术前或单纯放疗可显著提高无转移食管癌患者的生存率。然而，放疗也可导致晚期治疗相关的心肺并发症。虽然胸壁放疗的心肺并发症研究主要针对淋巴瘤和乳腺癌患者，但胸壁放疗对食管癌患者的毒性不容忽视。
比较三维适形放疗和调强适形放射治疗(IMRT)对食管癌患者的远期疗效，发现3D-CRT组因心脏病和不明原因死亡的累积发生率高于IMRT组。
这些结果表明，现代放射治疗技术的剂量优势可能更好地保护心肺组织。带电粒子(如质子)非常小，理论上可以更好地保护肿瘤靶标周围的健康组织，如心肺等。
美国的一项研究表明，将被动质子散射疗法与IMRT进行比较，可以降低食管癌患者的心肺剂量，并确定影响质子治疗方案效果的解剖和治疗计划参数。
对于肺和心脏，质子治疗的辐射范围较小，剂量较低；虽然光子放疗的范围也较小，但剂量较高。计划中的靶体积与脊柱之间的距离以及未受辐射照射的心脏体积与IMRT和PBT的中位剂量呈线性相关，并用于预测治疗中心/肺的中位剂量。
与IMRT相比，研究中的所有患者的初始PBT治疗计划的中位肺剂量都较低，但只有92%的患者的中位心脏剂量低于IMRT。初始PBT治疗方案剂量分布差，心脏中位剂量高，包括肿瘤的剂量安排不合理、权重和(或)特殊的解剖结构(临床靶点包括心脏或围绕整个心脏)。首 次质子治疗方案采用1：2加权左/PA束进行优化，除肿瘤解剖结构特殊的患者外，多数病例心脏剂量均有明显提高。再优化后，除肿瘤解剖结构特殊的患者外，其余患者的肺/心剂量均明显优于IMRT。
1：2加权左/PA束被动散射PBT治疗患者的心肺剂量中位数明显低于IMRT，因此应采用该方法作为质子治疗方案，以减少食管癌的放射性心肺毒性。
