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

（1.廣州市刑事科學(xué)技術(shù)研究所，廣東 廣州 510030；2.廣州市公安局南沙區(qū)分局，廣東 廣州 510140；3.廣東醫(yī)學(xué)院，廣東 東莞 523808）

超聲法測量角膜厚度推斷死亡時(shí)間

呂國麗1，姜富學(xué)1，許心舒1，蔣擁軍2，李志剛1，王 欣1，石 河1，余禮聰1，許傳超3

（1.廣州市刑事科學(xué)技術(shù)研究所，廣東 廣州 510030；2.廣州市公安局南沙區(qū)分局，廣東 廣州 510140；3.廣東醫(yī)學(xué)院，廣東 東莞 523808）

目的 用超聲法測量角膜厚度，探索其死后變化規(guī)律。 方法 11只家兔隨機(jī)分為兩組，分別為角膜上皮完整組及去角膜上皮組。后者采用機(jī)械刮除法去除角膜上皮。利用超聲測厚儀連續(xù)監(jiān)測兩組動物的死后多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的角膜厚度，并對角膜厚度變化與死亡時(shí)間進(jìn)行相關(guān)回歸分析。 結(jié)果 超聲法測量角膜上皮完整組死后兔角膜厚度的變化值與死亡時(shí)間呈非線性相關(guān)，且具有較強(qiáng)的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為0.922，而去角膜上皮組的相關(guān)系數(shù)為0.822。 結(jié)論 超聲法測量角膜厚度對推斷早期死亡時(shí)間具有較可靠的應(yīng)用前景。完整的角膜上皮對于超聲測量角膜厚度具有關(guān)鍵作用。

法醫(yī)病理學(xué)；超聲檢查；角膜；死亡時(shí)間；兔

死亡時(shí)間（postmortem interval，PMI）推斷的研究是法醫(yī)學(xué)研究中的難點(diǎn)問題。近年來大量研究表明，很多指標(biāo)均可用于PMI推斷，例如DNA降解分析、尸體組織化學(xué)變化等，但在實(shí)踐中或是由于變異度大、難以把握，或是由于操作復(fù)雜、使用不方便，很難推廣。目前在法醫(yī)實(shí)踐中應(yīng)用的PMI推斷方法主要還是根據(jù)尸體現(xiàn)象（如尸溫、尸斑、尸僵及角膜混濁等）進(jìn)行的較為粗略的方法[1]。因此，尋找準(zhǔn)確、客觀并且快捷、方便的PMI推斷方法是法醫(yī)界一直在努力的研究方向。本研究利用超聲測量的方法，對實(shí)驗(yàn)動物死后的角膜厚度進(jìn)行動態(tài)檢測，并推導(dǎo)出PMI與角膜厚度變化的回歸公式，同時(shí)觀察角膜上皮的完整性對角膜厚度變化的影響，為尋找更完善的PMI推斷方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對象

新西蘭大白兔（廣州市信華實(shí)驗(yàn)動物養(yǎng)殖場提供）11只，雌雄各半。體質(zhì)量1.9～2.2kg，事先確認(rèn)均無眼病變。隨機(jī)分為兩組，角膜上皮完整組7只，去角膜上皮組4只。采用手術(shù)刀片機(jī)械法刮除角膜上皮。

1.2 方法

實(shí)驗(yàn)于室內(nèi)進(jìn)行，環(huán)境溫度由空調(diào)調(diào)控于26℃左右。利用空氣栓塞法處死動物。

用SP-3000超聲角膜測厚儀（日本TOMEY公司）測量兩組動物處死即刻（0 h）及死后1、2、3、4、6、8、12、18、24h雙眼角膜厚度（由于角膜厚度在死后早期變化變異度較小，隨PMI的延長，測量精確度逐漸下降，故選取測量時(shí)間點(diǎn)在不同PMI間隔不同）。

測量區(qū)域選擇：每個(gè)角膜的中央?yún)^(qū)域，連續(xù)測量3次，取平均值。每個(gè)測量時(shí)間點(diǎn)之間保持眼瞼閉合。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)回歸分析。

