死后角膜數(shù)字圖像變化與死亡時間關(guān)系的實驗性研究
發(fā)布時間:2021-09-02 20:05
目的探討利用數(shù)字圖像處理技術(shù)檢測家兔死后角膜數(shù)字圖像顏色變化,客觀量化分析死亡時間(PMI)的可行方法。方法家兔縊死后置于20℃室內(nèi)環(huán)境,死后72 h內(nèi)每間隔1 h應(yīng)用自制的"死后角膜圖像采集系統(tǒng)"采集角膜數(shù)字圖像,基于MATLAB軟件分割角膜瞳孔區(qū)域圖像后,提取6項顏色特征指標(biāo)R、G、B、H、S、V的參數(shù)值,分別建立反映各指標(biāo)與PMI關(guān)系的回歸方程。篩選判定系數(shù)最高的回歸方程,進(jìn)行可行性驗證實驗。結(jié)果 6項顏色特征指標(biāo)中,R、G、B與PMI顯著相關(guān)(P <0.01或P <0.05),H、S、V與PMI無統(tǒng)計學(xué)相關(guān)(P> 0.05);經(jīng)比較發(fā)現(xiàn),R與PMI相關(guān)性最高(R2=0.935),死后相同時間個體間及個體內(nèi)R值無統(tǒng)計學(xué)差異(P> 0.05);驗證實驗結(jié)果表明,尸體所處環(huán)境溫、濕度變化,可導(dǎo)致PMI推斷誤差范圍變化。結(jié)論采集死后角膜數(shù)字圖像,結(jié)合數(shù)字圖像處理技術(shù)檢測角膜瞳孔區(qū)域圖像顏色變化,為利用死后角膜顏色變化推斷PMI提供了一種客觀、可量化的方法。
【文章來源】:中國醫(yī)科大學(xué)學(xué)報. 2019,48(07)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
死后角膜圖像采集系統(tǒng)示意圖
?災(zāi)翟詒曜疾罘段?諼?肌?2結(jié)果2.1角膜圖像顏色特征參數(shù)與PMI的回歸分析回歸分析結(jié)果如表1所示,R、G、B與PMI相關(guān)性較強,經(jīng)方差檢驗均有統(tǒng)計學(xué)意義,其中R與PMI的相關(guān)性最好;H、S、V與PMI相關(guān)性較差,經(jīng)方差檢驗均無統(tǒng)計學(xué)意義。2.2個體內(nèi)及個體間的差異分析從實驗組37組實驗樣本數(shù)據(jù)中隨機抽取4組,用于分析相同條件下R值在個體內(nèi)及個體間的差異性。結(jié)果顯示,死后72h內(nèi),同一個體內(nèi)及不同個體間兔角膜瞳孔區(qū)域圖像的R值隨PMI延長均呈上升趨勢,死后20h內(nèi),R數(shù)值變化趨勢較為平緩,20h后變化較為迅速(圖2~3)。不論個體內(nèi)或個體間,不同PMI的R值之間有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.01);而相同死后時間的同一個體內(nèi)及不同個體間的R值差異并無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。圖2同一樣本內(nèi)左、右角膜瞳孔區(qū)域圖像R值隨PMI推移變化趨勢比較Fig.2ComparisonofvariationtrendofRvaluesintheleftandrightcornealpupilregionimagesofthesamesamplewiththeprolonga-tionofPMI表1死后72h內(nèi)家兔角膜瞳孔區(qū)域圖像6項顏色特征參數(shù)與PMI的回歸方程Tab.1RegressionequationsbetweenPMIandsixcolorfea-turesinthecornealpupilregionimagesofrabbitswithin72hoursafterdeathParameterRegressionequationR2PRy=-0.0485x2+7.0829x-163.350.935<0.01Gy=0.0232x2+1.7029x-40.8260.841<0.01By=0.0155x2+1.7738x-21.5910.442<0.05Hy=403x2-108.93x+39.7960.033>0.05Sy=289.98x2-263.05x+91.3970.029>0.05Vy=-309.81x2+349.6x-63.3780.004>0.05ydenotesPMI(h),andxdenotedifferentparameters.2.3可行性驗證實驗結(jié)果由于R值與PMI相關(guān)性最高,且在相同條件下R值在個體內(nèi)及個體間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義,故選擇反映R
