Die Nuklearmedizin blickt auf jahrzehntelange Erfahrung auf dem Sektor der Herzdiagnostik zurück, insbesondere bei der koronaren Herzkrankheit, einer der "Volkskrankheiten". Bei dieser Krankheit die Herzkranzgefäße, die den Herzmuskel mit Blut versorgen, durch Fettablagerungen verengt oder verstopft, sodass sich die Versorgung einzelner Bereiche des Herzens bis hin zum gefürchteten Herzinfarkt verschlechtert. Mithilfe der Szintigraphie des Herzmuskels (Myokardszintigraphie, ein Untersuchungsverfahren der Nuklearmedizin) kann sichtbar gemacht werden, wo und wie stark die Nährstoffversorgung eingeschränkt ist. Dazu werden den Patienten spezielle schwach radioaktive Stoffe (Tc99-Sesta-MIBI) in die Vene gespritzt, die sich im Herzmuskel durchblutungsabhängig anreichern. Anders als bei der Koronarangiographie (Herzkatheteruntersuchung mit Röntgen) werden also nicht die einzelnen Herzkranzgefäße mit Kontrastmittel röntgenologisch dargestellt, sondern es wird die regionale Herzmuskeldurchblutung sichtbar gemacht. Um die Durchblutung des Herzmuskels sichtbar zu machen, sind Myokardszintigraphien bei der Planung und Kontrolle der Therapie bei koronarer Herzerkrankung unverzichtbar.
Ebenfalls eine wichtige Rolle spielt die Nuklearmedizin bei der Diagnostik nach einem Herzinfarkt. Nicht immer ist Herzgewebe, das nicht mehr durchblutet wird, auch tatsächlich bereits abgestorben. Durch die Stoffverteilung von Zelle zu Zelle und andere Mechanismen kann eine minimale Nährstoffversorgung immer noch aufrechterhalten sein. Solches noch am Leben erhaltene, aber nicht oder kaum durchblutete Gewebe nennt man „winterschlafend“. Durch eine Operation am offenen Herzen lässt sich die Durchblutung häufig wiederherstellen, das Muskelgewebe kann sich erholen. Findet in den Herzmuskelzellen jedoch überhaupt kein Stoffwechsel mehr statt, sind sie infolge des Infarktes abgestorben. Eine Herzoperation wäre ein den ohnehin geschwächten Patienten völlig sinnlos belastender Eingriff. Ob Gewebe winterschlafend oder abgestorben ist, kann mit anderen Radiopharmaka (F18-FDG, Tl201) dargestellt werden.