萬 雷，魏 華，2，應充亮，鄒冬華，邵 煜，李正東，朱廣友

（1.司法部司法鑒定科學技術研究所 上海市法醫(yī)學重點實驗室，上海 200063；2.華東政法大學 研究生教育院，上海 200043）

在傳統(tǒng)尸體解剖中，對血管系統(tǒng)病變和損傷的排查是困擾法醫(yī)學界的技術難題之一。在實踐中，除了主動脈、髂動脈以及身體其他一些大動脈、淺表動脈能做到較為細致的檢查外，對于相對細小、位置較深的血管進行檢查常存在較大的困難。這與血管走向分布復雜多變，且結構精細等因素直接相關。在傳統(tǒng)尸體解剖中，若采用血管薄層切片技術進行血管排查，不但消耗大量人力和物力，而且往往由于肉眼觀察的局限性導致漏檢，甚至是錯檢。然而，在顱腦、心臟病變和損傷的檢查中，細微的血管改變往往都是直接的致死原因，由于傳統(tǒng)尸體解剖的局限性，這些直接致死原因通常難以被發(fā)現(xiàn)。

在應用了X線技術、CT技術和MRI技術之后，雖然在一定程度上改變了細小、深在血管系統(tǒng)難檢的局面，但是因為這些技術所獲取的圖像分辨率不高、成像不清晰，仍無法較好分辨這些結構的具體細節(jié)。隨著尸體血管造影技術的發(fā)展，不僅解決了這一問題，而且所形成的圖像同尸體血管薄層切片檢驗相比更直觀、形象。該技術的應用不僅豐富和發(fā)展了尸體解剖技術的方法，還增加了司法實踐中非醫(yī)學人員對專業(yè)圖像的辨識能力。

1 尸體血管造影技術的前身

對血管系統(tǒng)的研究一直都是醫(yī)學研究的重要組成部分。在尸體血管造影技術被應用之前，研究者將各種物質灌注入血管，以試圖解決該血管形態(tài)成像的問題，但實驗多以失敗告終。據(jù)文獻記載，人類歷史上第一次成功進行血管灌注并成像的報道大約是在公元1500年，該實驗方法由Leonardo da Vinci和Jakobus Berengius共同發(fā)明[1]。其操作步驟大致如下：首先采用蛆來清除血管內(nèi)的血液和凝血塊，然后再將加熱后的液態(tài)石蠟注入血管腔內(nèi)，當液態(tài)的石蠟凝固成型后，就形成了能直觀反映血管管腔結構的圖像，血管內(nèi)、外情況得以直觀觀察和研究。隨著該技術成功應用，在接下來的一個多世紀，越來越多的類似化學灌注液被嘗試和應用。18世紀末，隨著閃光技術的發(fā)明，進一步推動了該技術發(fā)展，1857年，Virchow[2]發(fā)明了一種依托于閃光技術和酒精濃縮技術的方法，為現(xiàn)代尸體血管造影技術的問世提供了重要的科研思路。

2 尸體血管造影技術的發(fā)展歷程

2.1 尸體血管造影技術的發(fā)展概況

自從1895年琴倫發(fā)現(xiàn)了X線之后，尸體血管造影技術得到快速發(fā)展。許多研究者嘗試將各種不透射線的物質注射進血管中，并利用X線進行血管形態(tài)成像。至此，近現(xiàn)代的血管造影成像技術產(chǎn)生。1899年，Baumgarten[1]在離體心臟的冠狀動脈第一次灌注了不透射線的對比劑，并成功的進行了冠狀動脈的X線成像。到20世紀初期，該造影方法被大量應用于實踐。20世紀中期，研究者對于不同類型造影方法和對比劑的探索研究達到了最高峰[3]。至20世紀末和21世紀初期，之前被選擇過的絕大多數(shù)對比劑和造影技術都相繼被淘汰，截至目前，僅硫酸鋇和硅膠兩種對比劑仍被應用于尸體血管造影實踐中。

