EOS 3D Roentgenuntersuchung

EOS-Aufnahme mit 3D-Röntgendarstellung der Wirbelsäule bei Skoliose
 

Synonyme: EOS-Imaging, micro-dose x-ray (EOS), EOS 2D/3D imaging system, EOS-Röntgen 3D-Wirbelsäulendarstellung, EOS-System, Vertikal Scanner

• Orthopädie
• Radiologie

11.03.2025

Sollten sich aus Ihrer Auftragsbearbeitung neue Erkenntnisse ergeben, informieren Sie uns bitte darüber per Mail an die Mailbox MFB Methodenbewertung.

Als idiopathische Skoliose wird eine dreidimensionale Achsabweichung der Wirbelsäule ohne bekannte Ursache bezeichnet. Das Krankheitsbild beinhaltet eine fixierte ein- oder mehrbogige Wirbelsäulenseitverbiegung mit Drehung (Rotation) der Wirbelkörper und Verdrehung (Torsion) der Wirbelsäule. 

Die Wirbel drehen gegeneinander und erzeugen dadurch eine Seitausbiegung der Wirbelsäule, die entsprechend ihrer Ausprägung verschiedene Krümmungsgrade erreichen kann. Maßgebend für die Diagnose ist ein Krümmungsgrad von mindestens zehn Grad nach Cobb. Frauen sind sechsmal häufiger als Männer betroffen. Mit einer Inzidenz von mehr als 1% ist die idiopathische Skoliose eine relativ häufige Fehlbildung (1).
 

Bei einer adoleszenten idiopathischen Skoliose (AIS) handelt es sich um eine dreidimensionale Wirbelsäulendeformität (inklusive Deformitäten der Frontalebene, der Rotation und des seitlichen Profils) mit dem Beginn im Zeitraum zwischen zehn und 18 Jahren und ohne klar erkennbare Ursache. 

Die 3D-Untersuchung mittels EOS-Imaging (Firma EOS Imaging, Frankreich) kombiniert Ganzkörper-, Niedrigdosisröntgenaufnahmen und 3D-Rekonstruktion unter Belastung im Stehen und ermöglicht eine Untersuchung der Körperhaltung mit dem hieraus resultierenden Einfluss auf die Gelenke und Achsen. Zwei zueinander rechtwinklig ausgerichtete Röntgenstrahlen scannen den gesamten Körper und spezielle Partikeldetektoren zeichnen die empfangenen Daten auf.
 

Im Rahmen der Skoliosediagnostik sind eine simultane Untersuchung sowie 3-dimensionale Darstellung der skoliotischen Krümmung und der axialen Rotation der des Scheitelwirbels möglich. Dies erlaubt beispielsweise eine strahlenreduzierte Diagnostik zur Operationsplanung bzw. Verlaufskontrollen bei konservativer Therapie der idiopathischen Skoliose bei Kindern.
 

Die Strahlendosis kann im Vergleich zu konventionellen Aufnahmen deutlich reduziert werden, insbesondere für sehr schlanke Menschen und Kinder (Micro-Dose-Protokoll) (2).
 

Das EOS-Imaging hat seine Limitierungen in der Diagnostik und Beurteilung von Frakturen, Pseudarthrosen oder anderen ossären Pathologien wie Tumoren, Osteoporose oder Erkrankungen, die die Komposition des Knochens verändern. Eine akkurate Beurteilung der Knochendichte mittels EOS-Imaging scheint bisher nicht möglich.
 

Die Auflösung der EOS-Bilder kann unter Umständen schlechter sein als die herkömmlicher Röntgenbilder. Bendingaufnahmen sollen im EOS nicht oder nur sehr eingeschränkt möglich sein (3).
 

Beim Röntgen wird die korrekte Bestimmung des Cobb-Winkels zum einen durch die Methode der zweidimensionalen Abbildung einer dreidimensionalen Struktur eingeschränkt mit hierdurch bedingter Bildunschärfe und Verschiebungen in der Abbildung (4). Letzteres wird zum Teil durch eine nicht ideale Positionierung der Patientin beziehungsweise des Patienten oder zunehmende Rotation der Wirbelkörper verstärkt.

