Μέτρηση των χρονικών αλλαγών στο χρώμα της θλάσης με χρωματόμετρο

Μέτρηση των χρονικών αλλαγών στο χρώμα της θλάσης με χρωματόμετρο

Σκοπός: Να διερευνήσει το μοτίβο της αλλαγής του χρώματος του δέρματος της θλάσης και να βρει κατάλληλους δείκτες για να συμπεράνει το χρόνο σχηματισμού της θλάσης και τον αρχικό βαθμό. Μέθοδοι Με τη χρήση αναρρόφησης αρνητικής πίεσης, προσομοιώθηκαν περιοχές με δερματική θλάση διαφορετικού βαθμού αμφίπλευρα στους μέσους πήχεις 41 εθελοντών. Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν με τη χρήση Χρωσίμετρο κάθε 0,5 ημέρες για τις πρώτες 3 ημέρες μετά τον τραυματισμό και κάθε 1 ημέρα μετά τις 3 ημέρες έως ότου η διαφορά χρώματος στην περιοχή της θλάσης γίνει δυσδιάκριτη με γυμνό μάτι. Πραγματοποιήθηκε προσαρμογή καμπύλης για τους έξι δείκτες διαφοράς χρώματος ΔL*, Δa*, Δb*, ΔE*_ab, ΔC* και Δh. Για τους πέντε χαρακτηριστικούς δείκτες χρόνου, t_{μια κορυφή}, t_{β αρνητικό}, t_{b κορυφή}, t_{Κορυφή C}, και t_σύνολο, η δοκιμασία Mann-Whitney U χρησιμοποιήθηκε για τη σύγκριση των διαφορών μεταξύ των δύο φύλων και η δοκιμασία t για την ανάλυση των διαφορών στον βαθμό της θλάσης. Αποτελέσματα: Η εξίσωση παλινδρόμησης για τον δείκτη Δh είχε την καλύτερη προσαρμογή (R²=0.6395). t_{μια κορυφή}, t_{β αρνητικό}, t_{b κορυφή}, t_{Κορυφή C}, και t_σύνολο 5 δείκτες δεν σχετίζονταν με το φύλο (P>0,05),3 δείκτες του t_{μια κορυφή}, t_{b κορυφή}, και t_σύνολο, και ο ρυθμός μεταβολής του χρώματος (ΔE*_ab κλίση της προσαρμοσμένης καμπύλης) συσχετίστηκαν με το βαθμό της θλάσης (P<0,05), αλλά οι 2 δείκτες t_{β αρνητικό} και t_{Κορυφή C} δεν επηρεάστηκαν από τον βαθμό της θλάσης (P0,05). t_{β αρνητικό} εμφανίστηκε σε 1,72±0,90 δ, δηλαδή το Δb* ήταν θετικό μετά από 19 ώρες. Συμπέρασμα Οι τιμές Δh και Δb* μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να συναχθεί ο χρόνος σχηματισμού της θλάσης και η αρχική έκταση και οι θετικές και αρνητικές τιμές Δb* μπορούν να καθορίσουν εάν η θλάση σχηματίστηκε εντός 19h.

Τι είναι θλάση;

