目的 基于深度學習研發腰椎穩定性自動診斷工具,并驗證其診斷精度。方法 收集153例腰椎疾病患者術前腰椎過屈、過伸位X線片,由3名骨科醫師標注5個關鍵點,分別為L4后下角、前下角以及L5后上角、前上角、后下角,共獲得3套標注結果。將306張腰椎X線片按照3∶1∶2比例隨機分為訓練集(n=156)、驗證集(n=50)和測試集(n=100)。提出一種新的神經網絡結構Swin-PGNet,使用已標注的X線片圖像對其進行訓練,使其能自動定位腰椎椎體關鍵點,并通過關鍵點測算L4、5椎間Cobb角和L4椎體滑移距離。對于關鍵點定位、Cobb角測量和椎體滑移距離測量,以平均誤差、組內相關系數(intra-class correlation coefficient,ICC)比較醫師標注與Swin-PGNet之間的差異。椎間Cobb角變化超過11° 作為腰椎不穩判斷標準,腰椎滑移距離超過3 mm作為腰椎滑脫判斷標準,比較醫師和Swin-PGNet判斷腰椎穩定性的準確率。結果 ① Swin-PGNet關鍵點定位平均誤差為(1.407\begin{document}$ \pm $\end{document}0.939)mm,醫師間平均誤差為(3.034±2.612)mm。 ② Cobb角標注:Swin-PGNet平均誤差為(2.062\begin{document}$ \pm $\end{document}1.352)°,醫師間平均誤差為(3.580\begin{document}$ \pm $\end{document}2.338)°;Swin-PGNet與3名醫師間誤差比較,差異均無統計學意義(P>0.05),但不同醫師間誤差比較差異有統計學意義(P<0.05)。③ 椎體滑移距離:Swin-PGNet平均誤差為(1.656\begin{document}$ \pm $\end{document}0.878)mm,醫師標注平均誤差為(1.884\begin{document}$ \pm $\end{document}1.612)mm;Swin-PGNet與3名醫師間誤差比較以及不同醫師間誤差比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。Swin-PGNet腰椎不穩判斷準確率為84.0%、醫師為75.3%,腰椎滑脫判斷準確率分別為71.3%、70.7%,Swin-PGNet與3名醫師間誤差比較以及不同醫師間誤差比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。④ 腰椎穩定性判定一致性分析:3名醫師標注椎間Cobb角的ICC為0.913 [95%CI(0.898,0.934)] (P<0.05),椎體滑移距離為0.741 [95%CI(0.729,0.796)] (P<0.05),說明3名醫師間標注具有一致性。Swin-PGNet-所有醫師間椎間Cobb角ICC為0.922 [95%CI(0.891,0.938)] (P<0.05),椎體滑移距離為0.748 [95%CI(0.726,0.783)](P<0.05),說明Swin-PGNet與醫師標注具有一致性。結論 基于深度學習構建的腰椎穩定性自動診斷工具Swin-PGNet實現了腰椎不穩與滑脫的準確、便捷自動識別,可輔助臨床進行診斷。