Comparative Evaluation of HYPERCUBE, CUBE, and Conventional 2D T2-weighted MRI for Canine Vertebral Imaging = HYPERCUBE, CUBE, 그리고 기존 2D T2 강조 MRI를 이용한 개 척추 영상의 비교 평가

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 개의 척추 평가를 위한 3차원(3D) T2 강조 자기공명영상(MRI) 시퀀스인 CUBE 및 HYPERCUBE와 기존의 2차원(2D) T2 강조 영상의 진단 성능을 비교하고자 하였습니다.
연구 1에서는 척추 질환으로 진단받고 2D 및 CUBE 또는 HYPERCUBE 시퀀스를 적용한 56두의 개에서 총 106개의 척추 부위를 후향적으로 분석하였습니다. 연구 2에서는 건강한 비글견 6두를 대상으로 경추, 흉추, 요추에 대해 세 가지 시퀀스를 모두 적용하였습니다.
연구 1 결과, 두 3D 시퀀스 모두 2D T2W에 비해 신호대잡음비(SNR), 대비대잡음비(CNR), 척수압박비율(SCCR)이 유의하게 높았습니다(p < 0.05). 2D 영상에서는 정상으로 평가되었던 여러 부위가 3D 시퀀스에서는 압박으로 재분류되어, 미세 병변에 대한 민감도가 더 높음을 시사하였습니다. HYPERCUBE는 전반적인 영상 화질과 해부학적 구조 시각화에서 유의한 향상을 보였습니다(p < 0.001). CUBE 또한 신경근 및 추간판의 가시성을 향상시켰습니다. 그러나 3D 시퀀스 모두에서 회백질–백질의 분별력은 2D T2W보다 떨어졌습니다. 연구 2에서도 이러한 결과가 확인되었으며, HYPERCUBE는 대부분의 해부학적 구조에서 가장 높은 가시성 점수를 기록하였습니다. 특히 모든 부위에서 신경근의 가시성이 유의하게 향상되었습니다. 이러한 결과는 3D T2W 시퀀스, 특히 HYPERCUBE가 해부학적 구조 시각화 및 척수 압박 진단에서 우수한 성능을 지님을 보여줍니다. 반면, 회백질–백질 분별력은 경추와 흉추에서 특히 2D T2W보다 낮은 결과를 보였습니다. 3D 영상에서 회백질–백질 분별력이 상대적으로 낮다는 점은 임상적 해석에서 고려되어야 합니다.
개의 척추질환 평가에서 신경근, 추간판, 미세 압박 병변을 정확히 확인하기 위해 HYPERCUBE와 2D T2W의 병합 사용을 표준 프로토콜로 도입할 것을 권장합니다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study aimed to compare the diagnostic performance of three-dimensional (3D) T2-weighted (T2W) magnetic resonance imaging sequences, CUBE and HYPERCUBE, with two-dimensional (2D) T2W for canine vertebral evaluation. Study 1 retrospectively analyzed 56 dogs with vertebral disease who underwent 2D and either CUBE or HYPERCUBE at 106 vertebral sites. Study 2 applied all three sequences to six healthy beagles across the cervical, thoracic, and lumbar vertebrae. In Study 1, both 3D sequences showed significantly higher signal-to-noise ratio, contrast-to-noise ratio, and spinal cord compression ratio values compared to 2D T2W (p < 0.05). Several sites were reclassified as compressed on 3D sequences despite appearing normal on 2D, indicating higher sensitivity for subtle lesions. HYPERCUBE significantly improved overall image quality and structure visualization (p < 0.001). CUBE improved visibility of nerve roots and discs. However, gray and white matter delineation was inferior in both 3D compared 2D T2W. Study 2 confirmed these findings, with HYPERCUBE showing the highest visibility scores across most structures. Visualization of nerve roots was significantly improved across all regions. These findings indicate that the 3D T2W sequences—particularly HYPERCUBE—provide superior performance for anatomical structure visualization and for detecting spinal cord compression. In contrast, gray–white matter differentiation was inferior to that of 2D T2W, especially in the cervical and thoracic vertebrae; thus, this limitation should be considered in clinical interpretation. Integration of HYPERCUBE with 2D T2W is recommended as routine protocols for vertebral diseases in dogs, particularly assessing nerve roots, intervertebral discs, or subtle compressive lesions.

목차 (Table of Contents)

• Abstract i
• Table of Contents iii
• List of Abbreviations v
• List of Figures vi
• List of Tables viii
• 1 Introduction 1
• 2 Materials and Methods 5
• 2.1 Study 1. Retrospective Analysis in Clinical Patients 6
• 2.1.1 Case Selection 6
• 2.1.2 Anesthesia 7
• 2.1.3 MRI scan 8
• 2.2 Study 2. Prospective Analysis of Healthy Beagles 10
• 2.2.1 Animals 10
• 2.2.2 Anesthesia 11
• 2.2.3 MRI scan 12
• 2.3 Image Analysis 14
• 2.3.1 Quantitative Assessment 15
• 2.3.2 Qualitative Analysis 17
• 2.4 Statistical Analysis 19
• 3 Results 20
• 3.1 Study 1. Retrospective Analysis of Clinical Patients 20
• 3.1.1 Study Population and Vertebral Sites 20
• 3.1.2 Quantitative Assessment 22
• 3.1.3 Qualitative Assessment 26
• 3.1.4 Observer Agreement 40
• 3.2 Study 2: Prospective Study in Healthy Beagles 42
• 3.2.1 Qualitative Assessment 43
• 3.2.2 Observer Agreement 49
• 4 Discussion 51
• References 58
• 국문 초록 63