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<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Achar,&#x20;Suraj</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Hwang,&#x20;Dosik</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Finkenstaedt,&#x20;Tim</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Malis,&#x20;Vadim</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Bae,&#x20;Won&#x20;C.</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="accessioned">2024-01-19T08:33:45Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="available">2024-01-19T08:33:45Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="created">2023-10-14</dcvalue>
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<dcvalue element="identifier" qualifier="uri">https:&#x2F;&#x2F;pubs.kist.re.kr&#x2F;handle&#x2F;201004&#x2F;113291</dcvalue>
<dcvalue element="description" qualifier="abstract">Isthmic&#x20;spondylolysis&#x20;results&#x20;in&#x20;fracture&#x20;of&#x20;pars&#x20;interarticularis&#x20;of&#x20;the&#x20;lumbar&#x20;spine,&#x20;found&#x20;in&#x20;as&#x20;many&#x20;as&#x20;half&#x20;of&#x20;adolescent&#x20;athletes&#x20;with&#x20;persistent&#x20;low&#x20;back&#x20;pain.&#x20;While&#x20;computed&#x20;tomography&#x20;(CT)&#x20;is&#x20;the&#x20;gold&#x20;standard&#x20;for&#x20;the&#x20;diagnosis&#x20;of&#x20;spondylolysis,&#x20;the&#x20;use&#x20;of&#x20;ionizing&#x20;radiation&#x20;near&#x20;reproductive&#x20;organs&#x20;in&#x20;young&#x20;subjects&#x20;is&#x20;undesirable.&#x20;While&#x20;magnetic&#x20;resonance&#x20;imaging&#x20;(MRI)&#x20;is&#x20;preferable,&#x20;it&#x20;has&#x20;lowered&#x20;sensitivity&#x20;for&#x20;detecting&#x20;the&#x20;condition.&#x20;Recently,&#x20;it&#x20;has&#x20;been&#x20;shown&#x20;that&#x20;ultrashort&#x20;echo&#x20;time&#x20;(UTE)&#x20;MRI&#x20;can&#x20;provide&#x20;markedly&#x20;improved&#x20;bone&#x20;contrast&#x20;compared&#x20;to&#x20;conventional&#x20;MRI.&#x20;To&#x20;take&#x20;UTE&#x20;MRI&#x20;further,&#x20;we&#x20;developed&#x20;supervised&#x20;deep&#x20;learning&#x20;tools&#x20;to&#x20;generate&#x20;(1)&#x20;CT-like&#x20;images&#x20;and&#x20;(2)&#x20;saliency&#x20;maps&#x20;of&#x20;fracture&#x20;probability&#x20;from&#x20;UTE&#x20;MRI,&#x20;using&#x20;ex&#x20;vivo&#x20;preparation&#x20;of&#x20;cadaveric&#x20;spines.&#x20;We&#x20;further&#x20;compared&#x20;quantitative&#x20;metrics&#x20;of&#x20;the&#x20;contrast-to-noise&#x20;ratio&#x20;(CNR),&#x20;mean&#x20;squared&#x20;error&#x20;(MSE),&#x20;peak&#x20;signal-to-noise&#x20;ratio&#x20;(PSNR),&#x20;and&#x20;structural&#x20;similarity&#x20;index&#x20;(SSIM)&#x20;between&#x20;UTE&#x20;MRI&#x20;(inverted&#x20;to&#x20;make&#x20;the&#x20;appearance&#x20;similar&#x20;to&#x20;CT)&#x20;and&#x20;CT&#x20;and&#x20;between&#x20;CT-like&#x20;images&#x20;and&#x20;CT.&#x20;Qualitative&#x20;results&#x20;demonstrated&#x20;the&#x20;feasibility&#x20;of&#x20;successfully&#x20;generating&#x20;CT-like&#x20;images&#x20;from&#x20;UTE&#x20;MRI&#x20;to&#x20;provide&#x20;easier&#x20;interpretability&#x20;for&#x20;bone&#x20;fractures&#x20;thanks&#x20;to&#x20;improved&#x20;image&#x20;contrast&#x20;and&#x20;CNR.&#x20;Quantitatively,&#x20;the&#x20;mean&#x20;CNR&#x20;of&#x20;bone&#x20;against&#x20;defect-filled&#x20;tissue&#x20;was&#x20;35,&#x20;97,&#x20;and&#x20;146&#x20;for&#x20;UTE&#x20;MRI,&#x20;CT-like,&#x20;and&#x20;CT&#x20;images,&#x20;respectively,&#x20;being&#x20;significantly&#x20;higher&#x20;for&#x20;CT-like&#x20;than&#x20;UTE&#x20;MRI&#x20;images.&#x20;For&#x20;the&#x20;image&#x20;similarity&#x20;metrics&#x20;using&#x20;the&#x20;CT&#x20;image&#x20;as&#x20;the&#x20;reference,&#x20;CT-like&#x20;images&#x20;provided&#x20;a&#x20;significantly&#x20;lower&#x20;mean&#x20;MSE&#x20;(0.038&#x20;vs.&#x20;0.0528),&#x20;higher&#x20;mean&#x20;PSNR&#x20;(28.6&#x20;vs.&#x20;16.5),&#x20;and&#x20;higher&#x20;SSIM&#x20;(0.73&#x20;vs.&#x20;0.68)&#x20;compared&#x20;to&#x20;UTE&#x20;MRI&#x20;images.&#x20;Additionally,&#x20;the&#x20;saliency&#x20;maps&#x20;enabled&#x20;quick&#x20;detection&#x20;of&#x20;the&#x20;location&#x20;with&#x20;probable&#x20;pars&#x20;fracture&#x20;by&#x20;providing&#x20;visual&#x20;cues&#x20;to&#x20;the&#x20;reader.&#x20;This&#x20;proof-of-concept&#x20;study&#x20;is&#x20;limited&#x20;to&#x20;the&#x20;data&#x20;from&#x20;ex&#x20;vivo&#x20;samples,&#x20;and&#x20;additional&#x20;work&#x20;in&#x20;human&#x20;subjects&#x20;with&#x20;spondylolysis&#x20;would&#x20;be&#x20;necessary&#x20;to&#x20;refine&#x20;the&#x20;models&#x20;for&#x20;clinical&#x20;use.&#x20;Nonetheless,&#x20;this&#x20;study&#x20;shows&#x20;that&#x20;the&#x20;utilization&#x20;of&#x20;UTE&#x20;MRI&#x20;and&#x20;deep&#x20;learning&#x20;tools&#x20;could&#x20;be&#x20;highly&#x20;useful&#x20;for&#x20;the&#x20;evaluation&#x20;of&#x20;isthmic&#x20;spondylolysis.</dcvalue>
<dcvalue element="language" qualifier="none">English</dcvalue>
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<dcvalue element="title" qualifier="none">Deep-Learning-Aided&#x20;Evaluation&#x20;of&#x20;Spondylolysis&#x20;Imaged&#x20;with&#x20;Ultrashort&#x20;Echo&#x20;Time&#x20;Magnetic&#x20;Resonance&#x20;Imaging</dcvalue>
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<dcvalue element="identifier" qualifier="bibliographicCitation">Sensors,&#x20;v.23,&#x20;no.18</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="title">Sensors</dcvalue>
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