ズ投、?度變化表達(dá)不明顯,加之HSV顏色模型側(cè)重于色彩表示,并不適于無彩色系類(黑、白、灰)的表達(dá)[16-18],故H、S、V與PMI相關(guān)性較低。本研究還發(fā)現(xiàn),相同條件下的個體內(nèi)及個體間R數(shù)值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),表明R指標(biāo)適合動態(tài)評價死后角膜圖像顏色變化以推斷PMI。本研究還對不同環(huán)境條件下應(yīng)用該方法推斷PMI的可行性進(jìn)行了驗證實驗,結(jié)果表明,尸體所處溫、濕度條件的變化會導(dǎo)致PMI推斷預(yù)測誤差范圍加大。分析其原因,可能是角膜混濁的發(fā)生與角膜內(nèi)皮細(xì)胞的退化和角膜水分的蒸發(fā)有關(guān),當(dāng)尸體所圖3不同樣本間角膜瞳孔區(qū)域圖像R值隨PMI推移變化趨勢比較Fig.3ComparisonofvariationtrendofRvaluesinthecornealpupilregionimagesofthedifferentsampleswiththeprolongationofPMI表2可行性驗證實驗結(jié)果Tab.2ResultsoffeasibilityverificationexperimentsActualvalueofPMI(h)StandarddeviationofPMIprediction(h)ABC0-120.50.51.013-240.50.51.025-361.01.02.037-481.01.02.549-601.51.53.061-722.02.03.5TotalPMIpredictionaccuracy94%94%73%AandBrespectivelyrepresentacloseddarkroomandaclosednatu-rallightingroomwithtemperatureof20℃andtherelativehumidityof30%;Crepresentsaclosednaturallightingroomwithtemperatureofabout20℃±5℃andtherelativehumidityof30%to60%.55504540353025Rvalue01020304050607080PMI/hSample1Sample2Sample3Sample4VariationtrendofRvalueVariationtrendofRvalueVariationtrendofRvalueVariationtrendofRvalue中國醫(yī)科大學(xué)學(xué)報第48卷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]家兔縊死后不同時間血氣分析檢測值的變化[J]. 付稚瑩,王澤惠,姜琦,牛迦,禮躍,禮曉明. 遼寧醫(yī)學(xué)院學(xué)報. 2015(06)
[2]兔死后角膜內(nèi)皮細(xì)胞活性率變化的時間規(guī)律性研究[J]. 李曉娜,鄭吉龍,單迪,徐恩宇. 解剖科學(xué)進(jìn)展. 2014(02)
[3]兔死后角膜厚度與死亡時間的關(guān)系[J]. 李曉娜,鄭吉龍,胡忠國,王保捷. 法醫(yī)學(xué)雜志. 2013(04)
[4]超聲法測量角膜厚度推斷死亡時間[J]. 呂國麗,姜富學(xué),許心舒,蔣擁軍,李志剛,王欣,石河,余禮聰,許傳超. 法醫(yī)學(xué)雜志. 2012(02)
[5]豬眼角膜混濁程度變化與PMI推斷[J]. 王曉亮,方超,羅思敏. 廣東公安科技. 2011(02)
[6]兔死后角膜內(nèi)皮細(xì)胞核DNA降解隨死亡時間變化規(guī)律[J]. 鄭吉龍,張曉東,安志遠(yuǎn),林子清,梁克偉. 中國法醫(yī)學(xué)雜志. 2010(04)
[7]角膜混濁的形成機制及法醫(yī)學(xué)應(yīng)用進(jìn)展[J]. 方東,梁耀榮,陳虎,朱少華. 刑事技術(shù). 2007(02)
[8]家兔角膜上皮細(xì)胞DNA含量與死后經(jīng)過時間關(guān)系的研究[J]. 周建斌,楊松濤,熊石龍,趙云. 醫(yī)學(xué)臨床研究. 2005(06)
本文編號:3379646
【文章來源】:中國醫(yī)科大學(xué)學(xué)報. 2019,48(07)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
死后角膜圖像采集系統(tǒng)示意圖
?災(zāi)翟詒曜疾罘段?諼?肌?2結(jié)果2.1角膜圖像顏色特征參數(shù)與PMI的回歸分析回歸分析結(jié)果如表1所示,R、G、B與PMI相關(guān)性較強,經(jīng)方差檢驗均有統(tǒng)計學(xué)意義,其中R與PMI的相關(guān)性最好;H、S、V與PMI相關(guān)性較差,經(jīng)方差檢驗均無統(tǒng)計學(xué)意義。2.2個體內(nèi)及個體間的差異分析從實驗組37組實驗樣本數(shù)據(jù)中隨機抽取4組,用于分析相同條件下R值在個體內(nèi)及個體間的差異性。結(jié)果顯示,死后72h內(nèi),同一個體內(nèi)及不同個體間兔角膜瞳孔區(qū)域圖像的R值隨PMI延長均呈上升趨勢,死后20h內(nèi),R數(shù)值變化趨勢較為平緩,20h后變化較為迅速(圖2~3)。不論個體內(nèi)或個體間,不同PMI的R值之間有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.01);而相同死后時間的同一個體內(nèi)及不同個體間的R值差異并無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。