由于尸體血管造影技術具有的優(yōu)越性，使其得到了廣泛的推崇，并引起了尸體解剖技術的一次巨大的變革和改進。隨著尸體血管造影技術在法醫(yī)學和病理學中的快速發(fā)展，目前其主要應用于以下四個方面：（1）特定器官血管的形態(tài)探查和診斷；（2）血管的生理性和病理性改變研究；（3）血管創(chuàng)傷性改變研究；（4）對比劑的常規(guī)實驗測試。其中，特定器官的血管形態(tài)探查主要應用于尸體解剖中，血管的生理性和病理性改變研究主要應用于臨床醫(yī)學研究，血管外傷性改變研究主要應用于探查血管破損處及其損傷程度等。

2.2 對比劑的發(fā)展歷程

2.2.1 微粒對比劑

微粒對比劑由許多射線無法通過的小顆粒組成。由于其易溶于水、操作簡便，當被攪拌均勻后就可以注射進血管腔內(nèi)，在實踐中應用較廣泛。1907年，Jamin[1]和 Mitaya[4]先后用外觀鮮紅的氧化鉛粉末作為對比劑。之后，許多研究者開始頻繁嘗試用硫酸鋇溶液進行試驗，但成效不明顯。

硫酸鋇水溶劑等微粒對比劑的微粒較小，使得探查小血管變成可能，并被廣泛接受。隨著此類對比劑影響的不斷擴大，便產(chǎn)生了微粒對比劑造影技術學[5]。隨之，又有研究者將硫酸鋇溶液和明膠或者乳膠攪拌混勻，將其注入血管中，當其冷卻后就會硬化，就可塑形成血管的內(nèi)部結構，這種方法對于組織學專家進行血管內(nèi)部結構的觀察與研究十分有效。由于硫酸鋇溶液粘性大，其很難注入小血管和毛細血管中，這成為了該類對比劑的最大缺陷。因此，有研究者將硫酸鋇明膠液或硫酸鋇乳膠液加熱后，再注入血管中，目的在于通過加熱以減小該對比劑的粘性[6]。1938年，Schlesinger[7]率先使用該方法對離體心臟進行了造影，并成功獲取了圖像。該實驗的成功具有極大的社會反響，獲取的圖像被命名為“未剖開的心臟”而刊印于各大報刊雜志，之后該研究方法更是被許多研究者引用和借鑒。與硫酸鋇對比劑相比較而言，其他對比劑應用相對較少。

1969年，F(xiàn)rik和 Persch[8]歸納、總結了微粒對比劑的特性。研究表明此類對比劑的優(yōu)點在于易溶于水，可沖刷血管內(nèi)的血液和凝血塊，并可獲取高對比度的圖像。同時在組織學中，硫酸鋇明膠液和乳膠液可應用于血管內(nèi)部結構的塑形，操作簡單便捷。然而，該類對比劑的缺點在于容易溢出血管外并滲透入組織中，影響血管形態(tài)成像[9]，且其粘性大，較難注入小血管和毛細血管中，無法顯示微循環(huán)中的血管形態(tài)。

2.2.2 脂溶性對比劑

脂溶性對比劑與水溶性對比劑、微粒對比劑相比，其研究和應用的報道較少見。這是因為實踐中可用于造影的脂溶性對比劑的數(shù)量很少，限制了其研究和發(fā)展。由于脂溶性對比劑具有不易侵潤到血管壁周圍軟組織的特性，故研究者仍不懈探索和研究。1933年，Parade[10]首先使用一種叫做 Jodipin油性對比劑對冠脈進行了造影，并獲得了成功。之后，Barmeyer[11-12]探索使用柴油和石蠟油的混合物進行冠脈造影，以試圖獲得更滿意的脂溶性對比劑。

1947年，Pfeifer[13]對脂溶性對比劑的優(yōu)點進行了比較完整的總結。與微粒對比劑相同，它們也可以對血管內(nèi)的凝血塊和血液進行沖刷，從而形成高對比度成像。同時，該對比劑在血管內(nèi)保存時間較長、穩(wěn)定性好，保證足夠的灌注-成像時間。同時，其不容易滲透出血管壁及周圍軟組織。但該類對比劑容易通過血管壁損壞處浸潤進組織，并且使壁上的膽固醇和血管壁分離，破壞血管形態(tài)。同時，該類對比劑的高度粘性，容易在小動脈和毛細血管中造成微栓塞。

