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Rofo
DOI: 10.1055/a-2653-9256
Review

Pitfalls in Bone Marrow Edema Interpretation on Dual-Energy CT: Challenges and Solutions

Fallstricke bei der Interpretation des Knochenmarködems in der Dual-Energy-Computertomografie: Herausforderungen und Lösungsansätze
Jiawei Alexander Yap 
1   Department of Radiology, Woodlands Health, Singapore, Singapore (Ringgold ID: RIN486158)
,
Yu Xuan Nicholas Ong
1   Department of Radiology, Woodlands Health, Singapore, Singapore (Ringgold ID: RIN486158)
,
Marc-André Weber 
2   University Medical Center Rostock, Institute of Diagnostic and Interventional Radiology, Pediatric Radiology and Neuroradiology, Rostock, Germany
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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).

  • 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

  • Yap JA, Ong YX, Weber M. Pitfalls in Bone Marrow Edema Interpretation on Dual-Energy CT: Challenges and Solutions. Rofo 2025; DOI 10.1055/a-2653-9256

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

  • 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.

  • Wichtige Interpretationsfallen umfassen Artefakte durch Photonenmangel, metallische Implantate, ausgeprägte Dislokationen, Bewegungsartefakte sowie algorithmische Limitationen.

  • Fehlinterpretationen können durch KMÖ-Mimiker wie Sklerose, rotes Knochenmark oder pathologische Frakturen entstehen, wodurch eine enge klinische und bildgebende Korrelation erforderlich ist.

  • 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


Publication History

Received: 04 March 2025

Accepted after revision: 06 July 2025

Article published online:
01 August 2025

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