2 結(jié) 果

各個(gè)時(shí)間點(diǎn)兩組的角膜厚度測量平均值見表1。角膜上皮完整組角膜厚度（y）與PMI（x）的直線回歸方程為y=10.907x＋370.52（R2=0.882），三次曲線回歸方程為y=0.054x3-1.745x2＋23.522x＋357.46（R2=0.922）；去角膜上皮組角膜厚度（y）與PMI（x）的直線回歸方程為y=22.702x＋411.707（R2=0.822），三次曲線回歸方程為y=0.024x3-1.633x2＋47.969x＋353.176（R2=0.800）。

表1 兩組角膜厚度在各PMI的測量結(jié)果（±s，μm）

表1 兩組角膜厚度在各PMI的測量結(jié)果（±s，μm）

PMI/h 角膜上皮完整組（n=14） 去角膜上皮組（n=8）0 350.0±22.6 352.5±22.3 1 382.8±22.7 400.1±17.9 2 405.2±18.9 445.6±33.8 3 418.0±17.9 489.0±24.0 4 422.7±15.9 517.6±48.7 6 442.0±12.7 581.8±65.5 8 461.0±24.8 625.6±93.6 12 480.8±25.8 767.5±141.3 18 531.9±33.9 805.1±106.8 24 660.6±67.6 898.7±68.7

3 討 論

正常角膜分為上皮層、基質(zhì)層和內(nèi)皮細(xì)胞層三部分。其中，上皮層約占10%，基質(zhì)層占90%，內(nèi)皮細(xì)胞為單層細(xì)胞。角膜基質(zhì)膠原纖維中富含親水基團(tuán)，因此角膜基質(zhì)層對水有“吸引”的作用。正常角膜組織的透明性主要依靠內(nèi)皮細(xì)胞的機(jī)械屏障以及特有的離子泵功能，使基質(zhì)層維持在相對脫水狀態(tài)。角膜內(nèi)皮細(xì)胞主要從房水中攝取營養(yǎng)。機(jī)體死亡后，房水的生理循環(huán)終止，角膜內(nèi)皮細(xì)胞逐漸死亡，離子泵功能喪失。角膜基質(zhì)層水分逐漸增加、腫脹，透明度下降[2-3]。

在實(shí)際檢案中，法醫(yī)界很早就觀察到尸體角膜的這種變化，并且提出可以據(jù)此來推斷PMI。但是，先前的研究多采用摘取眼球測定角膜內(nèi)皮細(xì)胞活性率[4-5]，或者制備角膜的病理切片，在顯微鏡或者電鏡下對角膜厚度或角膜膠原纖維進(jìn)行測量[6-8]等方法，不但會影響死者遺容，而且所用的測量角膜厚度的方法較繁瑣，制作病理切片的過程對角膜厚度影響較大，直接導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偏差。因此這些研究結(jié)果很難在法醫(yī)實(shí)踐中應(yīng)用。

超聲角膜測厚儀可準(zhǔn)確、快速、無損傷地測量活體角膜厚度[9-10]，目前已被廣泛地應(yīng)用于眼科臨床。本研究利用超聲測厚儀對家兔角膜厚度的死后變化進(jìn)行動態(tài)觀察。結(jié)果顯示，角膜厚度的變化與PMI高度相關(guān)。這說明，角膜厚度變化是個(gè)理想的PMI推斷指標(biāo)。但無論從二者的相關(guān)曲線看，還是從決定系數(shù)來看（直線回歸方程與三次曲線回歸方程R2分別為0.882和0.922），二者的相關(guān)性明顯屬于非線性關(guān)系，這與范哲等[11]得出的回歸方程不同。而宋國林等[4-5]研究發(fā)現(xiàn)，從死亡即刻到24h內(nèi)，角膜內(nèi)皮細(xì)胞活性從最高到最終喪失經(jīng)歷了一個(gè)“”型的變化過程。由于死后角膜厚度增加主要是角膜內(nèi)皮細(xì)胞的離子泵功能喪失所致，即角膜厚度與內(nèi)皮細(xì)胞活性呈負(fù)相關(guān)，本實(shí)驗(yàn)觀察到的角膜厚度呈“”型PMI變化曲線也印證了這個(gè)結(jié)果。范哲等[11]的研究結(jié)果可能與其觀察的時(shí)間較短（未進(jìn)行12～24 h的檢測）有關(guān)，此外，沒有采用原始數(shù)據(jù)而是采用平均值進(jìn)行相關(guān)分析，有信息失真的可能性。