In einem systematischen Review von Wade et al. 2013 (5) ermittelten die Autoren eine erheblich niedrigere Strahlenbelastung bei EOS®-Aufnahmen als bei herkömmlichen Röntgenaufnahmen oder Computerradiographie. Die mittlere Eintrittsflächendosis war bei EOS® bei posterior-anterioren Wirbelsäulen-Röntgenaufnahme über fünfmal niedriger und bei der lateralen Wirbelsäulen-Röntgenaufnahme über sechsmal niedriger.
 

In einer Studie von Hui et al. aus dem Jahre 2016 (6) wurde die Strahlenbelastung der Untersuchung mit dem EOS-System und einem standardmäßigen digitalradiographischem System (DR) verglichen. Mittels Thermolumineszenzdetektoren (TLDs) wurden in drei Regionen (Strenumoberrand, Mitte zwischen den Brustwarzen, Symphyse) die Eintrittsdosis gemessen. Mit einem Dosisanalyseprogramm wurden anschließend die effektive Dosis sowie die Organdosen der Schilddrüse, der Lunge und der Gonaden kalkuliert. Wie bereits in der Studie von Zarghooni et al. aus 2011 zeigte sich auch in der Studie von Hui et al. 2016 ein deutlicher Dosisunterschied der Verfahren. Die effektive Strahlendosis belief sich mit EOS auf 2,6 +/- 0,5 uSv, die mit DR auf 67,5 +/- 23,3 uSv. Mit dem EOS ist die effektive Dosis demnach um mehr als 95% reduziert und auch die Organdosen sind erheblich geringer als mit DR. Bei weiblichen Patienten ist die Dosis bei beiden Verfahren am höchsten mit folglich stärkster Reduzierung der absoluten Dosis.
 

Mittels Computersimulation haben Law et al. 2016 (7) berechnet, dass mit dem EOS Micro-Dose Protokoll die kumulative Strahlenexposition bei Behandlung einer Skoliose vom fünften bis zum 18. Lebensjahr mit halbjährlichen Kontrolluntersuchungen nur 14% der natürlichen Strahlenexposition eines Jahres entsprach (Law 2016). Im Vergleich zum digitalen Röntgenbild besteht auch eine durchschnittlich um den Faktor 26 geringere Patienteneintrittsdosis und 16- bis 34-fach niedrigere Organdosis (6). Micro-Dose Protokolle mit dem EOS-System sind ohne relevanten Qualitätsverlust möglich. Es zeigte sich eine 45-fach erniedrigte Strahlendosis im Vergleich zu konventionellen Röntgenbildern (8).

In der deutschen S2k-Leitlinie „Adoleszente Idiopathische Skoliose“ der Deutsche Wirbelsäulengesellschaft (DWG), Vereinigung für Kinderorthopädie (VKO) und der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Unfallchirurgie (DGOU) aus 2023 (gültig bis 14.03.2028) steht eine offene Empfehlung, dass neue Techniken mit geringer Strahlenexposition als Alternative zur klassischen Ganzwirbelsäulen-Röntgenaufnahme in der Diagnostik der AIS erwogen werden (3). Die Leitlinie weist darauf hin, dass die Auflösung von EOS-Bildern unter Umständen schlechter sein kann als die herkömmlicher Röntgenbilder. Bendingaufnahmen sollen im EOS nicht oder nur sehr eingeschränkt möglich sein.
 

Die Leitlinie der Bundesärztekammer zu Qualitätssicherung in der Röntgendiagnostik (9) betont die Notwendigkeit einer individuellen Indikationsstellung für jede Röntgenuntersuchung. Sie hebt hervor, dass die Strahlenexposition so gering wie möglich gehalten werden sollte und die Untersuchung nur bei gerechtfertigter Indikation durchgeführt werden soll. 
 

