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利用額竇影像進(jìn)行個(gè)體識(shí)別的研究進(jìn)展

2021-12-05 17:04吳畏李媛范飛張奎鄧振華
法醫(yī)學(xué)雜志 2021年1期
關(guān)鍵詞:線片影像學(xué)個(gè)體

吳畏,李媛,范飛,張奎,鄧振華

四川大學(xué)華西基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與法醫(yī)學(xué)院,四川 成都610041

個(gè)體識(shí)別是法醫(yī)學(xué)重要的鑒定與研究?jī)?nèi)容之一。無(wú)名尸體案件以及大規(guī)模災(zāi)難后遇難者的確定均需要對(duì)尸體或殘骸進(jìn)行個(gè)體身份識(shí)別。在法醫(yī)學(xué)中,傳統(tǒng)的方法是通過(guò)指紋、牙齒、骨骼和DNA 等生物學(xué)特征對(duì)尸體進(jìn)行科學(xué)鑒定。但在一些特殊情況下,如尸體嚴(yán)重腐敗或碳化、缺失指紋和(或)牙科記錄、DNA 檢材不具備檢驗(yàn)要求或難以得出有價(jià)值的信息時(shí),尋找有效的替代方法尤為重要。對(duì)尸體進(jìn)行放射學(xué)檢查,通過(guò)生前與死后影像資料的對(duì)比是公認(rèn)的有效的個(gè)體識(shí)別方法之一,目前已納入《災(zāi)難事件遇難者個(gè)體識(shí)別指南》(Disaster Victim Identification Guide)中[1]。額竇具有較高的特異性和穩(wěn)定性,是常用的法醫(yī)學(xué)個(gè)體識(shí)別指標(biāo)之一。國(guó)內(nèi)外已有較多利用額竇影像進(jìn)行個(gè)體識(shí)別的研究,近年在實(shí)際檢案中也有成功應(yīng)用的案例報(bào)道[2],利用額竇影像特征進(jìn)行個(gè)體識(shí)別已被證實(shí)具有法庭意義。本文對(duì)利用額竇影像進(jìn)行個(gè)體識(shí)別的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,希望能為我國(guó)法醫(yī)學(xué)個(gè)體識(shí)別相關(guān)領(lǐng)域的進(jìn)一步研究提供思路和參考。

1 額竇影像用于個(gè)體識(shí)別的基礎(chǔ)

額竇是位于額骨內(nèi)的不規(guī)則氣腔,起源于外胚層細(xì)胞,一般在胚胎4 個(gè)月時(shí)開(kāi)始發(fā)育,出生時(shí)尚未成形。2~3 歲開(kāi)始形成竇腔的結(jié)構(gòu),隨著年齡的增長(zhǎng),竇腔氣化程度不斷增加,青春期時(shí)發(fā)育速度達(dá)到高峰,成年后竇腔體積達(dá)到最大,隨后其體積和形態(tài)在正常生理情況下基本保持穩(wěn)定不變,因此被認(rèn)為是個(gè)體的一個(gè)永久性特征。1895 年,ZUCKERKANDL 首次觀察到額竇獨(dú)特的不對(duì)稱(chēng)形態(tài),十幾年后開(kāi)始有學(xué)者從法醫(yī)學(xué)和人類(lèi)學(xué)的角度對(duì)額竇的形態(tài)特征進(jìn)行研究[3]。額竇的解剖結(jié)構(gòu)以及形態(tài)特征具有高度的個(gè)體特異性,發(fā)育變異程度大,呈現(xiàn)多樣性,有的過(guò)分發(fā)育,有的發(fā)育不良,有的為雙側(cè)氣腔,有的僅單側(cè)存在,沒(méi)有兩個(gè)人的額竇是完全一樣的[4]。1996 年,QUATREHOMME 等[5]的研究證實(shí),即使是同卵雙胞胎,額竇形態(tài)結(jié)構(gòu)都存在差異。此外,額竇前壁骨質(zhì)較厚,受死亡因素及外界環(huán)境的影響較少,能夠較好地保存,在放射學(xué)技術(shù)的支持下,其特征也較易被觀察與測(cè)量。綜上,額竇的普遍性、個(gè)體特異性、穩(wěn)定性以及可獲取性,使其成為個(gè)體識(shí)別的有效指標(biāo)和重要研究對(duì)象。

