材料（反应堆中产生的核材料）、加速器产生的核材料或辐射产生机器（例如 X 射线机）。
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