Прямое визуальное наблюдение возможно благодаря повышенному накоплению меченых фармакологических соединений в опухоли по сравнению с окружающей здоровой тканью (положительный контраст). Граница контраста обусловлена количественными аспектами физического распада с коротким физическим периодом полураспада радиоизотопа, который вводится в организм при достаточно высокой активности. Глубинную дифференциацию можно определить с помощью измерительной геометрии. При этом можно получить более надежные результаты и легче определить опухоли малых размеров при их поверхностной локализации. Для некоторых препаратов возможно сопоставление коэффициента большого накопления радиоизотопов в опухоли с таковым в окружающей здоровой ткани через различные интервалы времени в зависимости от различного метаболизма опухолевых клеток.
Увеличенное накопление происходит при возрастающей остеогенной активности у больных с первичными опухолями и метастазами в кости. При сканировании костей метастазы можно обнаружить раньше, чем при рентгенологическом исследовании.
С точки зрения дифференциальной диагностики необходимо принимать во внимание диспластические, воспалительные и травматические процессы.
При опухолях мозга повышенное поглощение меченых фармакологических соединений может происходить при усиленном кровоснабжении опухоли и повышенной внесосудистой и вне- или внутриклеточной активности. Дифференциальный диагноз с воспалительным или ишемическим поражением возможен только при сопоставлении с течением заболевания и клиническими проявлениями.
С точки зрения диагностики представляется важным, что самое высокое поглощение бывает при менингиомах, глиобластомах и метастатических опухолях головного мозга; астроцитома характеризуется более вариабельными результатами. Имеет также значение локализация опухоли. Супратенториальные опухоли выявляются легче, чем инфратенториальные новообразования.
При сцинтиграфии мозга наиболее часто используемым фармакологическим соединением является пертехнат.