2 額竇X 線片的個(gè)體識(shí)別

1927 年,CULBERT 和LAW 等通過(guò)對(duì)X 線片上額竇的形態(tài)進(jìn)行個(gè)體識(shí)別,并被美國(guó)法庭第一次認(rèn)可[6]。自1943 年SCHULLER[7]首次提出通過(guò)額竇X 線片圖像確定死者身份后,額竇影像的價(jià)值被國(guó)內(nèi)外法醫(yī)學(xué)者廣泛關(guān)注與探索,開(kāi)展了大量個(gè)體識(shí)別研究。頭部正側(cè)位片或額竇X 線片(柯氏位)能很好地顯示額竇的輪廓,通過(guò)對(duì)額竇投影形態(tài)的觀察以及相關(guān)指標(biāo)的測(cè)量能有效地輔助個(gè)體識(shí)別。日本學(xué)者YOSHINO等[8]最早提出額竇X 線片分類(lèi)系統(tǒng),從額竇總面積、雙側(cè)額竇不對(duì)稱(chēng)性、優(yōu)勢(shì)發(fā)育側(cè)別、上邊界弓形彎曲數(shù)量(左+右)、副隔膜的位置及眶上細(xì)胞篩房6 個(gè)指標(biāo)對(duì)額竇進(jìn)行了觀察和測(cè)量,對(duì)每個(gè)指標(biāo)指定編號(hào),將6 個(gè)指標(biāo)的編號(hào)按順序排列,從而得到一個(gè)7 位數(shù)的編碼。由這6 項(xiàng)指標(biāo)獲得的編碼可以超過(guò)20 000 多種,不同個(gè)體編碼相同的概率非常小,用這種方法進(jìn)行個(gè)體識(shí)別理論上是科學(xué)可行的。

隨后各地區(qū)多名學(xué)者[9-11]報(bào)道了利用額竇X 線片進(jìn)行個(gè)體識(shí)別的結(jié)果,每位學(xué)者選擇的指標(biāo)不盡相同。2001 年,RIEPERT 等[12]聯(lián)合額竇的寬度和高度、頭顱總寬度、顱底高度用于個(gè)體識(shí)別。2003 年,TANIGUCHI 等[13]對(duì)額竇的特征與鼻中隔的類(lèi)型進(jìn)行劃分,并將兩者聯(lián)合起來(lái)進(jìn)行個(gè)體識(shí)別,識(shí)別率有所提高。

較國(guó)外而言,我國(guó)對(duì)額竇影像的研究起步稍晚,針對(duì)不同地區(qū)及民族的研究資料較少。2006 年,張紅霞等[14]對(duì)四川地區(qū)漢族人群的額竇計(jì)算機(jī)X 射線攝影(computed radiography,CR)片進(jìn)行初步研究,結(jié)合YOSHINO 等[8]以及RIEPERT 等[12]的方法,選擇了額竇不對(duì)稱(chēng)性、額竇與眼眶寬度之比、最大額竇寬度的側(cè)別、額竇上緣弓形彎曲的數(shù)目(雙側(cè))、額竇部分隔的數(shù)目(雙側(cè))及額竇中間隔的位置共8 項(xiàng)識(shí)別指標(biāo)為額竇進(jìn)行分類(lèi)編碼。盡管YOSHINO 等[8]認(rèn)為額竇出現(xiàn)相同編碼的情況幾乎不可能,但在張紅霞等[14]的研究結(jié)果中出現(xiàn)了3 例相同編碼的情況,在借助更多的細(xì)節(jié)特征進(jìn)行輔助識(shí)別后,作出了有效鑒別。由此可見(jiàn),在對(duì)額竇影像進(jìn)行觀察與測(cè)量以進(jìn)行識(shí)別的過(guò)程中,可以通過(guò)增加特征指標(biāo)以及結(jié)合顱面其他解剖結(jié)構(gòu)特征的方式擴(kuò)大適用范圍、提高有效識(shí)別率。2007 年,徐喆[15]提出了額竇數(shù)字X 線影像特征分型,分為標(biāo)準(zhǔn)型、單側(cè)缺失型、單側(cè)發(fā)育不全型、雙側(cè)發(fā)育不全型、無(wú)中間隔型及未發(fā)育型共6 型,篩選出額竇不對(duì)稱(chēng)性、左側(cè)額竇面積與左側(cè)眼眶面積比、右側(cè)額竇面積與右側(cè)眼眶面積比、較大額竇面積側(cè)別、左側(cè)額竇上緣弓形彎曲數(shù)、右側(cè)額竇上緣弓形彎曲數(shù)、額竇部分隔位置、額竇中間隔位置8 項(xiàng)指標(biāo),并提出先進(jìn)行類(lèi)別分型,再用所選取的8 項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行編碼分析的方法進(jìn)行識(shí)別。

