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目的：以4D-CT影像为基础探讨胸部不同分段食管癌靶区三维方向上的运动变化规律，研究呼吸运动和靶区内运动对食管癌靶区及正常组织受照剂量分布影响。材料和方法：收集30例初治食管鳞癌患者，胸中、下段食管癌各15例，其中男性27例，女性3例，中位年龄61岁；T2分期有2例，T3、T4分期各16、12例。患者均行4D-CT增强扫描并采集10个呼吸时相的CT信息。分别在lO个时相上勾画肿瘤靶区（GTV），以肿瘤中心点位置坐标来确定肿瘤在左右（RL）、前后(AP)和头脚(SI)方向上的运动范围。并且在0%相和50%相的GTV上常规外扩得到CTV0、CTV5和PTV0、PTV5。在0%相的CT上按照6600cGy/33f的处方剂量来制作计划Plan1，然后将0%相的计划复制到同一病人的50%相CT上计算后得到Plan2。以Plan1和Plan2为基础，比较两种呼吸状态下靶区及周围正常组织受照的剂量。应用SPSS20.0统计软件包对组内比较采用单因素方差分析，两两比较采用配对t检验，相关性分析采用Pearson法，靶区动度与分期间关系行Mann-Whitney U秩和检验；P<0.05为检验标准，具有统计学意义。结果：(1)胸中段GTV质心在RL、AP、SI方向上移动峰值分别是0.22±0.090cm、0.20±0.080cm、0.38±0.095cm；胸下段GTV移动峰值则分别是0.25±0.087cm、0.26±0.089cm、0.56±0.134cm；胸中段和胸下段GTV移动峰值在RL、AP、SI方向上是有差异性，具有统计学意义（F=17.323、P=0.000, F=40.719、 P=0.000）。同时胸中、下段GTV质心在SI方向上的移动峰值分别与RL、AP方向上的动度有统计学差异（P=0.000、0.000，0.000、0.000），在AP、SI方向上胸中段与胸下段GTV质心位移均具有统计学意义（t=-2.049、-4.360，P=0.049、P=0.000）。（2）胸中段、胸下段靶区移动峰值在三维方向上均与呼吸运动移位具有相关性(P﹤0.05)。心脏搏动位移仅与胸下段靶区移动峰值在RL方向上具有相关性，r=0.558、P=0.031。左、右侧膈肌顶运动与胸下段靶区移动在SI方向上体现出明显相关性，r=0.524、0.670，P=0.045、0.006。而右侧膈肌顶运动与胸下段靶区移动在RL方向上具有相关性，r=0.584、P=0.022。（3）呼吸周期中胸中段GTV体积与双肺体积变化均呈负相关(r=-0.887、-0.927，P=0.001、0.000)，胸下段与双肺体积变化也呈负相关(r=-0.803、-0.945，P=0.005、0.000)，胸中、下段GTV变化与心脏体积变化无相关性(P=0.126、0.062)。（4）在三维方向上T3分期胸段食管癌GTV动度均大于T4期GTV的动度，差异具有统计学意义（Z=-2.055、-2.336、-2.465，P=0.040、0.020、0.014）。（5）胸中、下段GTV在自由呼吸状态下两极限时相上（即0%和50%相）靶区受照剂量分析：胸中、下段靶区PTV在Plan1的D100、D98、D95、D90、V95%、V90%平均值均高于Plan2，差异具有统计学意义（P﹤0．05）。胸中、下段靶区Plan1计划中PTV的HI值小于Plan2计划的HI值（P=0.027），即Plan1的PTV剂量分布均匀性优于Plan2。胸下段靶区CTV0和CTV5在两个计划中Dmin具有统计学差异，P=0.016。其余指标在两计划之间无统计学差异。而脊髓、双肺、心脏受照剂量在两计划比较中均无显著统计学意义（P>0．05）。结论：1、在呼吸控制技术下胸下段食管癌GTV运动幅度大于胸中段食管癌,本研究认为胸中段食管癌靶区ITV在RL、AP、SI上外扩0.30、0.30、0.50cm可以覆盖95%肿瘤靶区；胸下段食管癌靶区ITV则分别外扩0.30、0.40、0.70cm可以覆盖95%肿瘤靶区。2、本研究显示呼吸运动仍是影响胸段食管癌GTV运动的主要因素，心脏搏动是次要因素。而分期可能是影响胸段食管癌靶区运动的另一重要因素，分期越晚，食管癌靶区的移动度越小。3、胸中、下段在自由呼吸状态下两极限时相上靶区受照剂量存在差异，胸中下段PTV在Plan1中的D100、D98、D95高于Plan2；胸下段的CTV Plan1的D100高于Plan2。在分次放疗中呼吸运动和靶区内运动会使肿瘤放疗剂量欠量，可能是食管癌放疗后局部复发的原因之一。