Die Häufigkeit der Röntgenuntersuchungen bei Skoliose wird in den aktuellen Leitlinien der deutschen medizinischen Fachgesellschaften nicht explizit festgelegt. Vielmehr betonen diese die Bedeutung einer individuellen Beurteilung durch den behandelnden Arzt, basierend auf Faktoren wie dem Alter der Patienten, dem Schweregrad der Skoliose und dem Fortschreiten der Erkrankung.
 

Bei einer im Wachstum diagnostizierten und behandelten Skoliose sollte alle 6 bis 12 Monate geröntgt werden, bis das Wachstum abgeschlossen ist. Bei einer stabilen Skoliose empfiehlt die internationale Skoliose-Gesellschaft, nur alle 12 bis 18 Monate zu röntgen (11).

• Hinsichtlich der diagnostischen Genauigkeit gilt das konventionelle Röntgen als etabliertes und als zuverlässig eingestuftes Verfahren, dessen Einsatz für die Diagnostik vor oder nach einer Operation oder bei der Indikationsstellung zur Korsetttherapie und zur Überprüfung einige Zeit nach Korsettanpassung von den Fachgesellschaften nicht in Frage gestellt wird. 

• Beim EOS Röntgen handelt es sich formal um eine neue Untersuchungs- und Behandlungsmethode nach § 135 Abs. 1 SGB V. 

• Bisherige Bewertung bzw. Beratungen durch den Gemeinsamen Bundesausschuss (G-BA) sind dem Medizinischen Dienst nicht bekannt.

• Die publizierten Studienergebnisse sind nicht ausreichend, um von einem Beleg des Nutzens, der den Anforderungen der §§ 2 und 12 SGB V genügt, auszugehen. 

• Beim Krankheitsbild idiopathische Skoliose liegt weder eine unerforschbare, singuläre Erkrankung im Sinne der BSG-Rechtsprechung vor noch ist mangels geeigneter publizierter Ergebnisse von einem Verdacht auf Systemversagen auszugehen.

• Die Voraussetzungen des § 2 Abs. 1a SGB V sind beim Krankheitsbild (idiopathische) Skoliose regelhaft nicht erfüllt.

Die Verwendung von CT-Röntgenstrahlern und Xenon-Gas Detektoren führt dazu, dass das EOS System nicht alle in der Sachverständigenprüfrichtlinie aufgeführten technischen Anforderungen für die Inbetriebnahme einer medizinischen Röntgeneinrichtung erfüllt (10). Wenn die Geräte die Qualitätsanforderungen nicht erfüllen, ist die Leistung somit nicht abrechenbar. 

Wie lässt sich die Strahlenbelastung möglichst niedrig halten?

Laut der Gesundheitsinformation des IQWiG (11), ist jede Röntgenuntersuchung mit einer geringen Strahlenbelastung verbunden. Eine Röntgenuntersuchung der Wirbelsäule entspricht etwa der natürlichen Strahlendosis, der ein Mensch in einem Monat ausgesetzt ist. Diese zusätzliche Dosis lässt das Krebsrisiko nur geringfügig ansteigen.

Trotz des niedrigen Risikos ist es sinnvoll, jede unnötige Strahlenbelastung zu vermeiden und die Zahl der Röntgenuntersuchungen auf das Nötigste zu beschränken.

Um die Krümmung der Wirbelsäule zu kontrollieren, ist es nicht nötig, bei jeder Kontrolluntersuchung ein Röntgenbild zu machen. Oft reichen eine körperliche Untersuchung und eine Messung mit einer speziellen Wasserwaage (dem Skoliometer) aus. Wenn sich dabei Hinweise auf eine Veränderung zeigen, kann eine Röntgenuntersuchung sinnvoll sein.

Es ist oft nicht nötig, dass die Wirbelsäule bei jeder Untersuchung von allen Seiten geröntgt wird. Um die Krümmung ausreichend zu beurteilen, reicht eine Aufnahme von hinten aus. Das erfordert zudem eine geringere Strahlendosis als Aufnahmen von vorne oder von der Seite.