2.2.3 水溶性對比劑

在活體造影中，水溶性對比劑是必不可少的，但在尸體血管造影中，該對比劑的應用并不常見。雖然適用于活體中的對比劑（如碘化鈉、泛影葡胺、歐乃派克、福爾馬林染料添加劑等）也可同樣適用于尸體，但由于其造影效果往往并不理想，故較少被應用。

據(jù)Frik和 Persch[12]的總結，水溶性對比劑的優(yōu)勢在于粘性小、容易灌注，操作簡單便捷。然而，不足之處在于其可快速滲透過血管壁，使周圍的組織被侵潤。同時，其明顯減少了灌注-成像時間，提高了實驗難度。除此之外，水溶性對比劑的成像效果較差，由于容易滲透至血管壁外，使得血管壁的周圍軟組織中形成水腫，導致對比度下降；同時，浸潤可導致血管腔內(nèi)灌注壓力減小，血管飽和程度不足，進一步影響成像效果。研究還發(fā)現(xiàn)，被灌注血管的直徑，會隨著相同劑量的不同水溶性對比劑的變化而改變，然而在油性對比劑和微粒對比劑中卻不會出現(xiàn)類似情況。

2.2.4 塑型對比劑

塑型對比劑是所有對比劑中應用最早的，其應用歷史可追溯到15世紀。Leonardo da Vinci[1]首先使用石蠟進行了血管造影，該技術完全不同于現(xiàn)代的尸體血管造影技術，因為當時還不存在X線技術。該方法是將液體灌注入血管腔，待其會慢慢冷卻硬化成型，從而反映出了血管的形態(tài)。大約在1700年，Bidloo[1]采用了低熔點金屬鉛替代了該法中的石蠟，并取得了相同的造影效果。1987年，Segerberg Kottinen[13]使用硅膠和氧化鉛的混合物進行鑄型，這種方法目前仍是最實用的造影方法之一，可灌注成像至直徑達0.1mm的小血管中。實踐中，塑型對比劑需要許多材料，不容易調配到，并且操作技巧要求較高，但由于其良好的造影效果，且隨著科技發(fā)展，該類對比劑的獲取變得較為便捷容易，使得該類對比劑目前在實踐中仍常被應用。

塑型對比劑的優(yōu)點在于不存在任何人工偽影問題，比較適于單器官造影。缺點在于該類對比劑干燥硬化后，容易皺縮變形，從而影響血管內(nèi)部結構判斷；并且硬化后無法從血管腔中沖刷出來以進行第二次造影。除此之外，由于操作難度大，該類對比劑不適用于整體造影。

2.2.5 混合對比劑

混合對比劑是由兩種或者兩種以上對比劑混合組成，這種對比劑的設計多是為達到特定科研目的。其中最著名的混合對比劑是由Schlesinger[1]設計的，他將新鮮的離體心臟置于38℃的溫水中，用38℃的生理鹽水進行冠脈凝血塊，并使得注射壓力達到150mmHg。然后吸取出注射生理鹽水后，再注入被加熱過的乳膠鉛和明膠鋇，并使注射壓力也達到150mmHg。其他混合對比劑與Schlesinger所設計相比，也都大同小異。

