The present invention provides a method for accurate characterization of tumor burden and response to therapy. Such a method is highly desirable, because it may help improve the prognosis and survival of cancer patients. The method of the present invention can provide a reliable PET tumor boundary definition and metabolic tumor volumetric quantification that is robust with tumors of various sizes, 18F-FDG and other PET radiotracer uptake levels, and shapes. This method is a valuable user-friendly tool that is clinically applicable in aiding clinicians in diagnosing, staging, planning of radiotherapy and surgery, and determining treatment response of cancer. It can also be a valuable research tool to be used in cancer therapy development.La présente invention concerne un procédé pour la caractérisation précise de charge tumorale et de réponse à une thérapie. Un tel procédé est hautement souhaitable, car il peut aider à améliorer le pronostic et la survie de patients atteints de cancer. Le procédé de la présente invention peut fournir une définition de limite de tumeur de tomographie par émission de positons (TEP) fiable et une quantification volumétrique de tumeur métabolique qui est robuste avec des tumeurs de différentes tailles, 18F-FDG et dautres niveaux dabsorption dindicateur radioactif TEP, et formes. Ledit procédé est un outil précieux convivial qui est cliniquement applicable pour aider les médecins à diagnostiquer, évaluer, planifier une radiothérapie et une chirurgie, et déterminer une réponse de cancer au traitement. Ledit procédé peut également être un outil de recherche précieux destiné à être utilisé dans le développement de thérapie anti-cancer.