상대정맥의 협착 및 폐쇄에 의해 야기되는 상대정맥증후군의 대부분은 악성종양에 의해 발생한다. 상대정맥증후군의 일차적 치료로서는 방사선치료가 추천되며 종양의 근치적 치료 및 증상 완화 목적으로 유용한 방법이다. 하지만 방사선 치료 후 방사선 폐염, 식도염 등 섬유화성 변화에 의한 후유증이 생기기도 한다. 상대 정맥의 혈관 협착증은 드문 합병증이다. 저자들은 상대정맥 증후군 때문에 수술이 불가능하여서 근치 목적으로 항암제-방사선 동시병행 치료 후 종양의 완전 관해에 이르렀으나, 방사선 치료의 후유증으로 상대정맥 협착증이 새롭게 생긴 증례를 경험하였기에 증상 경감 목적의 상대정맥 방사선 치료시 흔하지 않은 합병증을 고려하여야 될 것으로 생각되어 증례 보고하는 바이다. 42세 남자가 호흡곤란과 안면부 부종을 주소로 내원하여 흉부 전산화단층촬영에서 상대정맥증후군으로 진단되었다. 조직검사 결과 선암(3B병기, T4N2M0)으로 확진되어 근치 목적으로 항암제-방사선 동시병행 치료를 시작하였다. 치료 중 일시적으로 안면 부종과 상지 부종이호전되었으나, 치료 후 다시 악화되었다. 흉부 CT 추적 관찰에서 종양은 보이지 않고, 섬유화성 변화가 상대 정맥 및 주변부에 나타났다. 이 후 흉부 종양은 완전 관해에 이르러 5년간 흉부에서 재발은 발견되지 않았으나, 방사선 후유증에 의한 혈관 협착은 호전되지 않고 지속되고 있다.