不同方法測量不規則瘢痕面積研究范文
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《法醫學雜志》2016年第5期
摘要：
目的對比不同測量方法在測量不規則瘢痕面積時的優缺點，以確定不規則瘢痕面積測量標準。方法對不規則瘢痕面積進行數字化掃描，運用坐標紙讀取法、AutoCAD像素法、Photoshop套索像素法、Photoshop魔棒填充像素法及福昕PDF閱讀軟件測量法進行測量，從測量時間、可重復性、是否可以全程記錄及是否可以溯源等方面進行比較分析。結果采用上述瘢痕面積測量方法的結果差異無統計學意義，但在測量時間、同一人多次重復性及多人測量可重復性上差異存在統計學意義，僅福昕PDF閱讀軟件可以溯源。結論上述方法均可應用于瘢痕測量，但是各有利弊，還需針對司法鑒定開發新的測量軟件。
關鍵詞：
法醫學；瘢痕；面積測量
對體表瘢痕進行司法鑒定在鑒定實踐中并不少見，但每一個體表瘢痕鑒定的案件都具有一定的復雜性，而出現這種現象的主要原因在于鑒定過程中對瘢痕測量方法沒有建立一個具有權威性、統一性的方法。本研究對國內常用的瘢痕測量方法進行比較，以期對體表瘢痕測量及鑒定起到一定的參考作用。
1材料與方法
1.1材料
無張力透明薄膜（以下稱薄膜）若干張、已校準的直角三角尺1把（最小單位mm）、黑色細頭記號筆1支、MFC-9465CDN掃描儀1臺（日本Brother公司）、聯想臺式電腦1臺、相同批次坐標紙若干張、已檢驗校準的秒表1塊、PhotoshopCS8.01軟件、AutoCAD2008軟件、福昕PDF閱讀軟件8.0。1例在本中心鑒定的實際燒傷者的體表瘢痕
1.2人員
5名具有一定電腦操作水平的操作員。
1.3取樣
在薄膜的一側用黑色細頭記號筆用直角三角尺畫一個1.0cm×1.0cm的正方形，再將薄膜覆蓋在待測瘢痕上面，用記號筆沿瘢痕外緣將瘢痕完整描繪出來。并將該待測瘢痕分別編號為1、2、3、4、5、6、7、8、9、10，正方形編號為11。將該張透明薄膜放入掃描儀中，設置分辨率為600dpi×600dpi，并將所掃的圖像分別保存為JPG格式及PDF格式（圖1）。
1.4操作方法
1.4.1坐標紙讀取法
將薄膜覆蓋在坐標紙上，讀取正方形及待測瘢痕所占的格子數量[1]。以記號筆描繪的外緣為界線，取格子的原則為滿1/2視為一個，不滿1/2視為沒有，記錄每次讀取的數據。
1.4.2AutoCAD像素法[2]
打開AutoCAD2008軟件，在選項欄中點擊“插入”，選擇“光柵圖像參照”，從文件中選擇薄膜的掃描圖像，點擊“打開”，出現關于圖像的基本信息，點擊“確定”，在左下角的坐標系中選擇坐標原點，點擊鼠標左鍵，然后移動鼠標，確定所選圖像的比例大小后，再次點擊鼠標左鍵，選擇狀態欄中的“布局一”。在命令中輸入“aa”，再按“Enter”鍵確認命令，然后移動光標，沿著記號筆描繪的外緣逐次點擊鼠標，點擊的點越多越好，待完成一個閉合圖形后，再次按“Enter”鍵，即可得到圖形在軟件中的虛擬面積或像素數。此時所得到的虛擬面積并不是實際面積，需要將1.0cm×1.0cm正方形的虛擬面積按照上述方法也測量出來。待測瘢痕的實際面積=待測瘢痕的虛擬面積/1.0cm×1.0cm正方形的虛擬面積。
1.4.3Photoshop套索像素法[3]
打開PhotoshopCS8.01軟件，點擊狀態欄中“文件”，再點擊“打開”，選擇薄膜的掃描圖像，打開“導航器”，將圖像調整到最佳大小，將導航器中直方圖調整為擴展視圖后，可以看見有關像素的信息。點擊工具欄中“套索工具”，點擊鼠標右鍵選擇“磁性套索工具”，點擊所測圖像面積的一點，然后用鼠標沿著記號筆外緣移動，待完成一個閉合圖形后，雙擊鼠標左鍵完成測量，查看并記錄該閉合圖像的像素數（即虛擬面積）。待測瘢痕面積=待測瘢痕面積的像素數/1.0cm×1.0cm正方形的像素數。