21 世紀(jì)初期,國(guó)內(nèi)外利用額竇形態(tài)特征和(或)測(cè)量特征組合進(jìn)行個(gè)體識(shí)別的方法應(yīng)用越來(lái)越多,但仍缺乏統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及已知或可計(jì)算的錯(cuò)誤率,根據(jù)美國(guó)Daubert 科學(xué)證據(jù)評(píng)判要求[16],這種證據(jù)難以被法庭所接受。2010 年,加拿大學(xué)者BESANA 等[17]對(duì)額竇X 線片不同識(shí)別方法是否可被法庭接受進(jìn)行了研究,他指出既往很多學(xué)者選擇的額竇測(cè)量指標(biāo)之間并不是相互獨(dú)立的,多數(shù)是相互依賴(lài)的,不能直接將測(cè)量結(jié)果采用隨機(jī)組合的方式進(jìn)行概率分析,這樣會(huì)帶來(lái)很高的錯(cuò)誤率,這也解釋了為何在張紅霞等[14]的研究中出現(xiàn)了重復(fù)的編碼。而疊加模式匹配才是更加有效的個(gè)體識(shí)別方法,過(guò)去報(bào)道的成功識(shí)別案例多是采用疊加模式匹配進(jìn)行的[18-21]。

臨床X 線影像中常常會(huì)因?yàn)樵\療需求不同而改變照射體位及掃描基線,導(dǎo)致額竇在X 線片上投影出的形態(tài)存在差異性。RIEPERT 等[12]通過(guò)對(duì)多名個(gè)體額竇X 線片上的指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量發(fā)現(xiàn),不僅不同個(gè)體額竇X 線片顯示變異大,相同個(gè)體頭顱位置的不同也會(huì)帶來(lái)顯著的差異。個(gè)體間及同一個(gè)體前后拍攝角度及距離差異大的情況下,直接測(cè)量表面距離進(jìn)行比較無(wú)疑帶來(lái)了更大的差異。在法醫(yī)學(xué)實(shí)踐中很難實(shí)現(xiàn)生前死后影像資料的拍攝參數(shù)相同或相似,這為個(gè)體識(shí)別增加了難度。同時(shí),利用額竇X 線片進(jìn)行個(gè)體識(shí)別也具有一定的局限性。X 線片是將人體三維結(jié)構(gòu)投射在二維平面上,部分影像結(jié)構(gòu)之間會(huì)存在相互重疊,對(duì)觀察者的專(zhuān)業(yè)性要求更高;其成像往往還會(huì)受到設(shè)備以及技術(shù)人員操作的影響,圖像清晰度不夠或存在偽影都會(huì)增加識(shí)別難度,影響特征指標(biāo)的觀察與測(cè)量,使結(jié)果發(fā)生偏差。

