人体体表损伤法医学鉴定计算机辅助软件系统的研制
作者：樊瑜波 蒲 放 于晓军 张立予 邹远文 蒋文涛
单位：樊瑜波 蒲 放 邹远文 蒋文涛 (四川大学 土木力学系生物医学工程中心生力学所，成都 610065)；于晓军 (吉林医学院，吉林 132021)；张立予 (吉林省检察院，长春 130025)
关键词：法医学鉴定；体表损伤；计算机辅助
生物医学工程学杂志990411 摘要 人体体表损伤法医学鉴定计算机辅助软件系统在国内首次将计算机技术引入到法医学鉴定领域，它针对传统鉴定方法的不足，提出了基于计算机图像处理的几种自动和人-机交互式算法。经设计实验和实际应用表明，这些方法快捷、准确且具有很强的可操作性；该软件系统还在整理现有的体表损伤的有关条款的基础上进行了计算机程序化，从而能对条款已经量化的各种损伤自动给出轻重伤判定。该软件的研制和推广使用对法医学鉴定的技术改革、办公自动化具有重要意义。
, 百拇医药
Computer-aided Legal Medical Examination of Body Surface
Fan Yubo1 Pu Fang1 Yu Xiaojun2 Zhang Liyu3 Zou Yuanwen1 Jiang Wentao1
1 (Department of Civil Engineering and Mechainics, Sichuan University，Chengdu 610065)
2 (Jilin Medical College, Jilin 132021)
3 (The Procuratorate of Jilin Province, Changchun 130025)
, 百拇医药
Abstract This paper provides a package of automatic and semi-automatic methods for computing the area of different kinds of body surface injuries. Compared with traditional methods, these processes of examinataion are faster and the conclusions are more precise and objective. Also presented are the authors classify the items into many types by standards which are necessary to let computer draw conclusions automatically.This software is conducive to improvement in work efficiency and convenience for judicial supervision.
, http://www.100md.com
Key words Legal medical examination Body surface Computer aid
1 引 言
人体体表损伤指人体表所遭受的创伤、挫伤、烧烫伤、冻伤等外伤性损伤，在法医学鉴定中，这是最常见的损伤类型之一；1990年颁布的《人体轻伤鉴定标准(试行)》和《人体重伤鉴定标准》中有关人体体表损伤相对面积、绝对面积和长度测量的条款共计42条(约占总条款的20%)。但是在目前的法医检案工作中，对体表损伤的检测方法很不规范，亦不统一；其中，检测损伤相对面积常用的传统方法有“九分法”、“掌测法”和“‘覆盖描绘法’+‘体表面积’计算法”等；检测损伤绝对面积的方法有“覆盖描绘法”和“长×宽估算法”等；检测创伤和瘢痕长度的方法为软尺或直尺“直接最长径法”等。这些方法操作繁琐、结果不准确，不能满足标准的要求；同时，这些检测方法及其结论易受主观或人为因素干扰，常导致多家法医重复鉴定和鉴定结论不一致的纷争，在一定程度上影响了有关标准和法律的正确执行。另外，这些检测方法多为接触性操作，对新鲜创伤不符合临床诊疗常规，对某些部位损伤的测定亦不方便。为了解决这些难题，人体体表损伤法医学鉴定计算机辅助软件系统在国内首次将计算机技术引入到这一领域。
, 百拇医药
2 方法与软件
人体本身面积形态极不规则，这方面的人类学完整、准确的参考值尚未见报道，同时，由于人体的个体之间存在差异，并且实际案例中人体体表损伤区域绝大多数为不规则的图形，因此直接构造数学模型准确计算是很困难的。为解决这一难题，软件根据实际曲面的二维实测标校，结合运用高精度不规则面积数值算法以及图像处理的方法，构造了易于操作且能适应不同情况的几种自动或人-机交互式算法。
人-机交互式算法的基本过程如下：
(1)在受伤部位附近设置纵横坐标系，按一定规范输入图像(摄像或照相)至计算机；
(2)对图像进行预处理，校正图像的畸变，通过放大、缩小、旋转等调整图像的位置。通过滤波、锐化、平滑等方法使图像的效果最佳；
(3)利用图像中预先设置的纵横坐标系，通过换算，得到实际的图像比例尺；
, 百拇医药
