Τα πυρηνικά τεστ κόπωσης είναι παρόμοια με άλλα τεστ κόπωσης, αλλά οι εικόνες συνήθως λαμβάνονται με τομογραφία εκπομπής φωτονίου (SPECT), στην οποία μια κάμερα που καταγράφει εικόνες ακτίνων Χ περιβάλλει την καρδιά και τη φωτογραφίζει από πολλές οπτικές γωνίες. Στη συνέχεια, ένας υπολογιστής χρησιμοποιεί αυτές τις πληροφορίες για να διαμορφώσει μια πιο λεπτομερή και ακριβή εικόνα της καρδιάς.
Γενικά, δεν είναι η πρώτη εξέταση που χρησιμοποιείται για τη διάγνωση της στεφανιαίας νόσου, αλλά και είναι αρκετά δαπανηρή και επεμβατική, και διαρκεί περισσότερο από ένα παραδοσιακό τεστ κόπωσης.
Ενδείκνυται κυρίως για ασθενείς με μη φυσιολογικό ηλεκτροκαρδιογράφημα (ΗΚΓ) που είτε έχουν μη οριστικά αποτελέσματα από τεστ κόπωσης, ή δεν μπορούν να υποβληθούν σε μια συμβατική εξέταση λόγω αρρυθμίας, εγκεφαλικού επεισοδίου, πνευμονικής νόσου ή άλλων παθήσεων που περιορίζουν την κινητικότητα τους.
Στη διάρκεια μιας πυρηνικής εξέτασης, ο ασθενής θα ασκηθεί πάνω σε έναν κυλιόμενο διάδρομο για να πιεστεί η καρδιά τουή θα του χορηγηθεί φάρμακο με ένεση για να προκληθεί ισχαιμία (φαρμακολογικό τεστ κόπωσης).
Επίσης γίνεται ένεση με έναν «ανιχνευτή», μια ελαφρώς ραδιενεργή ουσία (τεχνήτιο ή θάλλιο) που κυκλοφορεί στο αίμα. Η SPECT παρακολουθεί τη ροή του αίματος μέσα από την καρδιά ανιχνεύοντας αυτά τα ραδιενεργά μόρια. Οι ουσίες-ανιχνευτές συγκεντρώνονται σε περιοχές του καρδιακού μυός με καλή τροφοδοσία αίματος, ενώ στις περιοχές στις οποίες δεν φτάνει αίμα, όπως ουλές από ένα παλαιότερο έμφραγμα, δεν συσσωρεύονται ραδιενεργά μόρια.
0 ασθενής θα πρέπει να περιμένει λίγο μέχρις ότου οι ουσίες-ανιχνευτές φτάσουν στην καρδιά και, στη συνέχεια, ξαπλώνει έτσι ώστε το σκάνερ να γυρίσει γύρω του και να καταγράψει εικόνες. Μια δεύτερη σειρά από εικόνες λαμβάνεται όταν η καρδιά βρίσκεται σε ηρεμία.
Συγκρίνοντας και τις δύο σειρές εικόνων, οι γιατροί επιβεβαιώνουν αν οι ανωμαλίες που εκδηλώνονται υπό πίεση εξαφανίζονται σε κατάσταση ηρεμίας. Η διαφοροποίηση αυτή σημαίνει ότι ο καρδιακός μυς διατρέχει κίνδυνο εκδήλωσης στεφανιαίας νόσου. Οι ασθενείς με την εν λόγω πάθηση εκδηλώνουν ισχαιμία σε περιόδους πίεσης. Οποιαδήποτε ανωμαλία εκδηλωθεί και στις δύο σειρές εικόνων υποδηλώνει παλιά καρδιακά τραύματα, ίσως ακόμα και προηγούμενο έμφραγμα.