Η θλάση (μώλωπας) είναι ένας τραυματισμός που χαρακτηρίζεται κυρίως από ενδο- και υποδόρια αιμορραγία και είναι πιο συχνή σε διάφορους τύπους βίας. Ειδικά σε περιστατικά ενδοοικογενειακής βίας, σεξουαλικής επίθεσης και κακοποίησης παιδιών και ηλικιωμένων, είναι σημαντικό να εξαχθούν συμπεράσματα σχετικά με τον χρόνο σχηματισμού της θλάσης. Η έρευνα σχετικά με τον μηχανισμό σχηματισμού και εξέλιξης της θλάσης μας βοηθά να αναλύσουμε τον τόπο και τον χρόνο της βίας, να προσδιορίσουμε αν ο τραυματισμός σχηματίστηκε ταυτόχρονα ή να αναλύσουμε τον χρόνο θανάτου και τον χρόνο επιβίωσης μετά τον τραυματισμό για την ανακατασκευή και την αποκατάσταση της υπόθεσης. Οι ιατροδικαστές βασίζονταν πάντα στην οπτική παρατήρηση και την εμπειρική ανάλυση για να προσδιορίσουν τον χρόνο σχηματισμού της θλάσης. Ωστόσο, αυτό το μοντέλο περιορίζεται από την εμπειρία και το επίπεδο ικανοτήτων των ιατροδικαστών- υπάρχουν μεγάλα σφάλματα και διαφορετικά άτομα έχουν διαφορετικά υποκειμενικά συναισθήματα για το ίδιο χρώμα. Ως εκ τούτου, δεν είναι αξιόπιστο να συμπεράνουμε τον χρόνο της θλάσης μέσω της όρασης και πρέπει να ποσοτικοποιήσουμε το χρώμα και να ψηφιοποιήσουμε την αλλαγή του χρώματος μέσω οργάνων.

Τι είναι χρωματομετρητή?

Το χρωματόμετρο είναι ένα όργανο που έχει σχεδιαστεί για τη μέτρηση της απόκλισης του χρώματος με προσομοίωση της διαδικασίας εισόδου του φωτός στο ανθρώπινο μάτι. Μπορεί να μετρήσει το χρωματικό σήμα υπό τις καθορισμένες συνθήκες της πηγής φωτός και το λογισμικό υπολογίζει τις χρωματικές τιμές διαφορετικών χρωματικών χώρων. Προς το παρόν, υπάρχουν πολύ λίγες εγχώριες μελέτες που χρησιμοποιούν χρωματόμετρα στον τομέα της εγκληματολογίας. Παρόλα αυτά, η χρήση χρωματόμετρα και φασματοφωτόμετροs στο εξωτερικό μελέτησε την αλλαγή του χρώματος της θλάσης του δέρματος και διερεύνησε ποσοτικά άλλες χρωματικές αλλαγές στην ιατροδικαστική επιστήμη, όπως οι νεκρωτικές κηλίδες και το χρώμα του αίματος των πτωμάτων. Ωστόσο, υπάρχουν λιγότερες τέτοιες μελέτες γενικά, με έλλειψη δεδομένων για τους ασιατικούς κίτρινους ενήλικες, και υπάρχει ένα κενό στον τομέα αυτό, ιδίως στις εγχώριες μελέτες.

1. Υλικά και μέθοδοι

1.1 Υλικά

1.1.1 Όργανα

Κύρια όργανα: CS-410 φορητό φασματικό χρωματόμετρο (Hangzhou CHNSpec Τεχνολογία Co., Ltd.), σπειροειδής απορροφητήρας κενού αριθ. 5 (εξωτερική διάμετρος 3,7 cm, εσωτερική διάμετρος 2,5 cm) (εργοστάσιο εργαλείων υγειονομικής περίθαλψης Shuangjin), φωτογραφική μηχανή Canon EOS M50, λαμπτήρες Philips MASTER TL-D90 Graphica36W/965.

1.1.2 Θέματα

Στρατολογήθηκαν 41 εθελοντές (18 άνδρες και 23 γυναίκες), ηλικίας 19-42 ετών, με μέση ηλικία 23,27±4,06 έτη. Κριτήρια ένταξης των εθελοντών:

• (1) Καμία ανωμαλία του συστήματος πήξης, συμπεριλαμβανομένης της μη λήψης αντιπηκτικών, αντιαιμοπεταλιακών, αντιφλεγμονωδών φαρμάκων και στεροειδών εντός 2 μηνών,
• (2) Κανένα μείζον τραύμα ή χειρουργική επέμβαση εντός 6 μηνών και καμία αιμοδοσία ή αιμοδοσία προϊόντων αίματος,
• (3) Δεν υπάρχει εμφανής μελάγχρωση ή ουλές στην εσωτερική πλευρά των αντιβραχιόνων αμφίπλευρα,
• (4) Δεν υπάρχουν σημαντικές παθήσεις οργάνων, όπως η καρδιά, το συκώτι, οι νεφροί κ.λπ. ή άλλες ασθένειες που επηρεάζουν την αποκατάσταση από τον τραυματισμό.