2.3 尸體血管造影技術所使用的灌注方法

在尸體血管造影技術的發(fā)展過程中，出現(xiàn)了各種各樣的灌注方法。但各種灌注方法的原理基本相同，都是將對比劑裝入注射器中，在血管網(wǎng)中留有一個注射端口，其余端口全部結扎，然后將對比劑注射入血管中。雖然原理基本相同，但具體操作主張卻截然不同，對此主要有以下幾點爭論：（1）灌注前是否需要先沖洗血管內(nèi)的凝血塊或血液。為此，多數(shù)學者主張在灌注之前先把血管中的殘留血液和凝血塊沖洗出血管，以免血管異物產(chǎn)生偽影。但是，也有一些學者認為，殘留血液和凝血塊對造影效果無明顯影響，不需要灌注前的沖洗。（2）灌注時是否需要創(chuàng)造模擬生理溫度。Spalteholz是尸體血管造影技術研究的一位先驅，他強調必須在38℃溫水的情況下注射對比劑。但有些學者認為，這種創(chuàng)造模擬生理溫度對造影效果并無明顯影響，反而增加了實驗的工作量，認為沒有必要進行生理溫度模擬。（3）最佳灌注壓力的爭論。關于最佳灌注壓力，學者的主張各不相同，分別主張為灌注 壓 力40～60mmHg[1]、100mmHg[14]、120～180 mmHg[15]、220mmHg[16]等，存在較大的差異。也有學者認為，不必刻意關注灌注壓力指標，只要能達到最佳灌注效果，并且不會對血管形態(tài)產(chǎn)生明顯影響的灌注壓力都是可以采用的。

2.4 尸體血管造影技術所使用的成像方法

在X線被發(fā)現(xiàn)以前，對血管造影技術的成像觀察，都是通過肉眼或者簡易的放大鏡等設備進行觀察。1895年琴倫發(fā)現(xiàn)X線后，尸體血管造影技術的成像方法也隨之豐富和發(fā)展起來。最先被應用于該領域的技術是傳統(tǒng)的X線成像技術，其后相繼出現(xiàn)了斷層X線技術、螺旋CT技術、MRI技術等，近年來隨著技術的不斷革新，出現(xiàn)了SPECT、PET、Micro-CT以及電子顯微鏡掃描技術[17-18]等?？v觀目前所有的成像技術，應用最多的還是螺旋CT技術。螺旋CT可以從血管不同角度進行觀察，并且可構建二維和三維圖像進行觀察。螺旋CT“薄層掃描+三維圖像重組技術”還可以使得血管系統(tǒng)中的出血點以及微量出血得到清晰、直觀的圖像展示，使非專業(yè)人員更容易看懂圖像。

2.5 尸體血管造影技術研究現(xiàn)狀

近年來隨著多層螺旋CT（MSCT）的出現(xiàn)，尸體血管造影技術得到了較快發(fā)展。2008年，瑞士Bern大學法醫(yī)研究所ROSS等[19]對水溶性和脂溶性對比劑進行MSCT尸體血管造影對比研究，其研究結果表明水溶性對比劑較脂溶性對比劑效果好。同年，該研究所Grabherr等[20]利用改造后的人工心肺機采用動脈及靜脈造影兩步法對尸體全身血管造影，成功顯示吸毒死者尸體上肢靜脈注射針孔的部位。2011年，該研究所Grabherr等[21]通過對45具尸體進行MSCT血管造影，對具體造影參數(shù)，包括對比劑種類及劑量、注射階段、注射速度及掃描時間等進行初步研究。同年，該研究所Thomas等[22]運用該技術對心臟刺創(chuàng)尸體的創(chuàng)口部位進行成功重建。2011年，英國學者Saunders等[23]首次利用導尿管插入至主動脈弓進行尸體心臟冠脈造影，由于該技術具有簡單、快捷、低成本等優(yōu)點，已受到法醫(yī)學界其他學者較大推崇[24]。

尸體血管造影技術在國內(nèi)主要應用于人體解剖學相關研究中，而在國內(nèi)法醫(yī)學領域中尚未見相關研究報道。2005—2006年，陳剛等[25-26]利用硫酸鋇、乳膠混懸液對10具尸體前臂血管灌注后行X線檢查，研究前臂血管解剖分布。2006年，楊大平等[27]利用氧化鉛—明膠灌注技術對10具尸體進行動脈灌注后行X線檢查，研究全身皮膚血管解剖關系。2010年，張惠愛等[28]通過尸體MSCT血管造影后認為聚乙烯醇-氧化鉍填充劑是一種理想的適用于人體血管3D可視化研究的新型材料。2011年，郭志勇等[29]對2具尸體用羧甲基纖維明膠氧化鉛經(jīng)股動脈灌注2例尸體后行MSCT掃描，并用MIMICS軟件對皮膚微血管進行了成功重建。同年，陳世新等[30]利用明膠-氧化鉛血管CT造影，并用MIMICS軟件對穿支體區(qū)血管及其相互間的吻合情況進行3D可視化研究。

