L’implémentation des nouvelles techniques d’imagerie dans la pratique quotidienne de l’oncologue radiothérapeute est un enjeu majeur de ces dix dernières années, cela afin d’optimiser l’intervalle thérapeutique, c’est-à-dire, d’optimiser le contrôle locorégional de la maladie tout en limitant les effets secondaires. Parmi elles, la tomographie par émission de positrons (TEP) offre une opportunité au clinicien d’accéder aux données relatives aux mécanismes biologiques tumoraux tout en s’appuyant sur les images morphologiques de la tomodensitométrie (TDM). Ainsi le recours à l’imagerie hybride TEP/TDM connaît un développement récent et de nombreuses études sont menées pour optimiser son utilisation aussi bien dans la planification que dans l’évaluation de la réponse au traitement et sa valeur pronostique. Le choix du radiotraceur en fonction du type de cancer et du mécanisme biologique étudié, les différentes méthodes de délinéation tumorale, ainsi que les implémentations actuelles ou en cours de développement nécessitent une mise à jour régulière en vue d’optimiser les pratiques. Nous nous proposons tout au long de cet article, une revue exhaustive des recherches publiées et en voie de publication jusqu’en décembre 2011, quant à l’utilisation de la TEP/TDM dans tous les aspects de la radiothérapie moderne depuis le diagnostic jusqu’au suivi post-thérapeutique : guidage biopsique, optimisation de la planification et de la dosimétrie, évaluation de la réponse et valeur pronostique, suivi et détection précoce de la rechute en la différenciant d’une nécrose tumorale. Dans un but didactique, chacun de ces aspects est abordé par localisation tumorale primaire et illustré d’exemples iconographiques représentatifs. L’apport actuel de la TEP/TDM et ses perspectives de développement sont ainsi développées afin de fournir au médecin oncologue radiothérapeute, en formation initiale ou continue, une lecture claire et à jour dans ce domaine en expansion.

The implementation of new techniques of imaging in the daily practice of the radiation oncologist is a major advance in these last 10 years. This allows optimizing the therapeutic intervals and locoregional control of the disease while limiting side effects. Among them, positron emission tomography (PET) offers an opportunity to the clinician to obtain data relative to the tumoral biological mechanisms, while benefiting from the morphological images of the computed tomography (CT) scan. Recently hybrid PET/CT has been developed and numerous studies aimed at optimizing its use in the planning, the evaluation of the treatment response and the prognostic value. The choice of the radiotracer (according to the type of cancer and to the studied biological mechanism) and the various methods of tumoral delineation, require a regular update to optimize the practices. We propose throughout this article, an exhaustive review of the published researches (and in process of publication) until December 2011, as user guide of PET/CT in all the aspects of the modern radiotherapy (from the diagnosis to the follow-up): biopsy guiding, optimization of treatment planning and dosimetry, evaluation of tumor response and prognostic value, follow-up and early detection of recurrence versus tumoral necrosis. In a didactic purpose, each of these aspects is approached by primary tumoral location, and illustrated with representative iconographic examples. The current contribution of PET/CT and its perspectives of development are described to offer to the radiation oncologist a clear and up to date reading in this expanding domain.