La TEP ha demostrado recientemente ser útil en la estadificación del carcinoma de pulmón para determinar la presencia de enfermedad ganglionar y metástasis a distancia. En varios estudios, hasta el 18% de los pacientes considerados resecables tienen una enfermedad más avanzada demostrada por imágenes de PET.

Con respecto a la estadificación ganglionar, la sensibilidad de la TEP se ha reportado en el rango de 76-100% y las especificidades varían de 82 a 100%. Varios estudios han demostrado la superioridad de la TEP-FDG sobre la exploración por TC en la evaluación de la enfermedad ganglionar. En un metanálisis en el que se comparó el valor de la TEP en 514 pacientes estudiados de 1994 a 1998 con los estudios de TC en 2.226 pacientes estudiados en el mismo período, la TEP fue más precisa que la TC para demostrar metástasis ganglionares de cáncer de pulmón de células no pequeñas. El promedio de sensibilidad y especificidad para la PET fue de 79 y 91%; para la tomografía computarizada, fue de 60 y 77%. Wahl et al. demostró una sensibilidad de 82% y una especificidad de 81% para la TEP en la estadificación del mediastino, en comparación con una sensibilidad de 64% y una especificidad de 44% para la exploración por TC. La precisión diagnóstica general de la PET fue del 92% y del 75% para la tomografía computarizada. Peterman et al. se estudió a 102 pacientes con cáncer de pulmón de células no pequeñas. La sensibilidad para la TEP en la detección de metástasis ganglionares mediastínicos fue de 91%, con una especificidad de 86%. A pesar de la superioridad de la PET sobre la tomografía computarizada para la evaluación de la adenopatía mediastínica, la resolución de la PET dificulta la determinación de la extensión del tumor y la afectación de grupos de ganglios linfáticos individuales. La TC sigue siendo necesaria para la correlación anatómica, y el uso combinado de la tomografía computarizada y la TEP para estadificar las metástasis ganglionares intratorácicas es clínicamente útil.

La PET parece mejorar la detección no invasiva de la enfermedad extratorácica. La PET de cuerpo entero puede estadificar la enfermedad intratorácica y extratorácica en un solo examen, y tiene una precisión general mayor que las imágenes convencionales. La TEP de cuerpo entero puede detectar metástasis extratorácicas insospechadas en hasta el 10% de los pacientes cuando la tomografía computarizada no las detecta, y también puede alterar el manejo en hasta el 40% de los casos.

La PET se puede utilizar para evaluar masas suprarrenales, con sensibilidades y especificidades de la PET reportadas para ser del 100% y 80-100% respectivamente. Los huesos son otro sitio común de enfermedad metastásica. La PET detecta lesiones que no se encuentran en estudios convencionales. Se notificó que la precisión, sensibilidad y especificidad de la TEP para metástasis óseas es superior a 90%. Sin embargo, existen limitaciones en la evaluación por TEP de las metástasis cerebrales. El cerebro normal tiene una absorción de glucosa significativa, y las metástasis pueden ser difíciles de detectar en la TEP. Se han notificado informes de sensibilidad baja (68%) en la detección de metástasis cerebrales, y la TEP no se debe usar para reemplazar las imágenes por TC o RM. Existen limitaciones de la PET en la evaluación del cáncer de pulmón de células no pequeñas. El valor predictivo positivo de la PET es menor en pacientes con inflamación (p. ej. en neumonía post obstructiva). La resolución anatómica limitada de la PET hace que la evaluación de la extensión del tumor sea menos fiable que la tomografía computarizada o la resonancia magnética.

En los estudios preliminares también se demostró el beneficio de la TEP-FDG para medir la respuesta a la quimioterapia y la radiación, así como para detectar la enfermedad recidivante. Se ha notificado que la PET tiene una sensibilidad del 97-100% y una especificidad del 62-100% en la detección de tumores recurrentes. Las exploraciones son más confiables de 6 meses a 1 año después de completar la terapia. Antes de ese momento, los cambios inflamatorios hipermetabólicos pueden dar lugar a estudios falsos positivos.