雙模態成像的運動員骨骼健康監測：運動醫學的精細防護針對職業運動員，便攜式雙模態設備可快速評估應力性骨折風險：X射線量化骨皮質增厚程度（如增厚>0.2mm），熒光標記的骨細胞機械應力響應（YAP/TAZ探針）顯示應力集中區域（熒光強度高1.8倍）。該技術可在臨床癥狀出現前2周發現潛在損傷，為運動員的訓練調整與康復計劃提供影像依據，在籃球運動員隊列研究中使應力性骨折發生率降低40%。 集成AI輔助診斷的雙模態系統，自動檢測X射線骨結構異常并關聯熒光標記的病理信號。
骨科生物材料研發：雙模態評估的全周期支持在骨替代材料研發中，系統通過X射線監測材料降解速率（密度下降率）與新骨形成效率（骨體積增加），熒光標記材料周圍的免疫細胞與血管內皮細胞，評估生物相容性與血管化程度。在β-TCP陶瓷研究中，雙模態成像顯示材料6周降解率達30%，伴隨新骨體積增加25%，且熒光標記的CD68+巨噬細胞數量逐漸減少，為材料優化提供“降解-成骨-免疫”的多維度數據，加速研發進程。在骨擴散研究中，X射線一熒光成像系統識別骨皮質破壞，熒光標記細菌生物膜分布。