在PMI＞24 h的角膜厚度檢測中，本研究發(fā)現(xiàn)各樣本測量值的離散度加大，重復(fù)性變差。分析原因有，在晚期PMI階段，動物角膜上皮層存在不規(guī)則脫落現(xiàn)象，影響了測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。造成角膜上皮層脫落的原因可能與超聲儀的探頭反復(fù)測量導(dǎo)致輕微損傷有關(guān)，也可能是由于角膜上皮細(xì)胞死亡后變得疏松，易于被摩擦而脫落?？紤]到在法醫(yī)鑒定實(shí)踐中也經(jīng)常會觀察到尸體角膜上皮脫落的現(xiàn)象，特別是尸體暴露在野外且眼瞼處于持續(xù)張開狀態(tài)時(shí)，更容易發(fā)生角膜上皮脫落。由于角膜基質(zhì)層位于上皮之下，其結(jié)構(gòu)較上皮層也更為牢固，如果能夠通過測量角膜基質(zhì)層的厚度來推斷PMI，則可擴(kuò)大本方法在實(shí)際情況下的應(yīng)用范圍。

本實(shí)驗(yàn)同時(shí)用刀片刮除角膜上皮，只測量角膜基質(zhì)層的厚度。結(jié)果顯示，雖然去除上皮后的角膜（基質(zhì)）厚度變化與PMI依舊呈一定的相關(guān)性，但其相關(guān)系數(shù)僅為0.800，明顯低于角膜完整時(shí)的0.922。同時(shí)，從數(shù)據(jù)點(diǎn)的離散度來看，去上皮后的角膜厚度測量值依舊呈現(xiàn)出高離散度，沒有明顯的“”趨勢曲線，特別是在12～24 h，角膜厚度的改變出現(xiàn)難以解釋的趨勢。這表明，失去上皮的角膜基質(zhì)層的厚度變化更不規(guī)律。推測其原因在于：刮除上皮的過程對角膜內(nèi)皮細(xì)胞活性產(chǎn)生了不良影響；去上皮后，角膜基質(zhì)水分蒸發(fā)的速度也受到了影響。這些因素導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)更大的不確定性。

由上述結(jié)果來看，角膜上皮的存在與否會嚴(yán)重影響到角膜基質(zhì)厚度的變化規(guī)律。因此，在利用超聲測量角膜厚度來推斷PMI時(shí)，應(yīng)注意角膜上皮的完整性，只有在上皮完整時(shí)其測量結(jié)果才會較為可靠。由于角膜上皮的脫落多發(fā)生于死后20～24 h之后，因此，利用超聲測量角膜厚度進(jìn)行PMI的推斷以不超過24h為宜。

此外，本實(shí)驗(yàn)采取了環(huán)境溫度、濕度相對恒定以及眼瞼閉合的理想實(shí)驗(yàn)條件，這與法醫(yī)實(shí)際辦案條件有著較大的差距。今后還需在不同的條件下進(jìn)行大樣本的實(shí)驗(yàn)，才能總結(jié)出具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的實(shí)驗(yàn)方法和回歸方程。

[1] 伍新堯.高級法醫(yī)學(xué)[M].鄭州：鄭州大學(xué)出版社，2002： 32-34.

[2] Clark JI.Order and disorder in the transparent media of the eye[J].Exp Eye Res，2004，78（3）：427-432.