Όλοι οι εθελοντές γνώριζαν το περιεχόμενο του πειράματος και τις πιθανές συνέπειες και υπέγραψαν έντυπο συγκατάθεσης μετά από ενημέρωση.

1.2 Μέθοδοι

1.2.1 Μοντέλο θλάσης

Στη μία πλευρά του εσωτερικού αντιβραχίου του εξεταζόμενου, κοντά στη μοίρα του αγκώνα, χρησιμοποιήθηκε ένας σπειροειδής χαλκός κενού για την εφαρμογή αρνητικής πίεσης για 7 λεπτά. Αντίθετα, στην άλλη πλευρά εφαρμόστηκε ο ίδιος αριθμός περιστροφών για 15 λεπτά. Μετά την απομάκρυνση της αρνητικής πίεσης, σχηματίστηκε μια κυκλική περιοχή θλάσης με διάμετρο περίπου 3 cm.

1.2.2 Μέτρηση

Παραμείνετε ακίνητοι για 1 ώρα μετά την ολοκλήρωση της αναρρόφησης και πραγματοποιήστε την πρώτη μέτρηση μετά την πλήρη αποκατάσταση των διασταλμένων και θιγμένων τριχοειδών αγγείων. Ρυθμίστε τις παραμέτρους του οργάνου σε λειτουργία SCE (με εξαίρεση το κατοπτρικό ανακλώμενο φως για τη μέτρηση του χρώματος), γωνία οπτικού πεδίου 10°, κατάσταση φωτεινής πηγής D65 και λάβετε αυτόματα τη μέση τιμή μετά από 5 διαδοχικές μετρήσεις. Πάρτε 5 θέσεις με παρόμοιο χρώμα δέρματος εντός 2 cm γύρω από τη θλάση (άνοιγμα μέτρησης 8 mm) για μέτρηση και η τιμή που λαμβάνεται ορίστηκε ως τιμή ελέγχου. Η μέτρηση της θέσης της θλάσης επαναλήφθηκε άλλες 5 φορές και η τιμή που ελήφθη ήταν η πειραματική τιμή. Για την ελαχιστοποίηση του σφάλματος δειγματοληψίας, τα πειράματα μετρήθηκαν από τον ίδιο χειριστή. Το χρώμα ορισμένων περιοχών με μώλωπες δεν ήταν ομοιόμορφο- το χρώμα της μιας πλευράς της κυκλικής περιοχής ήταν πιο σκούρο, η άλλη πλευρά ήταν πιο ανοιχτόχρωμη ή το χρώμα της τοπικής περιοχής ήταν πιο σκούρο και η περιοχή με το πιο έντονο χρώμα ελήφθη ως σημείο μέτρησης. Οι μετρήσεις λαμβάνονταν κάθε 0,5 δ στις πρώτες 3 δ μετά τον τραυματισμό και κάθε 1 δ μετά από 3 δ έως ότου η διαφορά χρώματος στη θιγμένη περιοχή ήταν δύσκολο να διακριθεί με γυμνό μάτι. Αμέσως μετά από κάθε μέτρηση, η περιοχή της θλάσης φωτογραφήθηκε υπό τις συνθήκες ότι η πηγή φωτός είχε ύψος 85 cm, το ύψος της κάμερας ήταν 45 cm και η κάμερα βρισκόταν σε γωνία 15° προς το στόχο με σταθερές τις παραμέτρους της κάμερας.