3 額竇計(jì)算機(jī)體層成像片個(gè)體識(shí)別

計(jì)算機(jī)體層成像(computed tomography,CT)是計(jì)算機(jī)和X 線檢查技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,具有高分辨率、影像結(jié)構(gòu)之間不重疊等優(yōu)勢(shì),已廣泛應(yīng)用于臨床。結(jié)合多種后處理技術(shù),CT 掃描不僅能觀察到各結(jié)構(gòu)內(nèi)部的斷層形態(tài)特征,還能觀察任意切面的影像以及被檢測(cè)物體的三維結(jié)構(gòu)。2007 年,TATLISUMAK 等[22]基于額竇CT 圖像提出了FSS 分類(lèi)系統(tǒng),F(xiàn)(presence or absence of frontal sinus)代表額竇存在與否,S(intersinus and intrasinus septum)代表竇腔及其中隔,S(scalloping)代表額竇上緣弓形彎曲,并將FSS 系統(tǒng)結(jié)合雙側(cè)額竇寬度及高度、前后徑深度、額竇總寬度、雙側(cè)額竇最高點(diǎn)之間的距離以及雙側(cè)額竇最高點(diǎn)分別至該側(cè)最遠(yuǎn)點(diǎn)之間的垂直距離共6 個(gè)觀測(cè)指標(biāo)進(jìn)行了聯(lián)合編碼,用不同的符號(hào)記錄不同描述特征,同時(shí)根據(jù)不同范圍對(duì)各測(cè)量值進(jìn)行數(shù)字分類(lèi),最終將所有特征及測(cè)量值描述為一個(gè)表達(dá)式,如(+/+)(1-(+)1-)(2/3)(222/322)(2233)。研究結(jié)果顯示,單純使用FSS分類(lèi)系統(tǒng)已經(jīng)可以排除93%的個(gè)體,結(jié)合寬度、高度等測(cè)量指標(biāo)進(jìn)行分類(lèi)時(shí)有效率提升至98%。利用FSS分類(lèi)系統(tǒng)對(duì)個(gè)體先進(jìn)行排除,再對(duì)剩余個(gè)體采用疊加模式匹配的方式進(jìn)行識(shí)別是可行的個(gè)體識(shí)別方法。而且FSS 分類(lèi)系統(tǒng)不僅可用于CT 圖像,也可用于X 線片的初步分類(lèi)。

2010 年,UTHMAN 等[23]在FSS 系統(tǒng) 的基礎(chǔ)上,改變編碼方式,將所有指標(biāo)用數(shù)字編碼組成19 位數(shù),再生成19 位條形碼輸入計(jì)算機(jī)存儲(chǔ),通過(guò)直接比對(duì)條形碼進(jìn)行個(gè)體識(shí)別。條形碼技術(shù)能通過(guò)掃描和譯碼快速獲取條形碼所包含的信息。使用該技術(shù)將最終編碼的人工對(duì)比轉(zhuǎn)化為條形碼的自動(dòng)對(duì)比,有效提高效率的同時(shí)縮小目標(biāo)對(duì)象的范圍。當(dāng)遇到無(wú)法排除的個(gè)體時(shí),可通過(guò)增加更多的細(xì)節(jié)特征或者聯(lián)合顱骨其他特征進(jìn)行有效識(shí)別。2011 年,張紅霞等[24]在TATLISUMAK 等[22]的研究基礎(chǔ)上,增加了額竇中隔形態(tài)特征作為編碼指標(biāo),100 例樣本中未出現(xiàn)相同編碼,識(shí)別率為100%,并發(fā)現(xiàn)額竇中隔的位置及形態(tài)是所有指標(biāo)中最有效的,特別是形態(tài)。

由于額竇的大小、形態(tài)及對(duì)稱(chēng)性在每一斷層圖像中均不同,CT 圖像的測(cè)量指標(biāo)需在每一斷層上進(jìn)行,均依賴(lài)于多個(gè)計(jì)算機(jī)程序和復(fù)雜的計(jì)算進(jìn)行測(cè)量,這對(duì)于普通法醫(yī)學(xué)工作者實(shí)為困難,同時(shí)程序也較繁瑣復(fù)雜。額竇CT 圖像不僅包含每一斷層內(nèi)部的結(jié)構(gòu)信息,同時(shí)還包含了三維信息。利用三維重建后處理技術(shù)能將多層斷層圖像重建為三維立體結(jié)構(gòu),直觀地反映被掃描物體的三維形態(tài)特征。臨床三維技術(shù)平臺(tái)的建立推動(dòng)了法醫(yī)學(xué)者對(duì)額竇三維影像的研究。