圖2同一樣本內(nèi)左、右角膜瞳孔區(qū)域圖像R值隨PMI推移變化趨勢比較Fig.2ComparisonofvariationtrendofRvaluesintheleftandrightcornealpupilregionimagesofthesamesamplewiththeprolonga-tionofPMI表1死后72h內(nèi)家兔角膜瞳孔區(qū)域圖像6項顏色特征參數(shù)與PMI的回歸方程Tab.1RegressionequationsbetweenPMIandsixcolorfea-turesinthecornealpupilregionimagesofrabbitswithin72hoursafterdeathParameterRegressionequationR2PRy=-0.0485x2+7.0829x-163.350.935<0.01Gy=0.0232x2+1.7029x-40.8260.841<0.01By=0.0155x2+1.7738x-21.5910.442<0.05Hy=403x2-108.93x+39.7960.033>0.05Sy=289.98x2-263.05x+91.3970.029>0.05Vy=-309.81x2+349.6x-63.3780.004>0.05ydenotesPMI(h),andxdenotedifferentparameters.2.3可行性驗證實驗結(jié)果由于R值與PMI相關(guān)性最高,且在相同條件下R值在個體內(nèi)及個體間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義,故選擇反映R
ズ投、?度變化表達(dá)不明顯,加之HSV顏色模型側(cè)重于色彩表示,并不適于無彩色系類(黑、白、灰)的表達(dá)[16-18],故H、S、V與PMI相關(guān)性較低。本研究還發(fā)現(xiàn),相同條件下的個體內(nèi)及個體間R數(shù)值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),表明R指標(biāo)適合動態(tài)評價死后角膜圖像顏色變化以推斷PMI。本研究還對不同環(huán)境條件下應(yīng)用該方法推斷PMI的可行性進(jìn)行了驗證實驗,結(jié)果表明,尸體所處溫、濕度條件的變化會導(dǎo)致PMI推斷預(yù)測誤差范圍加大。分析其原因,可能是角膜混濁的發(fā)生與角膜內(nèi)皮細(xì)胞的退化和角膜水分的蒸發(fā)有關(guān),當(dāng)尸體所圖3不同樣本間角膜瞳孔區(qū)域圖像R值隨PMI推移變化趨勢比較Fig.3ComparisonofvariationtrendofRvaluesinthecornealpupilregionimagesofthedifferentsampleswiththeprolongationofPMI表2可行性驗證實驗結(jié)果Tab.2ResultsoffeasibilityverificationexperimentsActualvalueofPMI(h)StandarddeviationofPMIprediction(h)ABC0-120.50.51.013-240.50.51.025-361.01.02.037-481.01.02.549-601.51.53.061-722.02.03.5TotalPMIpredictionaccuracy94%94%73%AandBrespectivelyrepresentacloseddarkroomandaclosednatu-rallightingroomwithtemperatureof20℃andtherelativehumidityof30%;Crepresentsaclosednaturallightingroomwithtemperatureofabout20℃±5℃andtherelativehumidityof30%to60%.55504540353025Rvalue01020304050607080PMI/hSample1Sample2Sample3Sample4VariationtrendofRvalueVariationtrendofRvalueVariationtrendofRvalueVariationtrendofRvalue中國醫(yī)科大學(xué)學(xué)報第48卷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]家兔縊死后不同時間血氣分析檢測值的變化[J]. 付稚瑩,王澤惠,姜琦,牛迦,禮躍,禮曉明. 遼寧醫(yī)學(xué)院學(xué)報. 2015(06)
[2]兔死后角膜內(nèi)皮細(xì)胞活性率變化的時間規(guī)律性研究[J]. 李曉娜,鄭吉龍,單迪,徐恩宇. 解剖科學(xué)進(jìn)展. 2014(02)
[3]兔死后角膜厚度與死亡時間的關(guān)系[J]. 李曉娜,鄭吉龍,胡忠國,王保捷. 法醫(yī)學(xué)雜志. 2013(04)
[4]超聲法測量角膜厚度推斷死亡時間[J]. 呂國麗,姜富學(xué),許心舒,蔣擁軍,李志剛,王欣,石河,余禮聰,許傳超. 法醫(yī)學(xué)雜志. 2012(02)
[5]豬眼角膜混濁程度變化與PMI推斷[J]. 王曉亮,方超,羅思敏. 廣東公安科技. 2011(02)
[6]兔死后角膜內(nèi)皮細(xì)胞核DNA降解隨死亡時間變化規(guī)律[J]. 鄭吉龍,張曉東,安志遠(yuǎn),林子清,梁克偉. 中國法醫(yī)學(xué)雜志. 2010(04)
[7]角膜混濁的形成機制及法醫(yī)學(xué)應(yīng)用進(jìn)展[J]. 方東,梁耀榮,陳虎,朱少華. 刑事技術(shù). 2007(02)
[8]家兔角膜上皮細(xì)胞DNA含量與死后經(jīng)過時間關(guān)系的研究[J]. 周建斌,楊松濤,熊石龍,趙云. 醫(yī)學(xué)臨床研究. 2005(06)
本文編號:3379646
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