(4)设置案例的有关参数，如身高、体重等；
(5)沿受伤区域的边缘给出一定数量的控制点，根据这些控制点，按实际的图像比例尺，计算机有两种方法可自动计算出该区域的面积：
(a)调用预先编制的特殊的数值算法子程序，计算控制点围成的区域面积；
(b)调用Windows自身的API函数Create Polygon Rgn形成区域，再用Pt In Region函数累积出该区域的象素总数，然后按比例计算出面积。
自动化算法的前4步与人-机交互式算法相同，其不同之处在于随后的处理不再需要人工给出控制点，它采用几种区域分割的方法，自动识别出受伤区域并计算出面积。
人-机交互式算法处理效率相对较低，但准确度更高，通常用于以下情况：
, http://www.100md.com
(1)单连通区域且受伤区域个数较少；
(2)图像效果经校正后仍不理想，或自动识别效果不佳。
自动化算法处理则通常用于以下情况：
(1)多区域大面积损伤，如烧伤，冻伤等；
(2)多连通区域或边界条件，凹凸特别多的区域；
(3)相对面积的计算。
3 轻重伤判定
对于人体体表损伤，现今并无专门的较系统的一个法律条例，有关的判定标准主要颁布于《人体轻伤鉴定标准(试行)》和《人体重伤鉴定标准》之中。通过整理，发现这些条款有许多不利于实现计算机程序化和自动判定的地方。
, http://www.100md.com
1.轻重伤标准不衔接，它包括以下两种情况：
图1 有坐标尺的原始图像
Fig 1 Image with scales
图2 计算结果显示窗
Fig 2 Result window
, http://www.100md.com
(1)有的伤只有相应的重伤标准，却没有相应的轻伤标准；
(2)有的伤只有相应的轻伤标准，却没有相应的重伤标准。
2.判定划分的标准不统一，它包括以下五种情况：
(1)不同部位给出的伤的类型不一样；
(2)有的同类型的损伤在不同部位有不同的分类；
(3)有的同部位同类型的伤在轻、重伤标准中判定标准分别为相对面积和绝对面积；
(4)有的损伤只需要根据同类伤的累加值来判定，有的却需要对单块(条)伤的值和累加值分别进行判定；
(5)有的损伤对于儿童和成人的标准不一样，有的则不加以区分。
, http://www.100md.com
3.有的损伤条款中没有完全量化，有的虽已量化却包含较多的主观因素。
针对上述条款的不足，为实现程序化，对其作如下处理：
(1)把人体分为六个部位；它们是颜面部、头皮部、耳部、躯体部、会阴部、足和足根部；
(2)把损伤分为十类；它们是创伤、烧烫伤、冻伤、缺失、软组织挫伤、坏死、疤痕、色素沉着、撕脱伤、其它伤。对创伤又分为钝器伤、锐器创、颈部创伤、会阴、阴囊创伤、阴茎创伤；对烧烫伤又分为浅二度、深二度、三度；对冻伤又分为二度、三度、四度；
(3)把判定标准分为两类，即相对标准和绝对标准；
(4)把受伤者分为成人和儿童两类；
(5)把判定结果分为六类：重伤、轻伤、未达轻伤、轻伤而无相应重伤标准、未达重伤而无相应轻伤标准、既无相应重伤标准又无相应轻伤标准。
, 百拇医药
判定的过程按从单处伤到多处伤，从单部位伤到多部位伤的顺序处理。
4 结 论
通过查新和省级鉴定以及一年多的实际应用表明该软件具有以下的特点和功能：(1)作为一种非接触方法，它免除了受伤者不必要的痛苦，具有良好的可操作性；(2)它提出了计算受伤面积的几种自动和人-机交互式算法，计算快捷准确，原来每处理一处伤需半小时左右，使用该软件仅需要几分种；同时，设计实验和实际应用表明，其结果误差在3%以内，与传统方法相比，有很大的提高；(3)它能对条款已经量化的各种损伤(按各因素组合，约500种)给出轻重伤判定，由于综合考虑了各种因素，设计实验和实际应用表明，其结果是准确可靠的；同时，由于避免了对法律不熟悉、有意偏袒等主观因素影响，其结果具有相对客观、公正性。
该软件系统的研制和推广使用对法医学鉴定的改革、办公自动化具有重要意义。
, 百拇医药 参考文献
1 于晓军等.人体表面分区及其面积百分比的划分.吉林法医，1991；(1)∶24
2 李洪明等.创伤长度测量方法探讨(附三例报告).中国法医学杂志，1995；10(1)∶54
3 徐华良.头皮创伤的损伤程度评定(附36例报告).法庭科学杂志，1995；1(1)∶18
4 王增良.头面颈部的软组织创伤的损伤程度鉴定.法庭科学杂志，1995；1(3)∶107
5 黄清明.对《人体轻伤鉴定标准(试行)》有关创口条文的探讨.法庭科学杂志，1995；1(3)∶111
6 Willian JC et al. Moden Legal Medicine psychiatry, and Forensic Science. Philadelphia:F.A. Davis Company, 1980∶269-304
7 Ktzan H. Microcomputer Graphics and Programming Techniques. New York: VNR， 1982
8 日人类工效学会人体测编委员会编.奚振华译.人体测量手册.北京：中国标准出版社，1983
