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《华中科技大学》 2016年
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损伤瘢痕面结构光三维测量的初步研究

付佳旗  
【摘要】:【研究背景】交通事故、工伤及故意伤害等造成的人体体表创口、瘢痕的长度或/和面积的准确测量是法医临床学鉴定的难点,传统测量方法(如直尺法、贴膜法、手掌法、照相法等)由于容易受鉴定人测量时的人为因素及瘢痕不规则、增生收缩等因素的影响,误差较大,容易引起鉴定争议。随着三维扫描技术(3-Dimension scanning technology,3D)的发展与成熟,3D测量近年已逐步应用于口腔、整形等医学领域,对人体体表面积的三维测量开展研究日益受到重视。面结构光三维测量(Surface Structured-light,SSL-3D)方法是目前测量速度和精度较理想的扫描测量技术,目前国内外尚无采用面结构光三维技术测量损伤后体表瘢痕长度与面积的相关研究报道,本研究拟比较面结构光三维测量技术与传统测量方法评价瘢痕长度与面积的差异及可靠性,建立一种符合法医临床学实践要求,能快速测量创口、瘢痕长度和面积的三维测量技术,将具有良好的应用价值和社会效益。【目的】(1)检验SSL-3D技术测量人体模特标准面积和长度的准确性;(2)采用SSL-3D技术测量人体瘢痕,验证其准确性,初步建立符合法医临床学要求、快速测量瘢痕长度和面积的三维测量技术。【方法】实验一:模拟线状瘢痕长度的测量。采用传统测量工具(卷尺)和Power Scan-Ⅱ双目标准型3D扫描仪对粘贴在人体模型颌面部的30例已知长度的坐标纸模拟线状瘢痕(分为短瘢痕组和长瘢痕组,其中短瘢痕组(1-10cm)有15例,长瘢痕组(15-30cm)有15例分别进行测量并比较其差异。实验二:片状瘢痕面积的测量。采用长×宽法、像素法、SSL-3D测量法对粘贴于人体模型不同部位的已知面积坐标纸模拟片状瘢痕和病人片状瘢痕进行测量。将模拟片状瘢痕分成两组,即形状规则(25例)与不规则的模拟块状瘢痕(10例),其中形状规则的又分为表面曲率较小的小面积组(面积≤25cm2,10例)和表面曲率较大的大面积组(150cm2≤面积≤320 cm2,15例)。病人片状瘢痕15例,采用透明薄膜+方格纸描摹法对病人瘢痕范围进行测量,将测量数据作为标准面积组,分别比较长×宽法、像素法、ssl-3d测量法获得的面积与标准面积的差异。实验三:检验ssl-3d测量法的可靠性。在使用ssl-3d测量法之前,使用游标卡尺+细线的方法测量50例线状瘢痕,将数据作为标准组。两名操作人员(a和b)分别使用ssl-3d测量法对50例线状瘢痕进行测量,然后操作人员b采用ssl-3d测量法对线状瘢痕进行两次测量,将测量获得的数据与标准组进行icc相关性分析。【结果】实验一:在短瘢痕组(1-10cm)测量时,采用传统测量法(卷尺)与标准长度无显著性差异(t=0.72,p=0.48);在长瘢痕组(15-30cm)测量时,采用传统测量法(卷尺)测量的结果要短于标准长度,两者的差异有统计学意义(t=10.24,p0.01);而采用ssl-3d法测量短瘢痕组和长瘢痕组,测量结果均与标准长度无显著性差异,1-10cm组t=﹣0.87,p=0.40,15-30cm组t=﹣1.06,p=0.31。实验二:对表面曲率较小的小面积(≤25cm2)规则模拟片状瘢痕的进行测量时,长×宽法、像素法和ssl-3d测量法的测量结果与标准面积无显著差异(t/p值分别为﹣1.36/0.21,0.48/0.64,0.72/0.49);对表面曲率较大的大面积(150cm2~320cm2)的形状规则模拟瘢痕进行测量时,长×宽法和ssl-3d测量方法的测量结果与标准面积无显著差异(t/p值分别为﹣1.24/0.24,0.25/0.80),而像素法测量的结果明显低于标准面积(t=8.51,p0.01);对表面曲率较大且大面积不规则模拟片状瘢痕和病人片状瘢痕进行测量时,长×宽法测量的结果较标准面积明显偏高(t=﹣4.91,p0.05),像素法的测量结果则明显偏低(t=6.65,p0.05),ssl-3d测量的结果与标准面积无显著差异(t=0.30,p=0.77)。实验三:两名操作人员使用ssl-3d测量法对病人的瘢痕长度进行测量的icc组间相关系数为0.998;同一操作人员采用3d测量法对病人的瘢痕长度进行重复测量的icc相关系数为1.000;ssl-3d测量法与标准方法(游标卡尺+细线法)的icc组间相关系数为0.996。【结论】本研究证实在测量体表线状瘢痕长度时,卷尺测量受瘢痕的位置和长度影响,跨部位不规则或长度较长,传统测量(卷尺)的误差较大;法医检案中常用的长×宽法只适用于形状规则的片状瘢痕面积测量;像素法不适合测量体表皮肤曲率变化越大的瘢痕面积;ssl-3d测量法可获取瘢痕的三维立体信息,测量的长度和面积基本不受体表曲率和部位的影响;不同操作人员及同一操作人员不同时间使用ssl-3d测量法对瘢痕进行测量的结果高度一致,说明将面结构光的三维测量技术应用于人体损伤瘢痕的测量不仅准确可靠,而且具有独特的优势。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:D919;TP391.41

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