2013 年,韓國(guó)學(xué)者KIM 等[25]利用醫(yī)學(xué)圖像處理軟件對(duì)額竇CT 圖像進(jìn)行三維氣腔重建以獲取額竇三維圖像,直接對(duì)其進(jìn)行觀察測(cè)量。觀察指標(biāo)包括正視圖形態(tài)、正視圖上邊界輪廓、側(cè)視圖形態(tài)及下視圖切面形態(tài);測(cè)量指標(biāo)包括總體積、雙側(cè)體積、不對(duì)稱(chēng)指數(shù)(體積較大÷體積較小×100)、寬度、高度、前后深度、雙側(cè)最高點(diǎn)之間的距離、角度(左右側(cè)竇腔中間邊界之間的夾角以及左右側(cè)竇腔上邊界之間的夾角)。與基于CT 斷層圖像進(jìn)行分類(lèi)的FSS 系統(tǒng)所采用的指標(biāo)非常相似,該研究對(duì)150 例尸體頭部CT 影像學(xué)資料進(jìn)行重建,對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行數(shù)字編碼,與既往二維影像研究比較,額竇三維結(jié)構(gòu)能提供更多的可對(duì)比信息。額竇三維影像不僅能與生前CT 圖像進(jìn)行對(duì)比,還能直接與生前X 線片額竇影像進(jìn)行疊加匹配,潛在應(yīng)用范圍更廣。2017 年,HACL 等[26]對(duì)額竇的研究顯示,通過(guò)CT 掃描可以對(duì)額竇進(jìn)行線性測(cè)量,并且利用軟件重建的三維結(jié)構(gòu)可以有效改善定性和定量形態(tài)分析,也證實(shí)額竇三維圖像能夠更好地反映額竇的結(jié)構(gòu)特征,尤其是表面特征,為個(gè)體識(shí)別提供更多的信息。

利用額竇CT 影像進(jìn)行個(gè)體識(shí)別同樣有著不可忽視的問(wèn)題。CT 掃描的曝光率、掃描層厚及體位對(duì)額竇結(jié)構(gòu)的顯示也存在一定的影響,同一個(gè)體的圖像也會(huì)存在一定的差異。雖然已有研究[27-29]結(jié)果表明,利用醫(yī)學(xué)圖像處理軟件可以對(duì)圖像進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化校正,但這一過(guò)程仍需要對(duì)工作者進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓(xùn),這無(wú)疑增加了識(shí)別的程序,降低了工作效率,無(wú)法快速有效地用于大型災(zāi)難等情況。另外,為了保證額竇形態(tài)結(jié)構(gòu)能被清晰完整地觀察和測(cè)量,通常需要采集高分辨率CT 掃描數(shù)據(jù),而高分辨率CT 掃描成本較高,在偏遠(yuǎn)地區(qū)的普及率較低,無(wú)疑限制了此類(lèi)方法的推廣應(yīng)用。