1.2.3 Χρωματικοί δείκτες

Ο χρωματικός χώρος CIE Lab (που γράφεται επίσης ως L*a*b*) δημοσιεύθηκε από τη Διεθνή Επιτροπή Φωτισμού (CIE) το 1976. Χρησιμοποιείται συνηθέστερα στην επιστημονική έρευνα επειδή περιέχει τα περισσότερα χρώματα και δεν επηρεάζεται από το φως και τον εξοπλισμό. Η τιμή L* υποδεικνύει το φωτεινό και το σκοτεινό κανάλι. Το εύρος τιμών είναι 0-100 (0 είναι το πιο σκούρο, 100 είναι το πιο φωτεινό). η τιμή a* υποδεικνύει το κόκκινο-πράσινο κανάλι, το εύρος τιμών -128-127, (-128 είναι σκούρο πράσινο, 0 είναι γκρι, 127 είναι φωτεινό ροζ). η τιμή b* υποδεικνύει το κίτρινο-μπλε κανάλι, το εύρος τιμών -128-127, (-128 είναι σκούρο μπλε, 0 είναι γκρι, 127 είναι κίτρινο). η τιμή l* στον χρωματικό χώρο LCh είναι η ίδια με την ότι η τιμή L* στον χρωματικό χώρο LCh είναι η ίδια με την L* στον χρωματικό χώρο CIE Lab, το C* αντιπροσωπεύει την τιμή κορεσμού (0-100) και το h αντιπροσωπεύει την τιμή γωνίας απόχρωσης (0-360). Η τιμή LCh μπορεί να μετατραπεί πλήρως από την τιμή CIE Lab, αλλά η έκφρασή της σχετίζεται στενότερα με τις πρακτικές εφαρμογές στη ζωή. Ως εκ τούτου, οι δύο τιμές του χρωματικού χώρου CIE Lab και LCh επιλέγονται για μελέτη και το λογισμικό ρυθμίζεται για την εξαγωγή των αντίστοιχων χρωματικών τιμών.

1.2.4 Τύπος διαφοράς χρώματος

Χρησιμοποιήστε το λογισμικό Color QC2 (έκδοση: V1.0.2.15) που συνοδεύει το όργανο για τον υπολογισμό των τιμών διαφοράς χρώματος και οι σχετικοί τύποι είναι οι εξής.

Σημείωση: (1=πειραματική τιμή- 2=τιμή ελέγχου)

1.2.5 Ανάλυση δεδομένων

Τα ακατέργαστα δεδομένα εξήχθησαν από το λογισμικό Color QC2 και το λογισμικό Excel χρησιμοποιήθηκε για προκαταρκτικές στατιστικές του χρόνου εμφάνισης κάθε χαρακτηριστικής τιμής. Το λογισμικό Graph Pad Prism χρησιμοποιήθηκε για τη δημιουργία γραφικών παραστάσεων, την ανάλυση της τάσης των διαφόρων δεικτών και την προσαρμογή της καμπύλης παλινδρόμησης όλων των δειγμάτων και κάθε δείγματος για να προκύψει η εξίσωση παλινδρόμησης. Το λογισμικό SPSS 26.0 χρησιμοποιήθηκε για τη στατιστική περιγραφή της εμφάνισης των ιδιοδεικτών και των κλίσεων και ο χρόνος εμφάνισης των ιδιοδεικτών εκφράστηκε ως x+s. Οι μονόπλευρες διακυμάνσεις των δεδομένων συγκρίθηκαν για τις διαφορές μεταξύ των δύο φύλων με τη χρήση του τεστ Mann-Whitney U (Mann-Whitney U test) και οι αμφίπλευρες συγκρίσεις έγιναν με τη χρήση του τεστ t-μέσου όρου ζευγαρωμένων δειγμάτων (paired-test). Το επίπεδο ελέγχου α = 0,05.

2. Αποτελέσματα

Μεταξύ των 41 περιπτώσεων, 7 έχασαν τη μέτρηση την 6η ημέρα και 1 έχασε τη μέτρηση την 5η και την 6η ημέρα και αυτά τα δεδομένα που έλειπαν καταγράφηκαν ως κενά δεδομένα. Επειδή υπήρχαν περιπτώσεις όπου η πραγματική επίδραση της αναρρόφησης αρνητικής πίεσης δεν σχετιζόταν με τη διάρκεια της αναρρόφησης αρνητικής πίεσης, η πλευρά με τη μεγαλύτερη ΔE*_ab που μετρήθηκε για πρώτη φορά καταγράφηκε ως "βαριά πλευρά" και η άλλη πλευρά καταγράφηκε ως "ελαφριά πλευρά". Οι λόγοι γι' αυτό θα αναλυθούν στην ενότητα της συζήτησης.