Literatur:

1. Seifert J, Thielemann F, Bernstein P. Adoleszente idiopathische Skoliose. Der Orthopade. 2016;45(6):509-17.

2.3 EOS-Imaging. In: Expertise Orthopädie und Unfallchirurgie Wirbelsäule [Internet]. Stuttgart: Georg Thieme Verlag. Zuletzt abgerufen am: http://www.thieme-connect.de/products/ebooks/lookinside/10.1055/b-0039-167012.

3. Deutsche Wirbelsäulengesellschaft DWG, Vereinigung für Kinderorthopädie VKO, Deutsche Gesellschaft für Orthopädie und Unfallchirurgie DGOU. Adoleszente Idiopathische Skoliose - S2k-Leitlinie der Deutsche Wirbelsäulengesellschaft DWG, Vereinigung für Kinderorthopädie VKO, Deutsche Gesellschaft für Orthopädie und Unfallchirurgie DGOU 2023, zuletzt abgerufen am 11.03.2025: https://register.awmf.org/assets/guidelines/151-002l_Sk_Adoleszente-Idiopathische-Skoliose_2023-03.pdf.

4.Institut für Qualität und Wirtschaftlichkeit im Gesundheitswesen. Idiopathische Skoliose - Kann eine Videorasterstereographie eine radiologische Untersuchung in der Nachsorge ersetzen? Health Technology Assessment im Auftrag des IQWiG 2019, zuletzt abgerufen am 11.03.2025: https://www.iqwig.de/download/ht17-04_idiopathische_skoliose_videorasterstereographie_radiologische-untersuchung_hta-bericht.pdf

5. Wade R, Yang H, McKenna C, Faria R, Gummerson N, Woolacott N. A systematic review of the clinical effectiveness of EOS 2D/3D X-ray imaging system. European spine journal : official publication of the European Spine Society, the European Spinal Deformity Society, and the European Section of the Cervical Spine Research Society. 2013;22(2):296-304.

6.Hui SCN, Pialasse J-P, Wong JYH, Lam T-p, Ng BKW, Cheng JCY, et al. Radiation dose of digital radiography (DR) versus micro-dose x-ray (EOS) on patients with adolescent idiopathic scoliosis: 2016 SOSORT- IRSSD “John Sevastic Award” Winner in Imaging Research. Scoliosis and Spinal Disorders. 2016;11(1):46.

7.Law M, Ma WK, Lau D, Cheung K, Ip J, Yip L, et al. Cumulative effective dose and cancer risk for pediatric population in repetitive full spine follow-up imaging: How micro dose is the EOS microdose protocol? Eur J Radiol. 2018;101:87-91.

8. Ilharreborde B, Ferrero E, Alison M, Mazda K. EOS microdose protocol for the radiological follow-up of adolescent idiopathic scoliosis. European spine journal : official publication of the European Spine Society, the European Spinal Deformity Society, and the European Section of the Cervical Spine Research Society. 2016;25(2):526-31.

9. Bundesärztekammer. Leitlinie der Bundesärztekammer zu Qualitätssicherung in der Röntgendiagnostik 2022, zuletzt abgerufen am 10.03.2025: https://www.bundesaerztekammer.de/fileadmin/user_upload/BAEK.pdf 

10.Krug B, C W, Schwabe, N-M S, B W, D M, et al. Bildqualitativer Vergleich eines röntgenstereotaktischen Ganzkörperaufnahme-systems mit der direkten Flachdetektor-Radiographie anhand von Untersuchungen des Beckens und des Knies2014.

11.Institut für Qualität und Wirtschaftlichkeit im Gesundheitswesen. Skoliose im Jugendalter, Kontrolluntersuchungen bei Skoliose 2024, zuletzt abgerufen am 10.03.2025: https://www.gesundheitsinformation.de/kontrolluntersuchungen-bei-skoliose.html