死后角膜数字图像变化与死亡时间关系的实验性研究
发布时间：2021-09-02 20:05
目的探讨利用数字图像处理技术检测家兔死后角膜数字图像颜色变化,客观量化分析死亡时间（PMI）的可行方法。方法家兔缢死后置于20℃室内环境,死后72 h内每间隔1 h应用自制的"死后角膜图像采集系统"采集角膜数字图像,基于MATLAB软件分割角膜瞳孔区域图像后,提取6项颜色特征指标R、G、B、H、S、V的参数值,分别建立反映各指标与PMI关系的回归方程。筛选判定系数最高的回归方程,进行可行性验证实验。结果 6项颜色特征指标中,R、G、B与PMI显著相关（P <0.01或P <0.05）,H、S、V与PMI无统计学相关（P> 0.05）;经比较发现,R与PMI相关性最高（R2=0.935）,死后相同时间个体间及个体内R值无统计学差异（P> 0.05）;验证实验结果表明,尸体所处环境温、湿度变化,可导致PMI推断误差范围变化。结论采集死后角膜数字图像,结合数字图像处理技术检测角膜瞳孔区域图像颜色变化,为利用死后角膜颜色变化推断PMI提供了一种客观、可量化的方法。
【文章来源】：中国医科大学学报. 2019,48(07)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
死后角膜图像采集系统示意图
?灾翟诒曜疾罘段?谖?肌?2结果2.1角膜图像颜色特征参数与PMI的回归分析回归分析结果如表1所示，R、G、B与PMI相关性较强，经方差检验均有统计学意义，其中R与PMI的相关性最好；H、S、V与PMI相关性较差，经方差检验均无统计学意义。2.2个体内及个体间的差异分析从实验组37组实验样本数据中随机抽取4组，用于分析相同条件下R值在个体内及个体间的差异性。结果显示，死后72h内，同一个体内及不同个体间兔角膜瞳孔区域图像的R值随PMI延长均呈上升趋势，死后20h内，R数值变化趋势较为平缓，20h后变化较为迅速（图2~3）。不论个体内或个体间，不同PMI的R值之间有统计学差异（P<0.01）；而相同死后时间的同一个体内及不同个体间的R值差异并无统计学意义（P>0.05）。图2同一样本内左、右角膜瞳孔区域图像R值随PMI推移变化趋势比较Fig.2ComparisonofvariationtrendofRvaluesintheleftandrightcornealpupilregionimagesofthesamesamplewiththeprolonga-tionofPMI表1死后72h内家兔角膜瞳孔区域图像6项颜色特征参数与PMI的回归方程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可行性验证实验结果由于R值与PMI相关性最高，且在相同条件下R值在个体内及个体间差异均无统计学意义，故选择反映R
ズ投取⒚?度变化表达不明显，加之HSV颜色模型侧重于色彩表示，并不适于无彩色系类（黑、白、灰）的表达［16-18］，故H、S、V与PMI相关性较低。本研究还发现，相同条件下的个体内及个体间R数值差异无统计学意义（P>0.05），表明R指标适合动态评价死后角膜图像颜色变化以推断PMI。本研究还对不同环境条件下应用该方法推断PMI的可行性进行了验证实验，结果表明，尸体所处温、湿度条件的变化会导致PMI推断预测误差范围加大。分析其原因，可能是角膜混浊的发生与角膜内皮细胞的退化和角膜水分的蒸发有关，当尸体所图3不同样本间角膜瞳孔区域图像R值随PMI推移变化趋势比较Fig.3ComparisonofvariationtrendofRvaluesinthecornealpupilregionimagesofthedifferentsampleswiththeprolongationofPMI表2可行性验证实验结果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中国医科大学学报第48卷
【参考文献】：
期刊论文
[1]家兔缢死后不同时间血气分析检测值的变化[J]. 付稚莹,王泽惠,姜琦,牛迦,礼跃,礼晓明. 辽宁医学院学报. 2015(06)
[2]兔死后角膜内皮细胞活性率变化的时间规律性研究[J]. 李晓娜,郑吉龙,单迪,徐恩宇. 解剖科学进展. 2014(02)
[3]兔死后角膜厚度与死亡时间的关系[J]. 李晓娜,郑吉龙,胡忠国,王保捷. 法医学杂志. 2013(04)
[4]超声法测量角膜厚度推断死亡时间[J]. 吕国丽,姜富学,许心舒,蒋拥军,李志刚,王欣,石河,余礼聪,许传超. 法医学杂志. 2012(02)
[5]猪眼角膜混浊程度变化与PMI推断[J]. 王晓亮,方超,罗思敏. 广东公安科技. 2011(02)