(收稿：1998-07-09 修回：1998-12-23), http://www.100md.com
单位：樊瑜波 蒲 放 邹远文 蒋文涛 (四川大学 土木力学系生物医学工程中心生力学所，成都 610065)；于晓军 (吉林医学院，吉林 132021)；张立予 (吉林省检察院，长春 130025)
关键词：法医学鉴定；体表损伤；计算机辅助
生物医学工程学杂志990411 摘要 人体体表损伤法医学鉴定计算机辅助软件系统在国内首次将计算机技术引入到法医学鉴定领域，它针对传统鉴定方法的不足，提出了基于计算机图像处理的几种自动和人-机交互式算法。经设计实验和实际应用表明，这些方法快捷、准确且具有很强的可操作性；该软件系统还在整理现有的体表损伤的有关条款的基础上进行了计算机程序化，从而能对条款已经量化的各种损伤自动给出轻重伤判定。该软件的研制和推广使用对法医学鉴定的技术改革、办公自动化具有重要意义。
, 百拇医药
Computer-aided Legal Medical Examination of Body Surface
Fan Yubo1 Pu Fang1 Yu Xiaojun2 Zhang Liyu3 Zou Yuanwen1 Jiang Wentao1
1 (Department of Civil Engineering and Mechainics, Sichuan University，Chengdu 610065)
2 (Jilin Medical College, Jilin 132021)
3 (The Procuratorate of Jilin Province, Changchun 130025)
, 百拇医药
Abstract This paper provides a package of automatic and semi-automatic methods for computing the area of different kinds of body surface injuries. Compared with traditional methods, these processes of examinataion are faster and the conclusions are more precise and objective. Also presented are the authors classify the items into many types by standards which are necessary to let computer draw conclusions automatically.This software is conducive to improvement in work efficiency and convenience for judicial supervision.
, http://www.100md.com
Key words Legal medical examination Body surface Computer aid
1 引 言
人体体表损伤指人体表所遭受的创伤、挫伤、烧烫伤、冻伤等外伤性损伤，在法医学鉴定中，这是最常见的损伤类型之一；1990年颁布的《人体轻伤鉴定标准(试行)》和《人体重伤鉴定标准》中有关人体体表损伤相对面积、绝对面积和长度测量的条款共计42条(约占总条款的20%)。但是在目前的法医检案工作中，对体表损伤的检测方法很不规范，亦不统一；其中，检测损伤相对面积常用的传统方法有“九分法”、“掌测法”和“‘覆盖描绘法’+‘体表面积’计算法”等；检测损伤绝对面积的方法有“覆盖描绘法”和“长×宽估算法”等；检测创伤和瘢痕长度的方法为软尺或直尺“直接最长径法”等。这些方法操作繁琐、结果不准确，不能满足标准的要求；同时，这些检测方法及其结论易受主观或人为因素干扰，常导致多家法医重复鉴定和鉴定结论不一致的纷争，在一定程度上影响了有关标准和法律的正确执行。另外，这些检测方法多为接触性操作，对新鲜创伤不符合临床诊疗常规，对某些部位损伤的测定亦不方便。为了解决这些难题，人体体表损伤法医学鉴定计算机辅助软件系统在国内首次将计算机技术引入到这一领域。
, 百拇医药
2 方法与软件
人体本身面积形态极不规则，这方面的人类学完整、准确的参考值尚未见报道，同时，由于人体的个体之间存在差异，并且实际案例中人体体表损伤区域绝大多数为不规则的图形，因此直接构造数学模型准确计算是很困难的。为解决这一难题，软件根据实际曲面的二维实测标校，结合运用高精度不规则面积数值算法以及图像处理的方法，构造了易于操作且能适应不同情况的几种自动或人-机交互式算法。
人-机交互式算法的基本过程如下：
(1)在受伤部位附近设置纵横坐标系，按一定规范输入图像(摄像或照相)至计算机；
(2)对图像进行预处理，校正图像的畸变，通过放大、缩小、旋转等调整图像的位置。通过滤波、锐化、平滑等方法使图像的效果最佳；
(3)利用图像中预先设置的纵横坐标系，通过换算，得到实际的图像比例尺；
, 百拇医药
(4)设置案例的有关参数，如身高、体重等；
