放疗是食管癌患者的重要治疗手段，一些临床数据显示，PET-CT可以指导放疗，从而提高放疗的准确性，减少对周围组织的损伤。
目前，我国用于治疗食管癌的放疗主要以外照射为主，根据肿瘤的实际侵犯程度和周围可能存在的亚临床病变及区域淋巴结引流区确定照射范围。然而，放疗后的肺部、气管、脊髓和心血管辐射并发症是食管癌死亡率增加的最重要因素之一。因此确定放疗的靶区是食道癌放疗最关键的环节。
如果采用PET-CT一体机系统，通过其功能和解剖图像紧密结合的突出优势，成为放疗模拟和定位的新平台。因为CT图像可以清晰地显示解剖特征，但很难确定肿瘤浸润的边缘，也很难区分肿瘤的局部浸润和炎症反应，如果结合PET图像可以反映肿瘤和正常组织的功能、血流、分子代谢等信息，是一个新的放疗模拟平台。其结果是可以更精确地勾勒出食道癌的靶区，从而在放疗时对肿瘤进行大剂量照射的同时，最大限度地保护周围正常组织和器官。
