Współczesna diagnostyka izotopowa chorób ośrodkowego układu nerwowego obejmuje scyntygrafię mózgu, cysternografię i mielografię izotopową, badania przepływu mózgowego oraz angioscytygrafię izotopową.
Scyntygrafia mózgu jest to padanie pozwalające na wykrycie wewnątrzczaszkowych struktur patologicznych. Istotą badania jest gromadzenie substancji promieniotwórczych w mózgu w następstwie uszkodzenia bariery krew-mózg. Wskazaniem są guzy mózgu, przerzuty nowotworowe, ropnie, krwiaki oraz zmiany naczyniowe w obrębie czaszki. Wymienione stany chorobowe uwidaczniają się na scyntygramach w postaci ognisk lub obszarów o zwiększonej aktywności promieniotwórczej.
Cysternografia i mielografia izotopowa – wykonuje się w celu uwidocznienia przestrzeni płynowych, a wskazaniem do wykonania jest wodogłowie oraz wypływ płynu mózgowo-rdzeniowego (ucho, nos).
Badania przepływu mózgowego – w chorobach naczyniowych mózgu duże znaczenie mają metody izotopowe pozwalające na oznaczenie ilości krwi przepływającej przez mózg. Zasada pomiaru opiera się na założeniu, że szybkość znikania znacznika z mózgu jest miara przepływu krwi. Zastosowanie scyntygrafii dynamicznej oraz obrotowej gamma kamery pozwala na uzyskanie obrazów mózgu w zaburzeniach padaczkowych, naczyniakach mózgu, krwawieniach śródmózgowych i podoponowych.
Angioscyntygrafia izotopowa – polega na rejestracji serii obrazów w polu widzenia detektora, a następnie na analizie tych obrazów w komputerze. Metoda ta pozwala ocenić ukrwienie półkul mózgowych.