Nous reportons le cas d’un homme de soixante-dix ans qui a bénéficié d’une tomographie par émission de positons couplée à une tomodensitométrie (TEP/TDM) à la [18F]-Fluorocholine ([18F]-FCH) dans le cadre du bilan d’une récidive biochimique d’un cancer prostatique précédemment traité par prostatectomie en 2012 (score Gleason 5 (2+3), taux de PSA avant la prostatectomie 19 ng/mL). Les acquisitions précoces centrées sur le pelvis faisant suite à l’injection de 258 MBq de [18F]-FCH ont mis en évidence une fixation focalisée et intense au niveau du rectum. L’imagerie réalisée soixante minutes après injection de la base du crâne aux tiers supérieurs des fémurs a confirmé la présence de l’anomalie de fixation rectale, correspondant sur les coupes TDM à un épaississement du rectum. Les biopsies ont permis le diagnostic d’adénocarcinome rectal bien différencié. Le patient a bénéficié d’une résection chirurgicale en septembre 2014. Les résultats anatomo-pathologiques étaient en faveur d’un adénocarcinome rectal bien différencié envahissant la totalité de la paroi rectale. Quinze ganglions lymphatiques prélevés étaient bénins. La tumeur a été classée T3N0 (classification UICC 2010). Une tomodensitométrie avec injection de produit de contraste n’a pas montré de lésions compatibles avec des métastases du cancer du rectum. De plus en plus de découvertes fortuites se produiront dans la pratique clinique de la TEP/TDM. Ainsi s’il existe des lésions suspectes d’une étiologie différente de celle annoncée dans la demande, les médecins nucléaires doivent être conscients de ces problèmes afin d’aider les cliniciens à poursuivre des investigations complémentaires telles que l’endoscopie en cas de fixation digestive suspecte. Enfin, d’autres études doivent être réalisées pour confirmer l’utilité de la TEP/TDM à la [18F]-FCH dans le cancer colorectal par rapport à la TEP/TDM au [18F]-FDG.