不同方法测量不规则瘢痕面积研究范文

《法医学杂志》2016年第5期

摘要：

目的对比不同测量方法在测量不规则瘢痕面积时的优缺点，以确定不规则瘢痕面积测量标准。方法对不规则瘢痕面积进行数字化扫描，运用坐标纸读取法、AutoCAD像素法、Photoshop套索像素法、Photoshop魔棒填充像素法及福昕PDF阅读软件测量法进行测量，从测量时间、可重复性、是否可以全程记录及是否可以溯源等方面进行比较分析。结果采用上述瘢痕面积测量方法的结果差异无统计学意义，但在测量时间、同一人多次重复性及多人测量可重复性上差异存在统计学意义，仅福昕PDF阅读软件可以溯源。结论上述方法均可应用于瘢痕测量，但是各有利弊，还需针对司法鉴定开发新的测量软件。

关键词：

法医学；瘢痕；面积测量

对体表瘢痕进行司法鉴定在鉴定实践中并不少见，但每一个体表瘢痕鉴定的案件都具有一定的复杂性，而出现这种现象的主要原因在于鉴定过程中对瘢痕测量方法没有建立一个具有权威性、统一性的方法。本研究对国内常用的瘢痕测量方法进行比较，以期对体表瘢痕测量及鉴定起到一定的参考作用。

1材料与方法

1.1材料

无张力透明薄膜（以下称薄膜）若干张、已校准的直角三角尺1把（最小单位mm）、黑色细头记号笔1支、MFC-9465CDN扫描仪1台（日本Brother公司）、联想台式电脑1台、相同批次坐标纸若干张、已检验校准的秒表1块、PhotoshopCS8.01软件、AutoCAD2008软件、福昕PDF阅读软件8.0。1例在本中心鉴定的实际烧伤者的体表瘢痕

1.2人员

5名具有一定电脑操作水平的操作员。

1.3取样

在薄膜的一侧用黑色细头记号笔用直角三角尺画一个1.0cm×1.0cm的正方形，再将薄膜覆盖在待测瘢痕上面，用记号笔沿瘢痕外缘将瘢痕完整描绘出来。并将该待测瘢痕分别编号为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10，正方形编号为11。将该张透明薄膜放入扫描仪中，设置分辨率为600dpi×600dpi，并将所扫的图像分别保存为JPG格式及PDF格式（图1）。

1.4操作方法

1.4.1坐标纸读取法

将薄膜覆盖在坐标纸上，读取正方形及待测瘢痕所占的格子数量[1]。以记号笔描绘的外缘为界线，取格子的原则为满1/2视为一个，不满1/2视为没有，记录每次读取的数据。

1.4.2AutoCAD像素法[2]

打开AutoCAD2008软件，在选项栏中点击“插入”，选择“光栅图像参照”，从文件中选择薄膜的扫描图像，点击“打开”，出现关于图像的基本信息，点击“确定”，在左下角的坐标系中选择坐标原点，点击鼠标左键，然后移动鼠标，确定所选图像的比例大小后，再次点击鼠标左键，选择状态栏中的“布局一”。在命令中输入“aa”，再按“Enter”键确认命令，然后移动光标，沿着记号笔描绘的外缘逐次点击鼠标，点击的点越多越好，待完成一个闭合图形后，再次按“Enter”键，即可得到图形在软件中的虚拟面积或像素数。此时所得到的虚拟面积并不是实际面积，需要将1.0cm×1.0cm正方形的虚拟面积按照上述方法也测量出来。待测瘢痕的实际面积=待测瘢痕的虚拟面积/1.0cm×1.0cm正方形的虚拟面积。

1.4.3Photoshop套索像素法[3]

打开PhotoshopCS8.01软件，点击状态栏中“文件”，再点击“打开”，选择薄膜的扫描图像，打开“导航器”，将图像调整到最佳大小，将导航器中直方图调整为扩展视图后，可以看见有关像素的信息。点击工具栏中“套索工具”，点击鼠标右键选择“磁性套索工具”，点击所测图像面积的一点，然后用鼠标沿着记号笔外缘移动，待完成一个闭合图形后，双击鼠标左键完成测量，查看并记录该闭合图像的像素数（即虚拟面积）。待测瘢痕面积=待测瘢痕面积的像素数/1.0cm×1.0cm正方形的像素数。

