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本研究主要量化分析了胸部肿瘤放疗时心跳所致心脏、心包及左心室肌的位置、体积、形态及受照剂量的变化。回顾性分析了22例患者的屏气下心电门控四维螺旋断层扫描（four-dimensional computer tomography,4DCT）图像,在4DCT图像的20个时相（0%-95%）上分别勾画心脏、心包及左心室肌。利用MIM Maestro 6.6.9（MIM）工作站和影像组学开源软件IBEX（imaging biomarker explorer）分析不同时相心脏、心包及左心室肌的位置、体积及形态变化。在定位CT图像上进行计划设计,将其剂量分布导入MIM工作站,进行四维剂量分布重建并分析不同时相心脏、心包及左心室肌Dmean、V5、V10、V20、V30及V40等剂量-体积指标的变化。为探讨临床中使用静态心包勾画作为危及器官（OAR）对心脏进行保护时心脏的安全性能否得到保证,本研究分析了静态心包对动态心脏的包含情况,并计算了相关的剂量影响。本研究结果主要包括:（1）心脏和心包在所有方向位移的平均值均小于1.5 mm,而左心室肌的位移较大,最大可达（4.1±2.8）mm。（2）心脏和心包的体积及相似性指数（dice similarity coefficient,DSC）变化率分别为（16.49±3.85）%和（10.08±2.14）%、（12.62±3.94）%和（5.20±1.54）%,二者的变化均小于左心室肌的（24.23±11.35）%和（184.33±128.61）%,差异均具有统计学意义（P<0.05）。心脏及心包在DSC最大、最小时相间的形态学参数差异无统计学意义（P>0.05）,而左心室肌的差异均具有统计学意义（P<0.05）。（3）心脏及心包的Dmean随心跳的变化率分别为（3.33±1.04）%和（2.66±1.15）%,V5、V10、V20、V30及V40的最大差值的平均值均小于2%,且差异均无统计学意义（P>0.05）;而左心室肌的Dmean变化率为（87.05±38.34）%,V5、V10、V20、V30及V40的最大差值分别为（13.76±4.46）%、（13.64±4.33）%、（12.84±4.55）%、（11.62±4.85）%和（3.63±2.56）%,且差异均具有统计学意义（P<0.05）;左心室肌Dmean、V5、V10、V20、V30及V40的变化显著大于心脏和心包的同一指标（P<0.05）。（4）动态心脏超出静态心包轮廓的体积最高达13.77%,所造成的Dmean差值最高达2.08 Gy。本研究结果表明在整个心跳周期中,心脏、心包及左心室肌均在不断变化,而左心室肌的运动变化显著大于心脏及心包,且左心室肌的运动规律与心脏及心包均不一致。心跳并没有引起心脏及心包剂量-体积指标的显著变化,故心跳可能不是引起心脏及心包剂量-体积指标评估误差的主要原因;但心跳所致左心室肌的剂量-体积指标变化显著,需单独考虑左心室肌的剂量-体积指标限制。由于静态心包轮廓并不能完全包含心脏的运动范围,且已造成剂量误差,故通过在3DCT上勾画心包作为OAR对心脏进行剂量评估和风险预测的方法应谨慎使用。