Il test da sforzo viene solitamente eseguito su un treadmill convenzionale secondo il protocollo di Bruce o un simile programma di esercizio, con il paziente monitorizzato. Se non ci sono controindicazioni, il paziente prosegue l’esercizio fino a che supera l’85% della frequenza cardiaca teorica massima per l’età; il radionuclide viene iniettato quando il paziente è all’acme dello sforzo. Il paziente va incoraggiato a continuare l’esercizio allo stesso carico per altri 30-60 s, affinché la distribuzione della radioattività rispecchi il pattern di flusso ematico legato allo sforzo. Lo studio della reiniezione va eseguito dopo la somministrazione di un’ulteriore dose di ²⁰¹Tl; la reiniezione può essere eseguita di routine appena prima (in tutti i pazienti) o appena dopo (nei pazienti con difetti fissi) l’immagine tardiva.

Lo studio scintigrafico sforzo-redistribuzione con ²⁰¹Tl è più sensibile e specifico rispetto al test ergometrico con solo monitoraggio ECG nel rilevare un’ischemia miocardica significativa; quando i risultati dello studio eseguito con ²⁰¹Tl e i dati forniti dall’ECG durante sforzo sono considerati insieme, la sensibilità per il rilievo di coronaropatia aumenta. Risultati simili si ottengono con agenti marcati con ^99mTc.

I test provocativi farmacologici mediante tecniche scintigrafiche risultano particolarmente utili quando non si può eseguire l’analisi del tratto ST mediante test da sforzo, p. es., in pazienti che assumono digitale, in pazienti con blocco di branca sinistro o nelle donne (il test da sforzo massimale in donne normali dà circa il 50% di risultati falsi-positivi per ragioni sconosciute). I test provocativi farmacologici con radionuclidi risultano utili anche in pazienti che non sono in grado di eseguire uno sforzo fisico (p. es., a causa di obesità, patologie osteoarticolari o per l’età).

Si può utilizzare un vasodilatatore coronarico come il dipiridamolo, che aumenta l’adenosina endogena. Il dipiridamolo, che viene somministrato EV, aumenta il flusso di sangue nelle coronarie normali ma non nelle arterie situate a valle di una stenosi, con un conseguente aumento della captazione di ²⁰¹Tl nelle regioni normalmente vascolarizzate e una relativa diminuzione di attività nei segmenti che dipendono dal vaso stenotico. Per questo, l’immagine apparirà simile a quella realizzata dopo esercizio fisico. Lo studio eseguito mediante iniezione di ²⁰¹Tl 3-5 min dopo il dipiridamolo ha una sensibilità per la diagnosi di malattia coronarica pari a quella del test da sforzo. L’ischemia indotta dal dipiridamolo o altri effetti avversi (p. es., nausea e vomito, cefalea, broncospasmo) possono essere antagonizzati mediante somministrazione EV di aminofillina.