作者：上海市同仁醫(yī)院骨科 魯揚虎

     在醫(yī)學影像學領(lǐng)域，準確、高效且低輻射的成像技術(shù)一直是科研與臨床實踐的追求目標。EOS 成像技術(shù)的出現(xiàn)，為脊柱側(cè)彎、下肢長度差異及下肢畸形等骨骼疾病的診斷與治療帶來了新的曙光。本文將深入淺出地為您介紹 EOS 成像技術(shù)的原理、應用及其獨特優(yōu)勢。

一、EOS 成像技術(shù)簡介

EOS 成像系統(tǒng)（EOS Imaging）是一種雙平面狹縫掃描系統(tǒng)，它能夠獲取站立位的脊柱和下肢 X 射線圖像。這一技術(shù)誕生于 2007 年，首次在歐洲商用，并于次年在美國安裝首臺設備。其核心技術(shù)在于結(jié)合了狹縫掃描技術(shù)、多絲正比室（MWPC）探測器以及雙平面成像技術(shù)。

狹縫掃描技術(shù)將傳統(tǒng)的錐形 X 射線束通過狹縫準直器轉(zhuǎn)化為 0.5 毫米寬的扇形束，在垂直方向（CC 平面）逐層掃描患者，使圖像放大僅發(fā)生在橫向平面，消除了錐形束在垂直方向的放大效應，為精確測量肢體長度等提供了有力保障。

多絲正比室探測器則是基于諾貝爾獎得主喬治?夏帕克的研究成果。它利用氙氣室檢測 X 射線光子，在不使用網(wǎng)格消除散射線的情況下，依然能夠以較低的輻射劑量獲取高質(zhì)量圖像，顯著降低了患者的輻射暴露。

雙平面成像則使 EOS 掃描儀能夠同時獲取前后位和側(cè)位兩個正交的放射圖像，不僅縮短了檢查時間，還為脊柱和下肢的三維表面重建提供了可能，讓醫(yī)生能夠更全面立體地觀察骨骼結(jié)構(gòu)。

二、EOS 成像技術(shù)的應用

（一）脊柱側(cè)彎

脊柱側(cè)彎是一種三維脊柱畸形，涉及冠狀面的側(cè)向彎曲、矢狀面的后凸或前凸以及水平面的椎體旋轉(zhuǎn)。EOS 成像能夠在患者站立負重狀態(tài)下準確評估脊柱的真正彎曲程度和椎體形態(tài)，這對于先天性脊柱側(cè)彎、神經(jīng)肌肉型脊柱側(cè)彎和特發(fā)性脊柱側(cè)彎的診斷和治療決策至關(guān)重要。通過三維重建，醫(yī)生可以清晰地觀察到脊柱的三維結(jié)構(gòu)，為制定個性化的治療方案提供依據(jù)，如保守觀察、支具治療或手術(shù)固定。

脊柱側(cè)彎EOS成像

（二）下肢長度差異與畸形

下肢的對稱性和適當排列對于正常的步態(tài)和姿勢維持非常重要。下肢長度差異可能由先天因素、創(chuàng)傷、感染、炎癥等引起，甚至可能導致脊柱側(cè)彎。EOS 成像能夠精確測量下肢長度，并評估下肢的成角畸形和扭轉(zhuǎn)異常。無論是先天性短股骨、膝內(nèi)外翻畸形還是股骨和脛骨的扭轉(zhuǎn)異常，EOS 都能提供準確的測量數(shù)據(jù)，幫助醫(yī)生判斷是否需要干預以及選擇合適的治療方法，如鞋墊墊高、骺板阻滯、截骨術(shù)或肢體延長手術(shù)。

