Nükleer tıp uygulamaları; kanserde tanı ve evrelemenin yanı sıra, cerrahi tedavi şansı olmayan hastalar için geliştirilen alternatif yöntemlerle de, kanser tedavilerine önemli katkı sağlamaktadır. Hastalığın gerilemesi ve hayatta kalım süresinin uzamasına yardımcı olan tedavilerin yanı sıra, özellikle kanser ağrısında uygulanan başarılı işlemlerle, hastaların yaşam kalitesi yükseltilmektedir.
Radyoaktif iyot tedavisi
Tiroid kanserinin tedavisinde kullanılan ve tiroid cerrahisi sonrası hastaya verilen yüksek dozda radyoaktif iyotla, hasta kanserden tamamen kurtulmaktadır. Zehirli guatr tedavisinde de uygulanan yöntem, eğer hasta seçimi doğru yapılır ve uygun kriterler sağlanırsa, hastanın ameliyat olması gerekmeden bir tek kapsülle hastalığından kurtulması sağlanmaktadır.
Radyomikroküre tedavisi
Radyoaktif işaretli reçine olarak ya da cam üzerine yapışmış küçük boncuklar kullanılarak uygulanan bir tedavidir. Uygulama alanı karaciğer tümörleridir. Tümöre hedeflenen girişimsel bir yöntemdir. Boncuklar üzerinde çok yüksek enerji yayan ve kısa mesafeden birkaç milimetre içerisinde yüksek enerji veren radyoaktif maddeler bulunmaktadır. Bunlar karaciğere girişimsel yolla uygulanarak; kılcal damarlardan tümörü besleyen alana yerleşip burada, tümör hücresini ve onun yakınındaki olası küçük metastazları mikroskobik düzeyde radyoaktif bir şekilde yok etmesi amaçlanır. İşlem, ameliyata hazırlık aşamasında da kullanıldığı gibi, kemoterapiden yarar görmeyen hastalarda tercih edilmektedir.
Ağrı palyasyon tedavisi
Kemik ağrısının radyoaktif yöntemlerle giderilmesidir. Samaryum 153 adındaki radyoizotop damar yolu ile hastaya verilmekte ve bu madde ağrının neden olduğu yerlerde tutulmaktadır. Tedavi kanseri geriletme özelliğine sahip olmamakla birlikte, kemik ağrılarını ortadan kaldırarak hastanın yaşam kalitesini artırmaktadır. Erkeklerde prostat, kadınlarda ise meme kanserlerinin kemik metastazlarında etkili bir ağrı tedavi yöntemidir.