Differentiation of benign osteoporotic and neoplastic vertebral compression fractures with a diffusion-weighted, steady-state free precession sequence
- 1. Inst. fuer Klinische Radiologie, Ludwigs-Maximilians-Universitaet Muenchen, Muenchen (Germany)
- 2. Klinikum der Ludwig-Maximilians-Universitaet Muenchen, Muenchen (Germany). Abt. fuer Orthopaedie
- 3. Siemens Medizinsysteme, Erlangen (Germany)
Description
Purpose: To evaluate the diagnosic accuracy of a diffusion-weigthed, steady-state free precession (SSFP) sequence for the differentiation of acute benign osteoporotic and neoplastic vertebral compression fractures. Methods: 85 patients with 102 vertebral compression fractures were examined with MR imaging using a spine array surface coil (Siemens, Vision, 1.5 Tesla). The following sequences were performed in sagittal orientation: T1-weighted spin echo (SE), short-tau inversion recovery (STIR) and a diffusion-weighted SSFP sequence (TR=25 msec, diffusion pulse length δ=3 msec). The SSFP images were evaluated qualitatively on a 5-grade scale from strongly hypointense to strongly hyperintense. Quantitative analysis was performed with region of interest measurements (ROI) and calculation of a bone marrow ratio. Results: 60 fractures were due to osteoporosis and 42 fractures were caused by malignancy. 'Hyperintensity' in a vertebral fracture on a SSFP sequence provided a sensitivity of 100% and a specificity of 93%. The positive predictive value was 91%, the negative predictive value was 100%. Quantitative analysis of the bone marrow ratio showed a statistically significant difference between the osteoporosis and the tumor group (p<0.001). The mean value for the osteoporotic fractures was -0.32 (SD 0.33) and +2.07 (SD 1.37) for the tumor group. Conclusion: The SSFP sequence provides a high accuracy in the differentiation of benign osteoporotic and neoplastic vertebral compression fractures. (orig.)
Abstract (German)
Ziel: Ziel war die Ermittlung der diagnostischen Genauigkeit einer diffusionsgestuetzten steady-state free precession(SSFP)-sequenz fuer die Differenzierung von akuten osteoporotischen und tumoroesen Wirbelkoerperfrakturen. Methode: 85 Patienten mit 102 akuten Wirbelkoerperfrakturen wurden prospektiv mit der Magnetresonanztomographie (MRT) untersucht. Angewendet wurden eine T1-gewichtete Spin Echo Sequenz, eine Short-tau inversion recovery-Sequenz (STIR) und eine diffusionsgewichtete SSFP-Sequenz (TR 25 ms, Diffusionspulsdauer δ 3,0 ms). Es erfolgte eine qualitative und quantitative Auswertung der Signalintensitaeten der frakturierten Wirbelkoerper auf der diffusionsgewichteten SSFP-Sequenz. Die Signalintensitaeten wurden qualitativ auf einer fuenfrangigen Skala von deutlich hypointens bis deutlich hyperintens graduiert. Die quantitative Auswertung erfolgte mit Region of Interest Messungen (ROI) und Ermittlung eines Knochenmarksquotienten. Ergebnisse: 60 Frakturen waren durch Osteoporose und 42 Frakturen durch einen Tumorbefall verursacht. Fuer das Merkmal 'Hyperintensitaet' auf der SSFP-Sequenz als Zeichen einer tumoroesen Fraktur ergaben sich eine Sensitivitaet von 100%, eine Spezifitaet von 93%, ein positiver Vorhersagewert von 91% und ein negativer Vorhersagewert von 100%. Die quantitative Analyse ergab einen signifikanten Unterschied zwischen benignen osteoporotischen und tumoroesen Wirbelkoerperfrakturen (p<0,001). Schlussfolgerung: Die diffusionsgewichtete SSFP-Sequenz kann benigne osteoporotische und maligne Wirbelkoerperfrakturen mit einer hohen Genauigkeit differenzieren. (orig.)Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Differenzierung osteoporotischer und tumoroeser Wirbelkoerperfrakturen mit einer diffusionsgewichteten Steady-State Free Precession-Sequenz
Publishing Information
- Journal Title
- RoeFo - Fortschritte auf dem Gebiete der Roentgenstrahlen und der Bildgebenden Verfahren
- Journal Volume
- 173
- Journal Issue
- 1
- Journal Page Range
- p. 70-75
- ISSN
- 1438-9029
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 33020877
- Subject category
- S62: RADIOLOGY AND NUCLEAR MEDICINE;
- Descriptors DEI
- DIAGNOSIS; FRACTURES; NEOPLASMS; NMR IMAGING; VERTEBRAE
- Descriptors DEC
- BODY; DIAGNOSTIC TECHNIQUES; DISEASES; FAILURES; ORGANS; SKELETON