Le pronostic des patients ayant un carcinome bronchique non à petites cellules localisé et traité par radiothérapie reste médiocre. La radiothérapie conformationnelle tridimensionnelle vise à augmenter la dose d’irradiation au niveau du volume tumoral pour augmenter le contrôle local, tout en épargnant au maximum les tissus sains de voisinage. La réduction des marges de sécurité et des volumes irradiés oblige à déterminer avec le plus de précision possible le volume tumoral exact. Cependant, la seule imagerie par tomodensitométrie est insuffisante, en particulier au niveau médiastinal et à distance. La tomographie par émission de positons permet de distinguer un volume biologique tumoral. Elle aide à délimiter le volume tumoral intraparenchymateux d’autant plus que la tumeur est accompagnée d’atélectasie et redresse le staging ganglionnaire médiastinal et à distance. Même si la sensibilité et la spécificité ne sont pas de 100 %, la tomographie par émission de positons devient maintenant incontournable avant d’envisager une quelconque escalade de dose en radiothérapie thoracique.