Le service de médecine nucléaire est à vocation principalement diagnostique, mais avec également un volet thérapeutique. Il utilise les propriétés d’éléments radioactifs à des fins de repérage d’organes, de mesures de leur état fonctionnel, éventuellement à des fins thérapeutiques ou de destruction (cancers).  Il s’adresse le plus souvent à des personnes extérieures à l’hôpital mais aussi à des patients hospitalisés pour lesquels l’un ou l’autre examen ou thérapeutique ont été demandés.

L’activité diagnostique est répartie dans quatre secteurs :

1. un secteur imagerie, servi par deux cameras à scintillations, dont une unité récente à double tête permettant notamment de pratiquer rapidement des examens du corps entier et des examens tomographiques. Les cameras de médecine nucléaire ont  débordé depuis longtemps de l’examen purement morphologique d’organes pour en aborder l’étude fonctionnelle dynamique;
    
2. un secteur laboratoire où sont pratiqués tous les dosages dits RIA traditionnels. Ces dosages permettent notamment de quantifier la présence de certaines hormones dans le sang et de préciser l’état fonctionnel d’organes à sécrétions endocrines. Ils permettent également la détection et le suivi des marqueurs tumoraux;
    
3. une unité dite PET-scan, dont la pièce maîtresse est une camera à positons basée au CHU de Liège. Le CHRH y dispose de plages horaires pour ses propres patients. Ce type d’appareillage est connu depuis une quarantaine d’années sous forme de prototypes plus ou moins performants. Toutefois, c’est seulement au cours de la décennie écoulée que les techniques de pointe ont permis la production en série d’appareillages compacts  pour la réalisation d’examens en routine. Le PET-scan est utilisé principalement en diagnostic, pour le bilan d’extension de certaines tumeurs cancéreuses, mais également en cardiologie et en neurologie. Pour ces indications spécifiques, il fournit des informations d’une précision et d’une finesse inégalées;
    
4. enfin, comme pour tout service de médecine nucléaire, l’activité de base étudie la fonction et la morphologie thyroïdienne. Cette petite glande endocrine, située à la face antérieure du cou, sécrète des hormones indispensables au bon fonctionnement de l’organisme dans son ensemble. Ses propres dysfonctionnements causent une morbidité importante. En l’occurrence, la Belgique est parmi les pays occidentaux où le problème se pose avec acuité : la moitié des enfants sont carencés en iode ou à la limite de la carence iodée. Le service assure le diagnostic morpho-fonctionnel, émet des recommandations thérapeutiques et assure le suivi. Le patient est donc entièrement pris en charge en collaboration avec le médecin traitant.