1.4.4Photoshop魔棒像素法[4]

打开PhotoshopCS8.01软件，点击状态栏中“文件”，再点击“打开”，选择薄膜的扫描图像，打开“导航器”，将图像调整到最佳大小，将导航器中直方图调整为扩展视图后，可看见有关像素的信息。点击工具栏中“魔棒工具”，然后点击待测闭合图像，查看并记录该闭合图像的像素数（即虚拟面积）。待测瘢痕面积=待测瘢痕面积的像素数/1.0cm×1.0cm正方形的像素数。

1.4.5福昕PDF阅读软件

本中心常规采取福昕PDF阅读软件法测量不规则瘢痕，其操作步骤为：打开福昕PDF阅读软件8.0，点击状态栏中“文件”，再点击“打开”，选择薄膜的扫描图像（PDF格式），然后点击“注释”，选择“测量”中的“面积”。然后用鼠标沿着记号笔描绘的外缘逐次点击，待完成一个闭合图像后，软件自动完成，在图像旁边出现注释栏，会出现该闭合图像在软件中的虚拟面积。待测瘢痕实际面积=待测瘢痕虚拟面积/1.0cm×1.0cm正方形虚拟面积。

1.5统计学处理

同一操作者分别采用坐标纸读取法、AutoCAD像素法、Photoshop套索像素法、Photoshop魔棒填充像素法及福昕PDF阅读软件测量法测量10个不规则图像和1个规则图像面积，每个图形面积测量5次，计算各种方法所需要的测量时间。采用SPSS17.0软件，对各组之间的面积测量结果（均值）进行方差分析，检验水准α=0.05。分别对不同操作者之间和同一操作者多次测量的结果进行重测信度分析，采用组内相关系数检验。记录在测量样本的时候能否全程记录及能否溯源，能否溯源的标准应为是否能将所测量的过程及如何得到的测量结果直观记录（即不需要除软件以外的设备记录）并保存，以便查询。

2结果

分别采用坐标纸读取法、AutoCAD像素法、Photoshop套索像素法、Photoshop魔棒填充像素法及福昕PDF阅读软件测量法测量10个不规则图像和1个规则图像，所测量的面积在各组之间差异无统计学意义（表1）。使用五种方法对待测瘢痕面积进行测量所需要的时间不同（表2），其中传统的坐标纸读取法所需时间最长，AutoCAD像素法所需时间仅次于坐标读取法，福昕PDF阅读软件测量法和Photoshop套索像素法所需时间相对较少，而Photoshop魔棒填充像素法需要的时间最少。不同操作者之间和同一操作者多次之间重测信度较高的有Photoshop套索像素法、Photoshop魔棒填充像素法及福昕PDF软件测量法，而坐标纸读取法重测信度较低（表3）。全程记录测量过程方面，福昕PDF阅读软件可全程记录自动标注测量点及轨迹，Photoshop软件可以借助外部设备全程记录，而坐标纸读取法及AutoCAD像素法则不能准确全程记录。在溯源方面，福昕PDF阅读软件可以保存测量过程并可以打印，Photoshop软件需要外界设备，再通过其他软件保存，坐标纸读取法及AutoCAD像素法则无法直接保存。