[6]兔死后角膜内皮细胞核DNA降解随死亡时间变化规律[J]. 郑吉龙,张晓东,安志远,林子清,梁克伟. 中国法医学杂志. 2010(04)
[7]角膜混浊的形成机制及法医学应用进展[J]. 方东,梁耀荣,陈虎,朱少华. 刑事技术. 2007(02)
[8]家兔角膜上皮细胞DNA含量与死后经过时间关系的研究[J]. 周建斌,杨松涛,熊石龙,赵云. 医学临床研究. 2005(06)
本文编号：3379646
【文章来源】：中国医科大学学报. 2019,48(07)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
死后角膜图像采集系统示意图
?灾翟诒曜疾罘段?谖?肌?2结果2.1角膜图像颜色特征参数与PMI的回归分析回归分析结果如表1所示，R、G、B与PMI相关性较强，经方差检验均有统计学意义，其中R与PMI的相关性最好；H、S、V与PMI相关性较差，经方差检验均无统计学意义。2.2个体内及个体间的差异分析从实验组37组实验样本数据中随机抽取4组，用于分析相同条件下R值在个体内及个体间的差异性。结果显示，死后72h内，同一个体内及不同个体间兔角膜瞳孔区域图像的R值随PMI延长均呈上升趋势，死后20h内，R数值变化趋势较为平缓，20h后变化较为迅速（图2~3）。不论个体内或个体间，不同PMI的R值之间有统计学差异（P<0.01）；而相同死后时间的同一个体内及不同个体间的R值差异并无统计学意义（P>0.05）。图2同一样本内左、右角膜瞳孔区域图像R值随PMI推移变化趋势比较Fig.2ComparisonofvariationtrendofRvaluesintheleftandrightcornealpupilregionimagesofthesamesamplewiththeprolonga-tionofPMI表1死后72h内家兔角膜瞳孔区域图像6项颜色特征参数与PMI的回归方程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可行性验证实验结果由于R值与PMI相关性最高，且在相同条件下R值在个体内及个体间差异均无统计学意义，故选择反映R
ズ投取⒚?度变化表达不明显，加之HSV颜色模型侧重于色彩表示，并不适于无彩色系类（黑、白、灰）的表达［16-18］，故H、S、V与PMI相关性较低。本研究还发现，相同条件下的个体内及个体间R数值差异无统计学意义（P>0.05），表明R指标适合动态评价死后角膜图像颜色变化以推断PMI。本研究还对不同环境条件下应用该方法推断PMI的可行性进行了验证实验，结果表明，尸体所处温、湿度条件的变化会导致PMI推断预测误差范围加大。分析其原因，可能是角膜混浊的发生与角膜内皮细胞的退化和角膜水分的蒸发有关，当尸体所图3不同样本间角膜瞳孔区域图像R值随PMI推移变化趋势比较Fig.3ComparisonofvariationtrendofRvaluesinthecornealpupilregionimagesofthedifferentsampleswiththeprolongationofPMI表2可行性验证实验结果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中国医科大学学报第48卷
【参考文献】：
期刊论文
[1]家兔缢死后不同时间血气分析检测值的变化[J]. 付稚莹,王泽惠,姜琦,牛迦,礼跃,礼晓明. 辽宁医学院学报. 2015(06)
[2]兔死后角膜内皮细胞活性率变化的时间规律性研究[J]. 李晓娜,郑吉龙,单迪,徐恩宇. 解剖科学进展. 2014(02)
[3]兔死后角膜厚度与死亡时间的关系[J]. 李晓娜,郑吉龙,胡忠国,王保捷. 法医学杂志. 2013(04)
[4]超声法测量角膜厚度推断死亡时间[J]. 吕国丽,姜富学,许心舒,蒋拥军,李志刚,王欣,石河,余礼聪,许传超. 法医学杂志. 2012(02)
[5]猪眼角膜混浊程度变化与PMI推断[J]. 王晓亮,方超,罗思敏. 广东公安科技. 2011(02)
[6]兔死后角膜内皮细胞核DNA降解随死亡时间变化规律[J]. 郑吉龙,张晓东,安志远,林子清,梁克伟. 中国法医学杂志. 2010(04)
[7]角膜混浊的形成机制及法医学应用进展[J]. 方东,梁耀荣,陈虎,朱少华. 刑事技术. 2007(02)
[8]家兔角膜上皮细胞DNA含量与死后经过时间关系的研究[J]. 周建斌,杨松涛,熊石龙,赵云. 医学临床研究. 2005(06)
本文编号：3379646
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