1.4.4Photoshop魔棒像素法[4]
打開PhotoshopCS8.01軟件，點擊狀態欄中“文件”，再點擊“打開”，選擇薄膜的掃描圖像，打開“導航器”，將圖像調整到最佳大小，將導航器中直方圖調整為擴展視圖后，可看見有關像素的信息。點擊工具欄中“魔棒工具”，然后點擊待測閉合圖像，查看并記錄該閉合圖像的像素數（即虛擬面積）。待測瘢痕面積=待測瘢痕面積的像素數/1.0cm×1.0cm正方形的像素數。
1.4.5福昕PDF閱讀軟件
本中心常規采取福昕PDF閱讀軟件法測量不規則瘢痕，其操作步驟為：打開福昕PDF閱讀軟件8.0，點擊狀態欄中“文件”，再點擊“打開”，選擇薄膜的掃描圖像（PDF格式），然后點擊“注釋”，選擇“測量”中的“面積”。然后用鼠標沿著記號筆描繪的外緣逐次點擊，待完成一個閉合圖像后，軟件自動完成，在圖像旁邊出現注釋欄，會出現該閉合圖像在軟件中的虛擬面積。待測瘢痕實際面積=待測瘢痕虛擬面積/1.0cm×1.0cm正方形虛擬面積。
1.5統計學處理
同一操作者分別采用坐標紙讀取法、AutoCAD像素法、Photoshop套索像素法、Photoshop魔棒填充像素法及福昕PDF閱讀軟件測量法測量10個不規則圖像和1個規則圖像面積，每個圖形面積測量5次，計算各種方法所需要的測量時間。采用SPSS17.0軟件，對各組之間的面積測量結果（均值）進行方差分析，檢驗水準α=0.05。分別對不同操作者之間和同一操作者多次測量的結果進行重測信度分析，采用組內相關系數檢驗。記錄在測量樣本的時候能否全程記錄及能否溯源，能否溯源的標準應為是否能將所測量的過程及如何得到的測量結果直觀記錄（即不需要除軟件以外的設備記錄）并保存，以便查詢。
2結果
分別采用坐標紙讀取法、AutoCAD像素法、Photoshop套索像素法、Photoshop魔棒填充像素法及福昕PDF閱讀軟件測量法測量10個不規則圖像和1個規則圖像，所測量的面積在各組之間差異無統計學意義（表1）。使用五種方法對待測瘢痕面積進行測量所需要的時間不同（表2），其中傳統的坐標紙讀取法所需時間最長，AutoCAD像素法所需時間僅次于坐標讀取法，福昕PDF閱讀軟件測量法和Photoshop套索像素法所需時間相對較少，而Photoshop魔棒填充像素法需要的時間最少。不同操作者之間和同一操作者多次之間重測信度較高的有Photoshop套索像素法、Photoshop魔棒填充像素法及福昕PDF軟件測量法，而坐標紙讀取法重測信度較低（表3）。全程記錄測量過程方面，福昕PDF閱讀軟件可全程記錄自動標注測量點及軌跡，Photoshop軟件可以借助外部設備全程記錄，而坐標紙讀取法及AutoCAD像素法則不能準確全程記錄。在溯源方面，福昕PDF閱讀軟件可以保存測量過程并可以打印，Photoshop軟件需要外界設備，再通過其他軟件保存，坐標紙讀取法及AutoCAD像素法則無法直接保存。
3討論
在司法實踐中，瘢痕面積的測量一直困擾著法醫，有如下幾個問題：（1）瘢痕的不規則性，即形成瘢痕的原因多種多樣，同時由于人體皮膚的不規則性，使得每個案例的瘢痕都呈現出獨特性，即使在同一個人身上，也存在著各種不同規則的瘢痕，這種不規則性對我們在選擇測量方法方面造成一定困難。（2）在測量各瘢痕面積的時候，無法實時記錄瘢痕面積測量過程，故使得在一方當事人提出異議的時候，無法進行有效的溯源。本研究采用5種不同方法對10個不規則圖像和1個規則圖像分別進行測量，經統計比較，發現各方法的結果差異并無統計學意義，說明不同方法測量的準確性較為接近。