2.1 Γενικές τάσεις

Η συνολική τάση των έξι δεικτών παρουσιάζεται στον πίνακα 1. Η αρχική τιμή του ΔC* μπορεί να είναι θετική ή αρνητική ανάλογα με τον βαθμό της θλάσης και η τάση του Δh επιβραδύνεται όταν η τιμή είναι διαφορετική, οπότε μειώνεται μη γραμμικά. Για τα δεδομένα της "βαριάς πλευράς", χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό Graph Pad Prism για τη δημιουργία διαγραμμάτων διασποράς και καμπυλών παλινδρόμησης και τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στο Σχήμα 1.
Πίνακας.1 Τάσεις και εύρος των 6 δεικτών παραμέτρων

Δείκτες παραμέτρων	Θετικές και αρνητικές τιμές	Μεταβαλλόμενες τάσεις	Ακραίο εύρος
			Ελάχιστη τιμή	Μέγιστη τιμή
AL*	Αρνητικό	Γραμμική αύξηση	-21.93 ~ -3.74	-
Aa*	Θετική τιμή	Γραμμική μείωση	-	2.03 ~ 13.08
Ab*	Από αρνητικό σε θετικό	Πρώτα αύξηση και μετά μείωση	-10.02 ~ -0.08	0.77 ~ 6.64
AE*ab	Θετική τιμή	Γραμμική μείωση	-	4.73 ~ 25.35
AC*	Από αρνητικό σε θετικό	Πρώτα αύξηση και μετά μείωση	-6.07 ~ 1.74	1.10 ~ 7.67
Αχ	Αρνητικό	Nonlinear reduction	-	-35.98 ~ -2.78

Σημείωση: Το "-" σημαίνει ότι η τιμή τείνει να είναι 0.

Σχήμα.1 Διάγραμμα διασποράς και καμπύλη παλινδρόμησης των 6 χρωματικών δεικτών της "βαριάς πλευράς"
Σημείωση: Μεταβολές στις τιμές των 6 δεικτών κατά τη διάρκεια των 7δ.
Ο ίδιος εθελοντής φωτογραφήθηκε σε σταθερές συνθήκες και στις δύο πλευρές της περιοχής της θλάσης και επιλέχθηκαν τα χρονικά σημεία 0, 1, 3, 5 και 7d για σύγκριση και τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στο Σχ. 2.

Σχήμα.2 Χρωματικές αλλαγές και στις δύο πλευρές της περιοχής της θλάσης εντός 7d

2.2 Χαρακτηριστικά χρονικά σημεία

Υπάρχουν χρονικές στιγμές όπου η τιμή Δb* μεταβάλλεται από θετική σε αρνητική, ο χρόνος της τελευταίας αρνητικής τιμής σημειώνεται ως t_{β αρνητικό}, ο χρόνος της υψηλότερης κορυφής της τιμής Δb* σημειώνεται ως t_{b κορυφή}και ο χρόνος της υψηλότερης κορυφής της τιμής ΔC* σημειώνεται ως t_{Κορυφή C}. Επιπλέον, αναλύοντας τις καμπύλες σε κάθε περίπτωση, διαπιστώθηκε ότι η Δa* είχε μια μικρότερη κορυφή με βάση τη γραμμική μεταβολή και ο χρόνος εμφάνισής της σημειώθηκε ως t_{μια κορυφή}. Λόγω του σφάλματος δειγματοληψίας στη θέση του επιλεγμένου σημείου κατά τη διάρκεια της μέτρησης, το σχετικό σφάλμα των δεδομένων ήταν μεγαλύτερο όταν ο μώλωπας ήταν πιο ανοιχτόχρωμος και δεν ήταν εύκολο να διακρίνει κανείς τη διαφορά χρώματος με γυμνό μάτι, ο χρόνος της πρώτης ΔΕ*_ab τιμή <3 ορίστηκε ως ο χρόνος εξαφάνισης της θλάσης, t_σύνολο. Ο μέσος όρος και η τυπική απόκλιση κάθε χρόνου υπολογίστηκαν με το λογισμικό SPSS και τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στον Πίνακα 2.
Πίνακας.2 Μέσος χρόνος εμφάνισης των χαρακτηριστικών δεικτών χρόνου (δ)

