不同方法測量不規(guī)則瘢痕面積的比較

冉聃，李婉娟，孫全剛，李劍秋，夏晴

（1.司法部司法鑒定科學(xué)技術(shù)研究所上海市法醫(yī)學(xué)重點實驗室上海市司法鑒定專業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺，上海　200063；2.北京市豐臺區(qū)公安司法鑒定中心，北京　100071；3.杭州明皓司法鑒定所，浙江杭州　310014）

不同方法測量不規(guī)則瘢痕面積的比較

冉聃1，李婉娟2，孫全剛2，李劍秋3，夏晴1

（1.司法部司法鑒定科學(xué)技術(shù)研究所上海市法醫(yī)學(xué)重點實驗室上海市司法鑒定專業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺，上海200063；2.北京市豐臺區(qū)公安司法鑒定中心，北京100071；3.杭州明皓司法鑒定所，浙江杭州310014）

目的對比不同測量方法在測量不規(guī)則瘢痕面積時的優(yōu)缺點，以確定不規(guī)則瘢痕面積測量標(biāo)準(zhǔn)。方法對不規(guī)則瘢痕面積進(jìn)行數(shù)字化掃描，運用坐標(biāo)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(jìn)行測量，從測量時間、可重復(fù)性、是否可以全程記錄及是否可以溯源等方面進(jìn)行比較分析。結(jié)果采用上述瘢痕面積測量方法的結(jié)果差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但在測量時間、同一人多次重復(fù)性及多人測量可重復(fù)性上差異存在統(tǒng)計學(xué)意義，僅福昕PDF閱讀軟件可以溯源。結(jié)論上述方法均可應(yīng)用于瘢痕測量，但是各有利弊，還需針對司法鑒定開發(fā)新的測量軟件。

法醫(yī)學(xué)；瘢痕；面積測量

對體表瘢痕進(jìn)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(fù)雜性，而出現(xiàn)這種現(xiàn)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(quán)威性、統(tǒng)一性的方法。本研究對國內(nèi)常用的瘢痕測量方法進(jìn)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(zhǔn)的直角三角尺1把（最小單位mm）、黑色細(xì)頭記號筆1支、MFC-9465CDN掃描儀1臺（日本Brother公司）、聯(lián)想臺式電腦1臺、相同批次坐標(biāo)紙若干張、已檢驗校準(zhǔn)的秒表1塊、PhotoshopCS 8.01軟件、AutoCAD 2008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（圖1）作為測量對象。

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(cè)用黑色細(xì)頭記號筆用直角三角尺畫一個1.0 cm×1.0 cm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(shè)置分辨率為600 dpi×600 dpi，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(biāo)紙讀取法

將薄膜覆蓋在坐標(biāo)紙上，讀取正方形及待測瘢痕所占的格子數(shù)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(shù)據(jù)。

1.4.2 AutoCAD像素法［2］

打開AutoCAD 2008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(xiàn)關(guān)于圖像的基本信息，點擊“確定”，在左下角的坐標(biāo)系中選擇坐標(biāo)原點，點擊鼠標(biāo)左鍵，然后移動鼠標(biāo)，確定所選圖像的比例大小后，再次點擊鼠標(biāo)左鍵，選擇狀態(tài)欄中的“布局一”。在命令中輸入“aa”，再按“Enter”鍵確認(rèn)命令，然后移動光標(biāo)，沿著記號筆描繪的外緣逐次點擊鼠標(biāo)，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(shù)。此時所得到的虛擬面積并不是實際面積，需要將1.0 cm×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/1.0 cm×1.0cm正方形的虛擬面積。

1.4.3 Photoshop套索像素法［3］

打開PhotoshopCS 8.01軟件，點擊狀態(tài)欄中“文件”，再點擊“打開”，選擇薄膜的掃描圖像，打開“導(dǎo)航器”，將圖像調(diào)整到最佳大小，將導(dǎo)航器中直方圖調(diào)整為擴(kuò)展視圖后，可以看見有關(guān)像素的信息。點擊工具欄中“套索工具”，點擊鼠標(biāo)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(biāo)沿著記號筆外緣移動，待完成一個閉合圖形后，雙擊鼠標(biāo)左鍵完成測量，查看并記錄該閉合圖像的像素數(shù)（即虛擬面積）。待測瘢痕面積=待測瘢痕面積的像素數(shù)/1.0cm× 1.0cm正方形的像素數(shù)。

1.4.4 Photoshop魔棒像素法［4］

打開PhotoshopCS 8.01軟件，點擊狀態(tài)欄中“文件”，再點擊“打開”，選擇薄膜的掃描圖像，打開“導(dǎo)航器”，將圖像調(diào)整到最佳大小，將導(dǎo)航器中直方圖調(diào)整為擴(kuò)展視圖后，可看見有關(guān)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(shù)（即虛擬面積）。待測瘢痕面積=待測瘢痕面積的像素數(shù)/1.0cm×1.0cm正方形的像素數(shù)。