張永吉等[3-4]對Photoshop魔棒像素法與坐標紙數格法進行比較，認為兩種方法的測量結果一致。盡管不同方法的測量結果均較為接近和準確，但不同方法所需的測量時間及實際操作的繁瑣程度不盡相同。坐標紙讀取法用時最長，而且測量步驟上也最復雜，通過表2~3可見，同一操作人員應用坐標紙讀取法測量同一瘢痕面積測多次結果重復性較好，但不同操作者對同一瘢痕面積的測量結果重復性較差。導致這種現象的原因應為不同操作者在坐標紙讀取中，對1/2格的認可有偏差，在小的不規則面積中，這種誤差不會被放大，而在較大的不規則面積中，這種誤差就會在一定范圍內放大，最終導致不同操作者測量面積的重復性較差。AutoCAD像素法，在測量時間及測量步驟上無明顯優勢，同一操作者多次測量結果的重復性較差，不同操作者多次測量結果的重復性也較差。導致這種現象的原因應為軟件自身的缺陷，因為該軟件無記錄過程，所有測量描繪瘢痕邊緣時，主要依靠操作者的主觀認可，故出現同一操作者及不同操作者多次測量結果的重復性均較差的情況。Photoshop套索像素法所需測量時間較短，但是在測量步驟上并無簡化，由于其簡單快捷的操作，所以同一操作者及不同操作者多次測量結果的重復性均較好。因為軟件的套索特性，軟件自動默認瘢痕邊緣，使得同一操作者多次及不同操作者多次的測量結果均重復性較好，但是在測量步驟上，仍與其他（除福昕PDF）軟件一樣，需要通過計算才能得到所測瘢痕的面積。Photoshop魔棒填充像素法測量所需時間最短，測量步驟同上述（除福昕PDF）軟件一樣，因軟件自動識別瘢痕區域，所以其重復性也較好。但是也由于軟件的自動識別，該功能僅可識別閉合的圖形，所以在描繪瘢痕圖形的時候，如果沒有描繪成閉合的圖形，該軟件無法測量出瘢痕的面積。福昕PDF閱讀軟件測量法，因其可以記錄測量瘢痕的過程，同時在測量結束后，軟件會計算出所測面積，在測量步驟上最簡單，同時同一操作者及不同操作者的多次測量重復性均較好。在能否全程記錄方面，坐標紙讀取法、AutoCAD像素法不論是軟件記錄，還是照片固定均無法全程記錄測量過程，亦無法溯源，而Photoshop套索像素法、Photoshop魔棒填充像素法可以在測量的時候用照片固定測量過程，這種方式僅能間接溯源。福昕PDF閱讀軟件測量法在測量過程中，對每個測繪的點進行記錄，同時可以將所測繪后的文件保存，全程記錄及溯源。綜上所述，隨著軟件的發展，傳統的測量方式有被逐漸淘汰的趨勢，就目前常用的測量軟件來說，均各有利弊，司法鑒定工作者，在瘢痕面積測量的鑒定實踐中，如何選用瘢痕測量軟件，筆者建議應當把握以下幾個原則：選擇準確性較高和重復性較好的測量軟件；考慮選擇對測量過程具有良好可溯源性的軟件；考慮選擇測量花費時間較少、步驟較簡化的軟件。通過本研究的比較，結合上述原則，我們認為福昕PDF閱讀軟件測量法、Photoshop套索像素法、Photoshop魔棒填充像素法（僅適用于閉合圖形）用于測量體表不規則瘢痕的面積，較為值得推薦。
參考文獻：
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[3]張永吉.Photoshop圖像分析法在不規則瘢痕鑒定中應用[J].中國法醫學雜志，2012，27（4）：296-298.
[4]曹磊，張玲莉，霍家潤.應用Pixel法測量不規則體表瘢痕面積[J].中國法醫學雜志，2013，28（4）：335-337.
作者:冉聃 李婉娟 孫全剛 李劍秋 夏晴 單位:上海市法醫學重點實驗室司法部司法鑒定科學技術研究所 北京市豐臺區公安司法鑒定中心 杭州明皓司法鑒定所