	tμια κορυφή	tβ αρνητικό	tb κορυφή	tγ κορυφή	tσύνολο
Βαριά πλευρά	2.11±0.88	1.82±0.86	4.22±1.45	3.82±1.36	7.95±3.22
Φωτεινή πλευρά	1.80±0.68	1.61±0.95	3.76±1.40	3.63±1.35	6.95±3.19
Συνολικά και στις δύο πλευρές	1.96±0.80	1.72±0.90	4.00±1.44	3.73±1.35	7.47±3.22

2.3 Προσαρμογή της καμπύλης παλινδρόμησης

Σύμφωνα με το χρόνο εξαφάνισης της μεμονωμένης θλάσης, τα δεδομένα εντός 7d αναλύθηκαν για κάθε δείκτη και τα δεδομένα της "βαριάς πλευράς" και της "ελαφριάς πλευράς" επεξεργάστηκαν ξεχωριστά. Επειδή η αρχική τιμή του τμήματος "ελαφριάς πλευράς" του δείγματος ήταν πολύ χαμηλή, το σχετικό σφάλμα των δεδομένων ήταν μεγάλο, έτσι προσαρμόστηκαν τα δεδομένα της "βαριάς πλευράς" των 41 δειγμάτων. Οι εξισώσεις παλινδρόμησης των 6 δεικτών παρουσιάζονται στον πίνακα 3, με την καλύτερη προσαρμογή να είναι η Δh (R²=0,6395), με τη χειρότερη προσαρμογή να είναι η Δh (R²=0,6395), και η καλύτερη προσαρμογή είναι η Δh (R²=0,6395), ενώ η χειρότερη προσαρμογή είναι η Δh (R²=0.6395). Η καλύτερη προσαρμογή ήταν η ΔC* (R²=0,3451) και η χειρότερη ήταν η ΔC* (R²=0.3451). Λόγω της μεγάλης διαφοράς στο αποτέλεσμα προσομοίωσης της θλάσης κατά τη διάρκεια της αναρρόφησης αρνητικής πίεσης, οι αρχικές τιμές διέφεραν σημαντικά και η επίδραση που προκαλείται από την αρχική τιμή και το σφάλμα δειγματοληψίας θα μπορούσε να μειωθεί εάν όλα τα δεδομένα στο ίδιο χρονικό σημείο υπολογίζονταν κατά μέσο όρο. Μετά τη λήψη της μέσης τιμής, οι τιμές χρώματος με νόμο αλλαγής χρόνου είναι προφανείς και η εξίσωση παλινδρόμησης έχει εξαιρετική καλή προσαρμογή- η καλύτερη προσαρμογή είναι Δh(R²=0,9980) και η χειρότερη προσαρμογή είναι ΔC*(R²=0.9089).
ΔE*_ab αντιπροσωπεύει τη συνολική διαφορά χρώματος και η κλίση της εξίσωσης παλινδρόμησης δείχνει την ταχύτητα αλλαγής χρώματος, οπότε η κλίση της εξίσωσης παλινδρόμησης για το ΔΕ*_ab ο δείκτης μπορεί να υποδεικνύει το βαθμό ταχύτητας της αλλαγής χρώματος. Όλα τα δείγματα με ΔE*_ab μέγιστα <5 και μία περίπτωση υποδόριας αιμορραγίας που επηρέασε τη σταθερότητα των δεδομένων αποκλείστηκαν και οι κλίσεις των εξισώσεων παλινδρόμησης της ΔΕ*_ab για όλα τα υπόλοιπα άτομα (40 περιπτώσεις στη "βαριά πλευρά" και 35 περιπτώσεις στην "ελαφριά πλευρά") μετρήθηκαν για να αναλυθούν οι διαφορές στην αλλαγή χρώματος μεταξύ των δύο πλευρών της θλάσης. Διαφορές στην αλλαγή χρώματος της θλάσης.
Πίνακας.3 Εξισώσεις παλινδρόμησης για τις συνολικές και μέσες τιμές των έξι δεικτών για τη "βαριά πλευρά".