[3] 葛堅(jiān).眼科學(xué)[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2005：174-175.

[4] 宋國林，史吉海，喬洪濤，等.利用尸體角膜內(nèi)皮細(xì)胞活性率判定死后經(jīng)過時(shí)間的研究[J].中國法醫(yī)學(xué)雜志，1995，10（2）：90-93.

[5] 徐長苗，張海松，錢松富.溫度對尸體角膜內(nèi)皮細(xì)胞活性率的特征參數(shù)的影響[J].中國法醫(yī)學(xué)雜志，1999，14（1）：33-34.

[6] 孟祥志，王春，付存菊.死后角膜厚度的實(shí)驗(yàn)病理學(xué)研究[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)（醫(yī)學(xué)版），2001，22（1）：35-36.

[7] 付存菊，孟祥志，王春.角膜增厚與死后時(shí)間的相關(guān)性研究[J].數(shù)理醫(yī)藥學(xué)雜志，2000，13（3）：230-231.

[8] 朱少華，方東，王繼承，等.家兔死后不同時(shí)間角膜基質(zhì)膠原纖維的超微結(jié)構(gòu)觀察[J].中國法醫(yī)學(xué)雜志，2008，23（2）：99-101.

[9] 余晴，呂靖華.OrbscanⅡ與A超角膜測厚儀測量角膜中央厚度的比較[J].第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，28（17）：1612.

[10]曾陽發(fā)，劉杏，黃晶晶，等.三種儀器測量中央角膜厚度的比較[J].中山大學(xué)學(xué)報(bào)（醫(yī)學(xué)科學(xué)版），2006，27（4）：455-458.

[11]范哲，李丹，秦海翔，等.家兔死后的角膜厚度變化及其與死亡時(shí)間的關(guān)系[J].中國法醫(yī)學(xué)雜志，2010，25（2）：82-84.

2011-03-11）

（本文編輯：劉寧國）

Estimation of Postmortem Interval by Detecting Thickness of Cornea Using Ultrasonic Method

Lü Guo-li1,JIANG Fu-xue1,XU Xin-shu1,JIANG Yong-jun2,LI Zhi-gang1,WANG Xin1,SHI He1,YU Li-cong1,XU Chuan-chao3
（1.Guangzhou Institute of Criminal Science and Technology,Guangzhou 510030,China;2.Nansha Branch of Guangzhou Public Security Bureau,Guangdong 510140,China;3.Guangdong Medical College,Dongguan 523808,China）

Objective To explore the postmortem changes of cornea thickness measured by ultrasonic pachymetry.Methods Eleven rabbits were randomly divided into two groups：one group with intact corneal epithelium and another group without intact corneal epithelium.In the later group,the corneal epithelium of the rabbit was scraped using mechanical elimination method.The corneal thickness was monitored continuously by ultrasonic pachymetry at several postmortem interval points in rabbits of the two groups.The changes of corneal thickness and postmortem interval were explored by relative regression analysis.Results The thickness of the cornea showed a strong non-linear correlation with the postmortem interval in the group with intact corneal epithelium.The group with intact corneal epithelium showed the correlation coefficient 0.922 and the group without intact corneal epithelium showed the correlation coefficient 0.822,respectively.Conclusion The corneal thickness measured by ultrasonic pachymetry shows a potential value for estimating early postmortem interval.The intact corneal epithelium is a crucial factor for the measurement of cornea thickness by ultrasonic pachymetry.

forensic pathology;ultrasonography;cornea;postmortem interval;rabbits

DF795.1

A

10.3969/j.issn.1004-5619.2012.02.003

1004-5619（2012）02-0089-03

廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2011B080701097）

呂國麗（1972—），女，河南南陽人，副主任法醫(yī)師，主要從事法醫(yī)病理學(xué)研究；E-mail：guolil@sina.com

許傳超，男，博士，主要從事法醫(yī)物證學(xué)研究；E-mail：xcchao5855@sina.com