1.4.5福昕PDF閱讀軟件

本中心常規(guī)采取福昕PDF閱讀軟件法測量不規(guī)則瘢痕，其操作步驟為：打開福昕PDF閱讀軟件8.0，點擊狀態(tài)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(biāo)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(xiàn)注釋欄，會出現(xiàn)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/1.0 cm× 1.0cm正方形虛擬面積。

1.5統(tǒng)計學(xué)處理

同一操作者分別采用坐標(biāo)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(guī)則圖像和1個規(guī)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SPSS 17.0軟件，對各組之間的面積測量結(jié)果（均值）進(jìn)行方差分析，檢驗水準(zhǔn)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(jié)果進(jìn)行重測信度分析，采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（intraclass correlation coefficients，ICC）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(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為是否能將所測量的過程及如何得到的測量結(jié)果直觀記錄（即不需要除軟件以外的設(shè)備記錄）并保存，以便查詢。

2　結(jié)果

分別采用坐標(biāo)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(guī)則圖像和1個規(guī)則圖像，所測量的面積在各組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（表1）。

使用五種方法對待測瘢痕面積進(jìn)行測量所需要的時間不同（表2），其中傳統(tǒng)的坐標(biāo)紙讀取法所需時間最長，AutoCAD像素法所需時間僅次于坐標(biāo)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。

表1　不同方法測量的10個不規(guī)則圖像和1個規(guī)則圖像面積（n=25，±s，cm2）

表1　不同方法測量的10個不規(guī)則圖像和1個規(guī)則圖像面積（n=25，±s，cm2）

圖像編號坐標(biāo)紙讀取法AutoCAD像素法Photoshop套索像素法福昕PDF閱讀軟件測量法126.49±0.0126.63±0.0126.50±0.0126.53±0.0126.46±0.01 22.42±0.012.41±0.012.43±0.012.45±0.012.40±0.01 311.67±0.0111.69±0.0111.63±0.0111.65±0.0111.60±0.01 41.39±0.011.47±0.011.43±0.011.46±0.011.44±0.01 50.47±0.010.49±0.010.58±0.010.59±0.010.57±0.01 67.34±0.017.35±0.017.16±0.017.13±0.017.29±0.01 70.50±0.010.56±0.010.57±0.010.56±0.010.52±0.01 80.79±0.010.73±0.010.72±0.010.75±0.010.79±0.01 91.09±0.011.08±0.011.10±0.011.00±0.011.06±0.01 100.15±0.010.17±0.010.18±0.010.13±0.010.10±0.01 111.00±0.001.00±0.001.00±0.001.00±0.001.00±0.00 Photoshop魔棒填充像素法

表2　不同方法所需要的測量時間（n=5，±s，s）

表2　不同方法所需要的測量時間（n=5，±s，s）

操作者坐標(biāo)紙讀取法AutoCAD像素法Photoshop套索像素法福昕PDF閱讀軟件測量法1984.00±0.02493.00±0.01268.00±0.01161.00±0.01375.00±0.01 2993.00±0.02507.00±0.01256.00±0.01175.00±0.01387.00±0.01 31006.00±0.02482.00±0.01248.00±0.01165.00±0.01390.00±0.01 41037.00±0.02499.00±0.01260.00±0.01174.00±0.01395.00±0.01 5986.00±0.01515.00±0.01278.00±0.01172.00±0.01385.00±0.01 Photoshop魔棒填充像素法

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(biāo)紙讀取法重測信度較低（表3）。

表3　各種測量方法的重測信度

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(biāo)注測量點及軌跡，Photoshop軟件可以借助外部設(shè)備全程記錄，而坐標(biāo)紙讀取法及AutoCAD像素法則不能準(zhǔn)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(shè)備，再通過其他軟件保存，坐標(biāo)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(yī)，有如下幾個問題：（1）瘢痕的不規(guī)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(guī)則性，使得每個案例的瘢痕都呈現(xiàn)出獨特性，即使在同一個人身上，也存在著各種不同規(guī)則的瘢痕，這種不規(guī)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(dāng)事人提出異議的時候，無法進(jìn)行有效的溯源。

本研究采用5種不同方法對10個不規(guī)則圖像和1個規(guī)則圖像分別進(jìn)行測量，經(jīng)統(tǒng)計比較，發(fā)現(xiàn)各方法的結(jié)果差異并無統(tǒng)計學(xué)意義，說明不同方法測量的準(zhǔn)確性較為接近。張永吉等［3-4］對Photoshop魔棒像素法與坐標(biāo)紙數(shù)格法進(jìn)行比較，認(rèn)為兩種方法的測量結(jié)果一致。