Δείκτης διαφοράς χρώματος	Συνολικά		Μέση τιμή
	Εξίσωση παλινδρόμησης	R2	Εξίσωση παλινδρόμησης	R2
Aa*	y=-0.7203x+6.259	0.4188	y=-0.7153x+6.25	0.9753
Ab*	y=-0.2898x2+2.989x-5.062	0.6203	y=-0,2912x2+2.9932x-5.0628	0.984
AE*ab	y=-1.660x+14.60	0.4468	y=-1.634x+14.554	0.9813
AC*	y=-0.207x2+1.85x-0.8552	0.3451	y=-0.2095x2+1.8616x-0.8618	0.9089
Αχ	y=-0.464x2+6.291x-23.6	0.6395	y=-0.4604x2+6.277x-23.591	0.998

Note: x denotes time, and y denotes color difference values.

2.4 Διαφορές μεταξύ των δύο φύλων

Because the variance of the 5 indicators of t_{μια κορυφή}, t_{β αρνητικό}, t_{b κορυφή}, t_{Κορυφή C}, και t_σύνολο were not homogeneous between men and women of the 41 cases of the heavier side, comparisons were made using the Mann-Whitney U-test. P-values were all >0.05, i.e., there was no significant gender difference in the appearance of these characteristics at the time.

2.5 Διαφορές βαθμού

Excluding the samples with ΔE*_ab maximum <5 on the “light side” and one case of subcutaneous hemorrhage on the “heavy side”, the paired t-test was used to compare the t_{μια κορυφή}, t_{b minus}, t_{b κορυφή}, t_{Κορυφή C}, και t_σύνολο on both sides of the remaining 35 samples. t_{μια κορυφή}, t_{b minus}, t_{b κορυφή}, t_{Κορυφή C}, t_σύνολο, t_{b κορυφή}, t_σύνολο 3 indicators P value <0.05, the time of appearance of the three indicators and the degree of contusion significantly correlated. t_{β αρνητικό}, t_{C peak,} P value >0.05, the correlation between these two indicators and the degree of contusion is insignificant. ΔE * ab slope P value <0.05, that is, the degree of contusion and the speed of color change are significantly correlated, and the greater the degree of contusion, the faster the speed of change.

3. Συζήτηση

3.1 Σημασία κάθε δείκτη

After erythrocytes escape from blood vessels to subcutaneous or intradermal, the skin at the contusion site will change color due to the inflammatory reaction and the metabolic process of hemoglobin. The color of the early contusion site depends mainly on the number of escaped erythrocytes and the depth of the erythrocyte site from the skin. Hemoglobin near the skin’s surface will appear red, but the skin will appear blue when the escaped blood goes deeper into the tissue. This phenomenon is caused by a combination of Rayleigh scattering, the light absorption coefficient of the skin, and our visual system. After a contusion occurs, although neutrophils are the first inflammatory cells to arrive, they do not degrade hemoglobin. Mononuclear phagocytes phagocytose erythrocytes contain the enzyme heme oxygenase that breaks down hemoglobin into biliverdin and releases carbon monoxide and iron. Biliverdin is a green pigment rapidly converted to bilirubin by the enzyme biliverdin reductase. Free iron combines with ferritin to form ferric hemoflavin, and bilirubin can also accumulate locally to form yellow bilirubin crystals.