錐形線束(cone beam,CB)CT 影像也是法醫(yī)影像學(xué)的研究熱點(diǎn),與傳統(tǒng)CT 掃描不同,CBCT 對(duì)頭部方向等變化的敏感性較小,投射距離及角度對(duì)圖像的影響較小,死后復(fù)現(xiàn)更容易。同時(shí)口腔健康知識(shí)的有效普及,帶來(lái)公眾日益增長(zhǎng)的口腔健康檢查需求,CBCT在口腔科的檢查應(yīng)用也不斷增加,個(gè)體進(jìn)行頜面部CBCT 檢查呈上升趨勢(shì),為個(gè)體生前資料的構(gòu)建提供有力支持。除此之外,頜面部CBCT 圖像中所包含的個(gè)體信息包含牙齒、鼻竇、額竇、蝶竇、上頜竇及上頜骨等結(jié)構(gòu),能體現(xiàn)個(gè)體相關(guān)特征,是法醫(yī)學(xué)個(gè)體識(shí)別的重要結(jié)構(gòu)與研究對(duì)象。因此,牙科檢查為額竇影像的研究提供了新的資料與研究方向。2016 年,巴西學(xué)者RABELO 等[30]和SOARES 等[31]利用口外X 線片及頜面部CBCT 片驗(yàn)證了FSS 分類(lèi)系統(tǒng)的適用性和可重復(fù)性,證實(shí)FSS 系統(tǒng)也適用于口外影像學(xué)資料,并且對(duì)個(gè)體識(shí)別是可靠的。傳統(tǒng)的額竇形態(tài)學(xué)分析顯示出較低的性別差異性,2018 年,CHOI 等[32]對(duì)CBCT 中額竇的面積、周長(zhǎng)、長(zhǎng)寬比等形態(tài)學(xué)指標(biāo)進(jìn)行了觀測(cè)及多態(tài)性分析,證實(shí)額竇的CBCT 圖像表現(xiàn)出性二態(tài)性,準(zhǔn)確率達(dá)80%,可用于性別識(shí)別,CBCT 在額竇識(shí)別中表現(xiàn)出較X 線片、普通CT 片更高的研究與應(yīng)用價(jià)值。

4 計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別在額竇識(shí)別中的應(yīng)用

既往傳統(tǒng)人工視覺(jué)比較分析額竇影像進(jìn)行同一認(rèn)定的研究顯示出較高的識(shí)別率,但人工識(shí)別在實(shí)際應(yīng)用中仍然存在較大局限性。人工視覺(jué)對(duì)專(zhuān)業(yè)性要求高、識(shí)別效率低,并且還受影像資料類(lèi)型、質(zhì)量等因素的影響。計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別是指利用計(jì)算機(jī)圖像進(jìn)行分析理解以識(shí)別各種不同模式的目標(biāo)和對(duì)象的技術(shù),具有能夠高效處理海量數(shù)據(jù)、精確率高、運(yùn)用靈活等特點(diǎn)[33]。其本質(zhì)也是通過(guò)對(duì)比圖像的特征進(jìn)行的。近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的普及,該技術(shù)也逐漸應(yīng)用于法醫(yī)影像學(xué)的研究中[3,34-36]。2015 年,BEAINI 等[37]運(yùn)用三維點(diǎn)云物體識(shí)別技術(shù)對(duì)23 名患者既往頜面部CBCT 影像學(xué)資料進(jìn)行個(gè)體識(shí)別,研究顯示,完成20 個(gè)模型的識(shí)別不會(huì)超過(guò)10 min,正確匹配率達(dá)到100%。這提示三維點(diǎn)云物體識(shí)別技術(shù)較人工視覺(jué)分類(lèi)方法具有更好的識(shí)別效果。

點(diǎn)云技術(shù)在額竇識(shí)別中的應(yīng)用較人工視覺(jué)觀察不僅節(jié)省了時(shí)間,還能有效區(qū)分視覺(jué)上形態(tài)相似的對(duì)象。三維點(diǎn)云識(shí)別的主要對(duì)象是研究目標(biāo)的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù),不僅可用于CBCT 影像學(xué)資料,還可用于其他三維影像學(xué)資料(如薄層CT 掃描),較其他方法的應(yīng)用范圍更廣,具有相當(dāng)廣闊的研究?jī)r(jià)值。目前,此方法僅在樣本量較小的實(shí)驗(yàn)中展現(xiàn)出較好優(yōu)勢(shì),如何面對(duì)多元、多樣、多變的影像學(xué)資料,進(jìn)一步研究更大的樣本、更多樣化的性別和年齡組,甚至多種影像學(xué)檢查類(lèi)型,尚需要進(jìn)一步深入探究。同時(shí)利用三維點(diǎn)云對(duì)比技術(shù),額竇三維結(jié)構(gòu)仍然需要人工進(jìn)行分割重建,對(duì)專(zhuān)業(yè)性有一定的要求,需要對(duì)使用者進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)。