3讨论

在司法实践中，瘢痕面积的测量一直困扰着法医，有如下几个问题：（1）瘢痕的不规则性，即形成瘢痕的原因多种多样，同时由于人体皮肤的不规则性，使得每个案例的瘢痕都呈现出独特性，即使在同一个人身上，也存在着各种不同规则的瘢痕，这种不规则性对我们在选择测量方法方面造成一定困难。（2）在测量各瘢痕面积的时候，无法实时记录瘢痕面积测量过程，故使得在一方当事人提出异议的时候，无法进行有效的溯源。本研究采用5种不同方法对10个不规则图像和1个规则图像分别进行测量，经统计比较，发现各方法的结果差异并无统计学意义，说明不同方法测量的准确性较为接近。张永吉等[3-4]对Photoshop魔棒像素法与坐标纸数格法进行比较，认为两种方法的测量结果一致。尽管不同方法的测量结果均较为接近和准确，但不同方法所需的测量时间及实际操作的繁琐程度不尽相同。坐标纸读取法用时最长，而且测量步骤上也最复杂，通过表2~3可见，同一操作人员应用坐标纸读取法测量同一瘢痕面积测多次结果重复性较好，但不同操作者对同一瘢痕面积的测量结果重复性较差。导致这种现象的原因应为不同操作者在坐标纸读取中，对1/2格的认可有偏差，在小的不规则面积中，这种误差不会被放大，而在较大的不规则面积中，这种误差就会在一定范围内放大，最终导致不同操作者测量面积的重复性较差。AutoCAD像素法，在测量时间及测量步骤上无明显优势，同一操作者多次测量结果的重复性较差，不同操作者多次测量结果的重复性也较差。导致这种现象的原因应为软件自身的缺陷，因为该软件无记录过程，所有测量描绘瘢痕边缘时，主要依靠操作者的主观认可，故出现同一操作者及不同操作者多次测量结果的重复性均较差的情况。Photoshop套索像素法所需测量时间较短，但是在测量步骤上并无简化，由于其简单快捷的操作，所以同一操作者及不同操作者多次测量结果的重复性均较好。因为软件的套索特性，软件自动默认瘢痕边缘，使得同一操作者多次及不同操作者多次的测量结果均重复性较好，但是在测量步骤上，仍与其他（除福昕PDF）软件一样，需要通过计算才能得到所测瘢痕的面积。Photoshop魔棒填充像素法测量所需时间最短，测量步骤同上述（除福昕PDF）软件一样，因软件自动识别瘢痕区域，所以其重复性也较好。但是也由于软件的自动识别，该功能仅可识别闭合的图形，所以在描绘瘢痕图形的时候，如果没有描绘成闭合的图形，该软件无法测量出瘢痕的面积。福昕PDF阅读软件测量法，因其可以记录测量瘢痕的过程，同时在测量结束后，软件会计算出所测面积，在测量步骤上最简单，同时同一操作者及不同操作者的多次测量重复性均较好。在能否全程记录方面，坐标纸读取法、AutoCAD像素法不论是软件记录，还是照片固定均无法全程记录测量过程，亦无法溯源，而Photoshop套索像素法、Photoshop魔棒填充像素法可以在测量的时候用照片固定测量过程，这种方式仅能间接溯源。福昕PDF阅读软件测量法在测量过程中，对每个测绘的点进行记录，同时可以将所测绘后的文件保存，全程记录及溯源。综上所述，随着软件的发展，传统的测量方式有被逐渐淘汰的趋势，就目前常用的测量软件来说，均各有利弊，司法鉴定工作者，在瘢痕面积测量的鉴定实践中，如何选用瘢痕测量软件，笔者建议应当把握以下几个原则：选择准确性较高和重复性较好的测量软件；考虑选择对测量过程具有良好可溯源性的软件；考虑选择测量花费时间较少、步骤较简化的软件。通过本研究的比较，结合上述原则，我们认为福昕PDF阅读软件测量法、Photoshop套索像素法、Photoshop魔棒填充像素法（仅适用于闭合图形）用于测量体表不规则瘢痕的面积，较为值得推荐。

参考文献：

[1]于东宁，张国安，李健宁.瘢痕面积及其不规则程度的定量测量方法研究[J].中国美容医学，2006，15（5）：486-489.

[2]王亚强，刁建升，马显杰，等.扩张术治疗瘢痕性秃发的手术设计[J].中国美容医学，2009，18（4）：451-453.

[3]张永吉.Photoshop图像分析法在不规则瘢痕鉴定中应用[J].中国法医学杂志，2012，27（4）：296-298.

[4]曹磊，张玲莉，霍家润.应用Pixel法测量不规则体表瘢痕面积[J].中国法医学杂志，2013，28（4）：335-337.

作者:冉聃 李婉娟 孙全刚 李剑秋 夏晴 单位:上海市法医学重点实验室司法部司法鉴定科学技术研究所 北京市丰台区公安司法鉴定中心 杭州明皓司法鉴定所