The ΔL* value showed a negative value after injury, that is, the color of the contusion site deepened by the naked eye, and the color gradually became lighter during the recovery process. The Δa* value reflects the red-green index, that is, the hemoglobin is degraded while the green biliverdin is generated, so the Δa* value gradually decreases with time. The appearance of t_{μια κορυφή} may be related to the rate of biliverdin production and the rate of bilirubin conversion, but the specific mechanism is unclear. The Δb* value represents the yellow-blue axis. When the contusion occurs, the hemoglobin in the deeper part appears blue. Therefore, the Δb* value is negative after contusion, and the Δb* value becomes larger as these hemoglobins are degraded. Subsequently, due to the formation of hemosiderin and bilirubin, the contusion site gradually showed yellow visible to the naked eye. Negative tb does not mean the time when hemosiderin and bilirubin begin to be produced. It should be understood as the time when the yellow value can cover the blue value of deep hemoglobin, that is, the amount of hemosiderin and bilirubin accumulated to a certain extent. The t_{b κορυφή} appears because the decomposition of iron-containing blood yellow and bilirubin exceeds its formation rate. ΔE*_ab represents the total color difference, reflecting the color of the contusion area from the initial abnormality to the final and the surrounding normal skin color is basically the same. ΔC* and Δh can be transformed from CIE Lab color space, so the meaning represented by their values is more complex and difficult to be explained by a single material change.

3.2 Συμπέρασμα του χρόνου και του βαθμού της θλάσης

This experiment verifies that gender does not affect the color elimination speed or the appearance of characteristic time points of contusion. In contrast, the 3 indicators of t_{μια κορυφή}, t_{b κορυφή}, και t_σύνολο and the color difference elimination speed are related to the degree of contusion, and the 2 indicators of t_{β αρνητικό} και t_{Κορυφή C} are not affected by the degree of contusion. Among them, the process of Δb* value from negative to positive appeared in 1.72±0.90d, so Δb* turned positive at least after 19h. t_{Κορυφή C} appeared in 3.73±1.35d, but it requires several measurements to determine, which is difficult to apply in practice. The time at which the Δb* value turns negative to positive is recommended as the primary indicator of the newness of the contusion.
The goodness of fit of each color difference index of the “heavy side” is the best with Δh (R²=0.6395). Still, in the application process, many software does not support the LCh color mode and need to be converted to get, and h represents the hue angle of beginners is more difficult to understand, so it is only recommended to use it when the conditions allow. Δb* regression curve of R² = 0.6203 also has a high degree of fit, and Δb* represents a clear change in the specific substance, so Δb* is more suitable for the precise inference of the damage time.
The generally low goodness of fit of the “heavy side” fitting curves was mainly due to the different initial damage degrees, and fitting all the data at the same time after averaging could eliminate the differences in damage degrees between individuals and reflect the rate of change of each color difference index. The goodness of fit of all six color difference indicators for the mean values was >0.9, indicating a significant correlation between the rate of change of contusion color and time.
Because both the initial degree of contusion and the time of contusion affect contusion color, the precise time of contusion can be inferred only from photographs taken a short time after the presence of a contusion, or the initial degree of contusion if the time of contusion is determined.

3.3 Αξιολόγηση των μοντέλων θλάσης

Common contusion models include negative pressure suction, paintball gun strikes, artificial compression, and subcutaneous injection. Although the degree of negative pressure attraction is controllable and the time of action is controllable, it was found during the experiment that the effect of contusion is still different for different individuals. This may be due to the richness of blood vessels in the medial forearm and the differences in distribution between individuals, so the final effect is different. In addition, the sebum thickness of the medial forearm was greater in the volunteers with smaller initial contusions, which was not favorable for negative pressure suction, consistent with the fact that contusions are less likely to occur in real-life scenarios with greater sebum thickness. Therefore, the experimental model needs to be improved by avoiding superficial veins as much as possible and controlling the appropriate pressure for suction.

4. Συμπέρασμα

In summary, the color change of contusions is not related to gender but to the initial degree of contusion. The color data can be quantified by measuring the color index of the contusion using a colorimeter to determine the degree of newness of the contusion, i.e., the Δb* value turned positive at least 19h after the occurrence of the contusion. Both Δh and Δb* values can be used when inferring the time of contusion formation and initial degree.
In this study, we only examined the color change of contusions by gender and degree of contusion and did not consider age, sebum thickness, and contusion site. We need to study further the effects of these factors on contusion, as well as continue to expand the sample size and search for new color indicators to make the method more accurate.
Author: Yao Zewei