盡管不同方法的測量結(jié)果均較為接近和準(zhǔn)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(biāo)紙讀取法用時最長，而且測量步驟上也最復(fù)雜，通過表2~3可見，同一操作人員應(yīng)用坐標(biāo)紙讀取法測量同一瘢痕面積測多次結(jié)果重復(fù)性較好，但不同操作者對同一瘢痕面積的測量結(jié)果重復(fù)性較差。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因應(yīng)為不同操作者在坐標(biāo)紙讀取中，對1/2格的認(rèn)可有偏差，在小的不規(guī)則面積中，這種誤差不會被放大，而在較大的不規(guī)則面積中，這種誤差就會在一定范圍內(nèi)放大，最終導(dǎo)致不同操作者測量面積的重復(fù)性較差。

AutoCAD像素法，在測量時間及測量步驟上無明顯優(yōu)勢，同一操作者多次測量結(jié)果的重復(fù)性較差，不同操作者多次測量結(jié)果的重復(fù)性也較差。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因應(yīng)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(rèn)可，故出現(xiàn)同一操作者及不同操作者多次測量結(jié)果的重復(fù)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(jié)果的重復(fù)性均較好。因為軟件的套索特性，軟件自動默認(rèn)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(jié)果均重復(fù)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(qū)域，所以其重復(fù)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(jié)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(fù)性均較好。

在能否全程記錄方面，坐標(biāo)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(jìn)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(fā)展，傳統(tǒng)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(yīng)當(dāng)把握以下幾個原則：選擇準(zhǔn)確性較高和重復(fù)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(jié)合上述原則，我們認(rèn)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(guī)則瘢痕的面積，較為值得推薦。

［1］于東寧，張國安，李健寧.瘢痕面積及其不規(guī)則程度的定量測量方法研究［J］.中國美容醫(yī)學(xué)，2006，15（5）：486-489.

［2］王亞強(qiáng)，刁建升，馬顯杰，等.擴(kuò)張術(shù)治療瘢痕性禿發(fā)的手術(shù)設(shè)計［J］.中國美容醫(yī)學(xué)，2009，18（4）：451-453.

［3］張永吉.Photoshop圖像分析法在不規(guī)則瘢痕鑒定中應(yīng)用［J］.中國法醫(yī)學(xué)雜志，2012，27（4）：296-298.

［4］曹磊，張玲莉，霍家潤.應(yīng)用Pixel法測量不規(guī)則體表瘢痕面積［J］.中國法醫(yī)學(xué)雜志，2013，28（4）：335-337.

（本文編輯：陳捷敏）

Comparision of Different Methods of Area Measurement in Irregular Scar

RAN Dan1，LI Wan-juan2，SUN Quan-gang2，LI Jian-qiu3，XIA Qing1
（1.Shanghai Key Laboratory of Forensic Medicine，Institute of Forensic Science，Ministry of Justice，P.R.China，Shanghai 200063，China；2.Forensic Judicial Appraisal Center of Fengtai District Public Security Bureau，Beijing 100071，China；3.Hangzhou Minghao Forensic Judicial Appraisal Institute，Hangzhou 310014，China）

Objective To determine a measurement standard of irregular scar area by comparing the advantages and disadvantages of different measurement methods in measuring same irregular scar area. Methods Irregular scar area was scanned by digital scanning and measured by coordinate reading method，AutoCAD pixel method，Photoshop lasso pixel method，Photoshop magic bar filled pixel method and Foxit PDF reading software，and some aspects of these methods such as measurement time，repeatability，whether could be recorded and whether could be traced were compared and analyzed.Results There was no significant difference in the scar areas by the measurement methods above.However，there was statistical difference in the measurement time and repeatability by one or multi performers and only Foxit PDF reading software could be traced back.Conclusion The methods above can be used for measuring scar area，but each one has its advantages and disadvantages.It is necessary to develop new measurement software for forensic identification.

forensic medicine；cicatrix；area measurement

DF795.1

A

10.3969/j.issn.1004-5619.2016.05.005

1004-5619（2016）05-0338-04

中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費資助項目（GY2016G-2）；上海市法醫(yī)學(xué)重點實驗室資助項目（14DZ2270800）；上海市司法鑒定專業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺資助項目（16DZ2290900）作者簡介：冉聃（1987—），男，法醫(yī)師，主要從事法醫(yī)臨床學(xué)科研和鑒定工作；E-mail：linglong_300@163.com

李劍秋，女，主要從事法醫(yī)臨床學(xué)鑒定；E-mail：2697 20350@qq.com

夏晴，男，主檢法醫(yī)師，主要從事法醫(yī)臨床學(xué)科研和鑒定工作；E-mail：xiaq@ssfjd.cn

（2015-08-06）