(5)沿受伤区域的边缘给出一定数量的控制点，根据这些控制点，按实际的图像比例尺，计算机有两种方法可自动计算出该区域的面积：
(a)调用预先编制的特殊的数值算法子程序，计算控制点围成的区域面积；
(b)调用Windows自身的API函数Create Polygon Rgn形成区域，再用Pt In Region函数累积出该区域的象素总数，然后按比例计算出面积。
自动化算法的前4步与人-机交互式算法相同，其不同之处在于随后的处理不再需要人工给出控制点，它采用几种区域分割的方法，自动识别出受伤区域并计算出面积。
人-机交互式算法处理效率相对较低，但准确度更高，通常用于以下情况：
, http://www.100md.com
(1)单连通区域且受伤区域个数较少；
(2)图像效果经校正后仍不理想，或自动识别效果不佳。
自动化算法处理则通常用于以下情况：
(1)多区域大面积损伤，如烧伤，冻伤等；
(2)多连通区域或边界条件，凹凸特别多的区域；
(3)相对面积的计算。
3 轻重伤判定
对于人体体表损伤，现今并无专门的较系统的一个法律条例，有关的判定标准主要颁布于《人体轻伤鉴定标准(试行)》和《人体重伤鉴定标准》之中。通过整理，发现这些条款有许多不利于实现计算机程序化和自动判定的地方。
, http://www.100md.com
1.轻重伤标准不衔接，它包括以下两种情况：
图1 有坐标尺的原始图像
Fig 1 Image with scales
图2 计算结果显示窗
Fig 2 Result window
, http://www.100md.com
(1)有的伤只有相应的重伤标准，却没有相应的轻伤标准；
(2)有的伤只有相应的轻伤标准，却没有相应的重伤标准。
2.判定划分的标准不统一，它包括以下五种情况：
(1)不同部位给出的伤的类型不一样；
(2)有的同类型的损伤在不同部位有不同的分类；
(3)有的同部位同类型的伤在轻、重伤标准中判定标准分别为相对面积和绝对面积；
(4)有的损伤只需要根据同类伤的累加值来判定，有的却需要对单块(条)伤的值和累加值分别进行判定；
(5)有的损伤对于儿童和成人的标准不一样，有的则不加以区分。
, http://www.100md.com
3.有的损伤条款中没有完全量化，有的虽已量化却包含较多的主观因素。
针对上述条款的不足，为实现程序化，对其作如下处理：
(1)把人体分为六个部位；它们是颜面部、头皮部、耳部、躯体部、会阴部、足和足根部；
(2)把损伤分为十类；它们是创伤、烧烫伤、冻伤、缺失、软组织挫伤、坏死、疤痕、色素沉着、撕脱伤、其它伤。对创伤又分为钝器伤、锐器创、颈部创伤、会阴、阴囊创伤、阴茎创伤；对烧烫伤又分为浅二度、深二度、三度；对冻伤又分为二度、三度、四度；
(3)把判定标准分为两类，即相对标准和绝对标准；
(4)把受伤者分为成人和儿童两类；
(5)把判定结果分为六类：重伤、轻伤、未达轻伤、轻伤而无相应重伤标准、未达重伤而无相应轻伤标准、既无相应重伤标准又无相应轻伤标准。
, 百拇医药
判定的过程按从单处伤到多处伤，从单部位伤到多部位伤的顺序处理。
4 结 论
通过查新和省级鉴定以及一年多的实际应用表明该软件具有以下的特点和功能：(1)作为一种非接触方法，它免除了受伤者不必要的痛苦，具有良好的可操作性；(2)它提出了计算受伤面积的几种自动和人-机交互式算法，计算快捷准确，原来每处理一处伤需半小时左右，使用该软件仅需要几分种；同时，设计实验和实际应用表明，其结果误差在3%以内，与传统方法相比，有很大的提高；(3)它能对条款已经量化的各种损伤(按各因素组合，约500种)给出轻重伤判定，由于综合考虑了各种因素，设计实验和实际应用表明，其结果是准确可靠的；同时，由于避免了对法律不熟悉、有意偏袒等主观因素影响，其结果具有相对客观、公正性。
该软件系统的研制和推广使用对法医学鉴定的改革、办公自动化具有重要意义。
, 百拇医药 参考文献
1 于晓军等.人体表面分区及其面积百分比的划分.吉林法医，1991；(1)∶24
2 李洪明等.创伤长度测量方法探讨(附三例报告).中国法医学杂志，1995；10(1)∶54
3 徐华良.头皮创伤的损伤程度评定(附36例报告).法庭科学杂志，1995；1(1)∶18
4 王增良.头面颈部的软组织创伤的损伤程度鉴定.法庭科学杂志，1995；1(3)∶107
5 黄清明.对《人体轻伤鉴定标准(试行)》有关创口条文的探讨.法庭科学杂志，1995；1(3)∶111
6 Willian JC et al. Moden Legal Medicine psychiatry, and Forensic Science. Philadelphia:F.A. Davis Company, 1980∶269-304
7 Ktzan H. Microcomputer Graphics and Programming Techniques. New York: VNR， 1982
8 日人类工效学会人体测编委员会编.奚振华译.人体测量手册.北京：中国标准出版社，1983
(收稿：1998-07-09 修回：1998-12-23), http://www.100md.com