Abstract
Background
Bone marrow edema (BME) is a significant imaging finding in musculoskeletal and emergency
radiology, often associated with trauma or nontraumatic etiologies such as inflammation,
infection, or neoplasms. Magnetic resonance imaging (MRI) remains the gold standard
for BME evaluation. However, dual-energy CT (DECT) has emerged as a valuable alternative
due to its faster acquisition times, lower costs, and more rapid access in emergency
settings (when compared with MRI), facilitating timely decision-making when MRI is
impractical or contraindicated. Despite its benefits, accurate interpretation of BME
on DECT requires careful understanding of its limitations and potential pitfalls.
This article addresses the technical and clinical challenges in DECT-based BME assessment
and proposes strategies to enhance diagnostic accuracy.
Method
A review of the literature was performed by searching the PubMed and ScienceDirect
databases, using the keywords (“DECT” or “Dual-Energy”) and (“BME” or “bone marrow
edema”) and (“musculoskeletal” or “bone” or “skeleton”) for the title and abstract
query. The inclusion criteria were scientific papers presented in the English language.
Exclusion criteria included articles which had no relevant focus on BME and case reports.
Of the 168 articles initially identified, 75 were deemed relevant and were reviewed
in detail. Insight from this literature search and the authorsʼ clinical experience
forms the basis of this review, highlighting key pitfalls and strategies for accurate
BME interpretation.
Results and Conclusion
DECT provides significant advantages for detecting BME, such as material-specific
color overlays and high anatomical correlation. However, key pitfalls include the
misinterpretation of artifacts, difficulties in cases of severe displacement or sclerosis,
and challenges posed by imaging artifacts in large-sized patients or those with metallic
implants. Radiologists can improve diagnostic accuracy by understanding the limitations
and pitfalls of DECT, and by adopting the solutions outlined in the article to optimize
its use.
Key Points
-
DECT effectively identifies BME in both traumatic and non-traumatic conditions, with
sensitivity and specificity comparable to magnetic resonance imaging (MRI).
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Key interpretation pitfalls include artifacts from photon starvation, metallic implants,
severe displacement, and motion, as well as limitations in algorithm processing.
-
Misdiagnoses can arise due to mimics of BME, such as sclerosis, red marrow, or pathological
fractures, necessitating clinical and imaging correlation.
-
Parameter optimization (e.g., spectral FOV, kernel selection, image calibration) enhances
diagnostic accuracy and reduces errors.
Citation Format
Zusammenfassung
Hintergrund
Das Knochenmarködem (KMÖ) ist ein bedeutender bildgebender Befund in der muskuloskelettalen
Radiologie und Notfallradiologie, häufig assoziiert mit traumatischen oder nicht-traumatischen
Ursachen wie Entzündungen, Infektionen oder Neoplasien. Die Magnetresonanztomografie
(MRT) bleibt der Goldstandard zur Beurteilung von KMÖ; jedoch hat sich die Dual-Energy-CT
(DECT) aufgrund ihrer, verglichen mit der MRT kürzeren Messzeiten, geringerer Kosten
und größeren Verfügbarkeit in Notfallaufnahmen als wertvolle Alternative etabliert.
Trotz ihrer Vorteile erfordert die genaue Interpretation eines KMÖ in der DECT ein
sorgfältiges Verständnis der Einschränkungen und potenzieller Fallstricke. Dieser
Artikel befasst sich mit den technischen und klinischen Herausforderungen bei der
Bewertung eines KMÖ mittels DECT und schlägt Strategien vor, um die diagnostische
Genauigkeit zu verbessern.
Methode
Eine Literaturrecherche wurde in den Datenbanken PubMed und ScienceDirect durchgeführt,
wobei die englischen Schlüsselwörter („DECT“ oder „Dual-Energy“) und („BME“, oder
„bone marrow edema“) sowie („musculoskeletal“ oder „bone“ oder „skeleton“) für die
Titel- und Abstract-Suche verwendet wurden. Eingeschlossen wurden wissenschaftliche
Arbeiten in englischer Sprache. Ausschlusskriterien waren Artikel, die keinen relevanten
Fokus auf das KMÖ legten, ebenso wurden Fallberichte ausgeschlossen. Von den zunächst
identifizierten 168 Artikeln wurden 75 als relevant erachtet und detailliert analysiert.
Die Erkenntnisse aus dieser Literaturrecherche sowie die klinische Erfahrung der Autoren
bilden die Grundlage dieser Übersichtsarbeit, die zentrale Fallstricke und Strategien
für eine präzise KMÖ-Interpretation hervorhebt.
Ergebnisse und Fazit
DECT bietet wesentliche Vorteile bei der Detektion eines KMÖ, darunter materialspezifische
Farbüberlagerungen und eine hohe anatomische Korrelation. Dennoch existieren relevante
Fallstricke, wie die Fehlinterpretation von Artefakten, Schwierigkeiten bei ausgeprägter
Dislokation oder Sklerose sowie Herausforderungen durch Bildartefakte bei adipösen
Patienten oder metallischen Implantaten. Radiologen können die diagnostische Genauigkeit
verbessern, indem sie die Einschränkungen und Fallstricke der DECT verstehen und die
in diesem Artikel dargestellten Lösungen und Protokolle zur Optimierung der Anwendung
übernehmen.
Kernaussagen
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DECT ermöglicht die zuverlässige Identifikation eines KMÖ sowohl bei traumatischen
als auch nicht-traumatischen Erkrankungen mit einer Sensitivität und Spezifität, die
mit der Magnetresonanztomografie (MRT) vergleichbar ist.
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Wichtige Interpretationsfallen umfassen Artefakte durch Photonenmangel, metallische
Implantate, ausgeprägte Dislokationen, Bewegungsartefakte sowie algorithmische Limitationen.
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Fehlinterpretationen können durch KMÖ-Mimiker wie Sklerose, rotes Knochenmark oder
pathologische Frakturen entstehen, wodurch eine enge klinische und bildgebende Korrelation
erforderlich ist.
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Die Optimierung technischer Parameter (z.B. spektrales FOV, Wahl des Kernel, Bildkalibrierung)
verbessert die diagnostische Genauigkeit und reduziert Fehler.
Keywords
bone marrow edema - BME - dual-energy CT - pitfalls