由于額竇在個(gè)體中差異大、變異大,與篩竇界限交錯(cuò)復(fù)雜,人工分割難免會(huì)不準(zhǔn)確,甚至丟失一部分信息。2018 年,DE SOUZA 等[38]建立了一種計(jì)算機(jī)自動(dòng)分割識(shí)別額竇的方法,識(shí)別準(zhǔn)確率為77.52%,比人工視覺(jué)分析的識(shí)別率低,這可能與額竇本身變異大、邊緣形態(tài)復(fù)雜有關(guān),但仍證實(shí)這種自動(dòng)化分割識(shí)別的方法是可行的。目前,利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)額竇影像進(jìn)行自動(dòng)化識(shí)別的研究并不多見(jiàn),基于計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別技術(shù)對(duì)額竇影像的研究仍需依靠人工分割,屬于半自動(dòng)化識(shí)別,實(shí)現(xiàn)完美的自動(dòng)化分割是建立自動(dòng)化識(shí)別系統(tǒng)的前提。深度學(xué)習(xí)在各種圖像識(shí)別中已經(jīng)展現(xiàn)了強(qiáng)大的圖像分割及識(shí)別能力,探索針對(duì)額竇影像識(shí)別的深度學(xué)習(xí)算法有望能減少甚至避免人工分割或自動(dòng)分割的影響因素,從而實(shí)現(xiàn)更高效、準(zhǔn)確的識(shí)別。

5 總結(jié)與展望

利用額竇影像進(jìn)行個(gè)體識(shí)別具有一定的局限性,如需要死者生前額竇影像學(xué)資料,同時(shí)死后尸體額竇形態(tài)保存完整并且有條件進(jìn)行相應(yīng)影像學(xué)(如X 線片、CT、CBCT 等)檢查,但是在無(wú)法應(yīng)用指紋對(duì)比、DNA 分析等傳統(tǒng)個(gè)體識(shí)別方法時(shí),若存在生前死后額竇影像資料,利用額竇影像進(jìn)行識(shí)別仍是一種有效的輔助抑或替代的方法。本文總結(jié)了傳統(tǒng)人工視覺(jué)比較分析額竇影像進(jìn)行同一認(rèn)定的研究,人工識(shí)別方法主要是基于對(duì)額竇形態(tài)的觀察以及相關(guān)特征指標(biāo)的測(cè)量進(jìn)行的視覺(jué)比較分析,既往研究表明,最有效可靠的方法是疊加模式匹配。

傳統(tǒng)的人工視覺(jué)分析在法醫(yī)學(xué)實(shí)際工作中已被成功應(yīng)用,在既往的研究中也顯示出較高的識(shí)別率,但多數(shù)是針對(duì)個(gè)別案例及少量數(shù)據(jù)的回顧性研究,在大型災(zāi)難的調(diào)查中,人工視覺(jué)分析仍應(yīng)用困難:一方面這種方法對(duì)觀測(cè)人員的專(zhuān)業(yè)性要求相對(duì)高,對(duì)影像學(xué)資料類(lèi)型、拍攝條件等的要求也較高;另一方面,人工視覺(jué)分析耗時(shí)耗力,無(wú)法滿足在短時(shí)間內(nèi)得到識(shí)別結(jié)果的工作要求,因此需要探索和研究更加快捷、有效的方法以應(yīng)對(duì)龐大的數(shù)據(jù)量與復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)環(huán)境。計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了通過(guò)法醫(yī)影像學(xué)進(jìn)行同一認(rèn)定的研究。自動(dòng)化圖像分割與處理、點(diǎn)云識(shí)別對(duì)比等技術(shù)的初步應(yīng)用為額竇影像的識(shí)別提供了新的思路和研究方向,已有的少量小樣本研究顯示[31-35],計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用有望提高識(shí)別的效率及準(zhǔn)確性,甚至未來(lái)深度學(xué)習(xí)算法的開(kāi)發(fā)或能建立一套利用額竇影像進(jìn)行個(gè)體識(shí)別的自動(dòng)化程序,突破人工識(shí)別耗時(shí)耗力的困難局面。

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