MRI versus bone scintigraphy

 

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Summary

Aim: This study was set up to determine the value of magnetic resonance imaging (MRI) and bone scintigraphy (BS) for the diagnosis of stress injuries in athletes, and furthermore to assess reliability and prediction of healing time. Patients, methods: Imaging data was analyzed retrospectively from 28 athletes who had received MRI and BS examinations for suspected stress injuries. MRI- and BSdata were rated by three specialists each in a blinded read, using a 5-point score (i.e. 0–4: inconspicuous to high-grade stress fracture). An interdisciplinary expert truth-panel set the reference standard. Standard statistical parameters, Fleiss' kappa (κ), and group comparisons were calculated. Results: The sensitivity, specificity, accuracy, positive predictive value (PPV), and negative predictive value (NPV) for detection of stress injuries were 71.4%, 85.7%, 78.6%, 83.3% and, 75.0%, for MRI and 92.9%, 73.8%, 83.3%, 78.0% and, 91.2% for BS, respectively. Interobserver reliability for the diagnosis of a stress injury was κ = 0.9 for BS and κ = 0.85 for MRI. Mean healing times of mild (grades 1 and 2) and severe (grades 3 and 4) stress injuries were 88 days (d) versus 142d for BS and 57d versus 116d for MRI. No significant difference in healing time could be shown. Conclusions: MRI and BS reliably detect stress injuries. MRI is to be recommended as the primary imaging modality due to its potential for assessment of differential diagnoses and the lack of radiation exposure, the value of BS lies in the exclusion of stress fractures after inconclusive MRI examinations.

Zusammenfassung

Ziel: Diese Studie überprüft den Stellenwert der Magnetresonanztomographie (MRT) und Skelettszintigraphie zur Diagnose von Stressfrakturen bei Sportlern. Darüber hinaus wurden die Zuverlässigkeit der Diagnostik und die Vorhersage der Heilungsdauer untersucht. Patienten, Methoden: In diese retrospektive Studie wurden Bilddaten von 28 Sportlern mit dem Verdacht auf eine Stressfraktur, die eine MRT-Untersuchung und eine Skelettszintigraphie erhalten haben, eingeschlossen. Die Analyse der Bilddaten erfolgte verblindet von jeweils drei Untersuchern nach einer 5-stufigen Gradeinteilung (i.e. 0: unauffällig bis 4: hochgradige Stressfraktur). Den Referenzstandard bildete der Entscheid eines interdisziplinären Expertengremiums. Statistische Standardparameter, Fleiss' kappa (κ) und Gruppenvergleiche wurden berechnet. Ergebnisse: Sensitivität, Spezifität , Korrektheit, positiv prädiktiver Wert (PPV) und negativ prädiktiver Wert (NPV) der MRT-Diagnostik für den Nachweis einer Stressfraktur betrugen 71,4%, 85,7%, 78,6%, 83,3% und 75,0% sowie 92,9%, 73,8%, 83,3%, 78,0% und 91,2% für die Skelettszintigraphie. Die Interobserverreliabilität für die MRT und Skelettszintigraphie wurden mit κ = 0,85 und κ = 0,9 bestimmt. Die durchschnittliche Heilungsdauer von leichten Stressreaktionen (Grad 1 und 2) verglichen mit schwereren Stressfrakturen (Grad 3 und 4) betrug für die MRT 57 Tage (d) bzw. 116 d. Für die Szintigraphie wurden Durchschnittswerte von 88 d und 142 d ermittelt. Eine Signifikanz zwischen den Gruppen konnte nicht gezeigt werden. Schlussfolgerung: Die MRT und Skelett szintigraphie stellen verlässliche Methoden zur Diagnose einer Stressfraktur dar. Wegen der besseren Beurteilung von Differenzialdiagnosen und der fehlenden Strahlenexposition sollte die MRT als primäre Untersuchungsmethode empfohlen werden. Die Stärke der Skelettszintigraphie liegt im Ausschluss von Stressfrakturen, insbesondere nach uneindeutigen MRT-Untersuchungen.

^* Oliver Dobrindt and Birgit Hoffmeyer contributed equally to this work.

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