三、EOS 成像技術(shù)的優(yōu)勢

（一）低輻射劑量

與傳統(tǒng)的計算機放射成像（CR）、數(shù)字放射成像（DR）和計算機斷層掃描（CT）相比，EOS 成像技術(shù)具有顯著的低輻射優(yōu)勢。其高效探測器系統(tǒng)和獨特的掃描方式使得輻射劑量大幅降低，相比 CR 和 DR 可減少約 2 至 9 倍的輻射劑量，與 CT 相比，輻射劑量更是降低了約 26 至 32 倍。這對于需要長期隨訪的脊柱側(cè)彎患者，尤其是兒童和青少年，極大地減少了輻射致癌等潛在風險。

 EOS設備 

（二）三維成像能力

EOS 的雙平面成像能夠生成脊柱和下肢的三維表面重建圖像，為醫(yī)生提供了更為直觀和全面的解剖信息。這種三維重建對于準確評估脊柱的旋轉(zhuǎn)程度、復雜脊柱畸形以及下肢骨骼的扭轉(zhuǎn)異常等具有重要意義，有助于制定更為精準的治療計劃。

（三）站立位成像

EOS 成像能夠在患者站立負重的生理狀態(tài)下進行，這與傳統(tǒng)的仰臥位或俯臥位 CT 掃描不同。站立位成像更真實地反映了脊柱和下肢在實際生活中的形態(tài)和力學狀態(tài)，避免了因體位改變導致的脊柱彎曲和下肢對線誤差，提高了診斷的準確性。

 DR和CR的錐形束，與EOS掃描儀的扇形束對比。在計算機放射成像和數(shù)字放射成像中（圖2A、B），X射線源（紅點）形成的射線束在各個方向上發(fā)散（黃色三角形）。射線穿過患者后，在到達探測器（灰色矩形）之前會先通過一個準直器。在EOS掃描儀中（圖2C），X射線束（黃色三角形）在到達患者之前會先通過一個狹縫準直器（黑色矩形），使其變成厚度為0.5毫米的扇形束。EOS掃描儀的扇形束寬度為45厘米（圖2D）。它進入一個正比室（綠色箭頭），該室會放大待檢測的信號。射線束會從顱側(cè)向尾側(cè)掃過所需的視野，最大可達175厘米。 

（四）減少拼接偽影

與傳統(tǒng)的多幅拼接成像技術(shù)相比，EOS 掃描能夠一次性獲取整個脊柱或下肢的圖像，消除了因患者移動或拼接誤差導致的圖像不匹配問題，提高了圖像質(zhì)量的可靠性。

 EOS 掃描儀中的雙平面成像。EOS 掃描儀有兩個相互垂直的源 - 準直器 - 探測器單元，可同時獲取正位和側(cè)位 X 光片 

四、EOS 成像技術(shù)的挑戰(zhàn)

盡管 EOS 成像技術(shù)具有諸多優(yōu)勢，但在實際應用中也面臨一些挑戰(zhàn)。例如，其設備成本較高，安裝一臺新的 EOS 設備大約需要 95 萬美元，且需要較大的專用空間；對于患有神經(jīng)肌肉疾病或平衡困難的患者，可能難以在掃描過程中保持靜止，導致運動偽影；此外，三維重建過程需要專業(yè)人員的操作和較長的重建時間，且不適用于所有年齡段和骨骼形態(tài)的患者。

五、結(jié)語

EOS 成像技術(shù)作為一項先進的醫(yī)學影像學技術(shù)，在脊柱側(cè)彎、下肢長度差異和畸形的診斷與治療中展現(xiàn)出了巨大的潛力。其低輻射劑量、三維成像能力、站立位成像以及減少拼接偽影等特點，使其成為骨科臨床實踐中不可或缺的工具之一。然而，我們也需要客觀地認識到其在成本、適用性等方面存在的局限性。隨著技術(shù)的不斷進步和臨床經(jīng)驗的積累，相信 EOS 成像技術(shù)將在未來為更多患者帶來更加精準、安全的醫(yī)療服務，為骨骼健康的維護貢獻力量。

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