3 尸體血管造影技術的發(fā)展趨勢

3.1 對比劑的發(fā)展趨勢

尸體血管造影技術作為法醫(yī)學尸體檢驗的方法之一，其獲取的信息作為證據(jù)或偵查線索，在司法實踐中發(fā)揮重要作用。然而，目前常用的五大類對比劑中，其效果并不理想，存在著血管中穩(wěn)定性差、容易滲透出血管壁、造成小血管和毛細血管栓塞等問題，容易破壞檢材，無法進行重復檢驗。在實踐中，尸體血管造影檢材往往都是唯一的，這就要求對檢驗對象一次檢驗到位，若無法檢驗到位，檢驗對象可能已經(jīng)被對比劑損壞了最原始的形態(tài)，難以進行第二次檢驗，從而使唯一的證據(jù)或線索滅失。這充分說明了目前的對比劑仍無法滿足實踐的需要，需要進一步改進。

針對目前所使用對比劑的缺陷及特點，未來的對比劑選擇應在保障造影成像質量的前提下，著力解決以下問題：（1）現(xiàn)有對比劑常易通過血管壁滲透進血管周圍的軟組織，尤其是在較大壓力下，其滲透并侵入軟組織的速度更快。故未來對比劑應選擇滲透緩慢或者不滲透的對比劑，增多灌注-成像時間，提高造影效果。（2）現(xiàn)有對比劑容易對小血管和毛血管造成栓塞。這主要是由于對比劑的粘性大導致的，未來新型對比劑應是低粘性或者探索降低粘性添加劑的對比劑，從而達到對細微血管的造影。（3）現(xiàn)有對比劑在血管中的穩(wěn)定性普遍偏差。在實踐中，脂溶性對比劑容易對血管壁的膽固醇進行溶解，從而改變血管固有形態(tài)；水溶性對比劑極易滲透出血管壁，從而引起周圍組織水腫，并進而影響造影成像。故穩(wěn)定性較差的對比劑容易破壞檢材，因此未來應選擇一種惰性對比劑進行造影，以保證檢驗對象的不消耗和不破壞，保證檢驗對象的重復可檢驗性。

3.2 灌注技術的發(fā)展趨勢

目前，尸體血管造影技術主要應用于離體的單器官上，進行尸體整體血管造影的報道并不多見。據(jù)國內(nèi)外報道，目前尸體整體造影技術僅見于動物、胚胎、胎兒以及新生兒中（死亡后不久的尸體），成人尸體整體造影報道較少，且其使用的灌注技術和單器官灌注技術相似。血管造影技術發(fā)展遭遇瓶頸，這主要是由于灌注技術要求高、操作精細以及缺乏專業(yè)的實驗設備導致的。同時，目前在的造影技術在灌注成像時，其對比劑都處于靜止狀態(tài)，無法模擬人體在血液流動情況下的血管形態(tài)，故灌注技術中對比劑的動態(tài)流動性也是技術發(fā)展的重要方向。

未來技術發(fā)展的首要任務是設計出適合于造影的專業(yè)設備，以簡化操作步驟，降低技術操作難度。在此基礎上，構建尸體血液循環(huán)系統(tǒng)。可探索構建血管內(nèi)對比劑循環(huán)流動的通路，再在外部添加一種泵裝置，以保證血液處于流動狀態(tài)，從而使灌裝和成像時的血管形態(tài)最接近于生理狀態(tài)下的血液流動狀態(tài)，以保證最大限度的獲取功能成像。同時，設備配置中需要有壓力控制裝置，因為不同年齡和不同死亡時間的血管承受壓力能力不同，需要對灌注壓力適當調整。

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