董賀文,孫溢,錢(qián)輝,簡(jiǎn)俊祺,邵煜,李正東,鄒冬華,劉寧國(guó),萬(wàn)雷,汪茂文,陳憶九,張建華
(1.司法鑒定科學(xué)研究院 上海市法醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 司法部司法鑒定重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 上海市司法鑒定專(zhuān)業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺(tái),上海 200063;2.福州市公安局刑偵支隊(duì),福建 福州 350011;3.安徽全誠(chéng)司法鑒定中心,安徽 合肥 230041)
近年來(lái),隨著以計(jì)算機(jī)斷層掃描(computed to?mography,CT)或多層螺旋計(jì)算機(jī)斷層掃描(mul?tislice spiral computed tomography,MSCT)技術(shù)為主的虛擬解剖技術(shù)的發(fā)展,其在法醫(yī)學(xué)實(shí)踐中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用,在某些情況下,甚至可以替代傳統(tǒng)的尸體解剖,發(fā)揮非侵入性和無(wú)創(chuàng)(或微創(chuàng))技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。死后變化于人體死亡后立即出現(xiàn),在法醫(yī)學(xué)實(shí)踐中具有重要的意義。由于死后尸體會(huì)出現(xiàn)不同程度的自溶和腐敗等,人體原有的影像學(xué)結(jié)構(gòu)特征也會(huì)發(fā)生改變,導(dǎo)致其在CT影像上存在差異而難以準(zhǔn)確鑒別損傷與疾病。因此,正確認(rèn)識(shí)尸體的CT影像學(xué)特征改變,能夠更好地發(fā)揮虛擬解剖技術(shù)在法醫(yī)學(xué)實(shí)踐中的作用。
死后變化是人體死后因受物理、化學(xué)和生物學(xué)等各種內(nèi)外因素的作用下在尸體上發(fā)生的各種變化[1],主要包括重力依賴性改變、尸僵、尸冷及分解作用改變,其中,分解作用改變包括自溶、腐敗和白骨化。分解的進(jìn)程受多種因素的影響(如溫度或濕度[2]、重量、體積[3]、外傷[4-5]、衣著[6]以及不同的死亡原因[3,7]),且并不是一成不變的。SUTHERLAND等[8]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),自然條件下體型較小的尸體分解進(jìn)程較快;而KLEIN等[9]認(rèn)為尸體冰凍時(shí)體型較小的尸體分解進(jìn)程反而較慢。對(duì)于一些保存型尸體,由于尸體軟組織保存較好,可以遺留一些損傷的征象,如槍彈創(chuàng)[10-11]。
CT技術(shù)主要通過(guò)單一軸面的X射線旋轉(zhuǎn)照射人體以及電腦的三維技術(shù)重建斷層面影像,經(jīng)由窗值、窗位處理,可以得到所關(guān)心組織的灰階影像,如果將影像用電腦軟件堆棧,即可形成立體影像。隨著CT技術(shù)的發(fā)展及虛擬解剖的提出,MSCT技術(shù)實(shí)現(xiàn)了圖像由二維向三維的轉(zhuǎn)化,被廣泛應(yīng)用于法醫(yī)學(xué)領(lǐng)域[12]。國(guó)內(nèi)外諸多研究將其應(yīng)用于法醫(yī)學(xué)損傷鑒定[13-14]、機(jī)械性窒息[15]、溺死[16]、高低溫死亡[17]、疾病診斷[18]以及法醫(yī)有限元損傷的研究[19-20]等方面。尸體CT檢查可以客觀、準(zhǔn)確、無(wú)創(chuàng)地記錄尸體的內(nèi)部信息,還可以重復(fù)檢查[12,21]。此外,尸體CT檢查在骨折、異物、氣體等的鑒別中具有很高的敏感性,甚至較尸體解剖更加準(zhǔn)確[22-24]。在國(guó)際上的一些法醫(yī)機(jī)構(gòu),尸體CT掃描已經(jīng)成為尸體解剖前的常規(guī)輔助檢查手段,在某些案件中甚至替代了傳統(tǒng)的尸體解剖[21,25-26]。
尸體的CT圖像特征不同于生前CT圖像[27],CHARLIER等[28]通過(guò)對(duì)30例尸體的CT圖像進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)放射科醫(yī)生在閱片時(shí)存在假陽(yáng)性(如死后正常滲出誤以為出血,腐敗氣體誤以為氣體栓塞、消化壁積氣等)和假陰性(如未檢出小的挫傷、血管內(nèi)血栓、急性梗死灶以及異物等)。因此,應(yīng)該正確認(rèn)識(shí)正常的死后變化CT影像學(xué)特征,以免誤以為是疾病或損傷。
重力依賴性改變?cè)谑w上主要表現(xiàn)為尸斑和內(nèi)部組織、器官血液墜積,其機(jī)制主要是重力作用引起血液墜積,使管腔內(nèi)的血液出現(xiàn)分層現(xiàn)象(上層為血漿,下層為紅細(xì)胞),這種現(xiàn)象在死后2 h內(nèi)出現(xiàn)[29]。重力依賴性改變?cè)贑T圖像上表現(xiàn)為射線衰減的差異,即管腔內(nèi)下層紅細(xì)胞密度高,上層血漿密度低,管腔和管壁相比,與血漿相鄰的血管壁密度較高[30],與LEVY等[31]報(bào)道類(lèi)似。上述現(xiàn)象在較大管腔的動(dòng)、靜脈以及心腔中比較明顯。有時(shí),在口徑較小的動(dòng)脈(如腦動(dòng)脈)中亦可以發(fā)現(xiàn)類(lèi)似的改變。尸體處于仰臥位時(shí),顱內(nèi)后矢狀竇、橫竇及直竇內(nèi)射線衰減增加,在個(gè)別案例中,可以看到血液分層現(xiàn)象或液平面[29]。若尸體CT圖像在大血管、心腔及硬腦膜竇中發(fā)現(xiàn)高衰減信號(hào)時(shí),應(yīng)注意與血栓進(jìn)行鑒別:血栓往往具有典型的形態(tài)特征(如圓形或橢圓形輪廓),伴隨血管擴(kuò)張;血栓的分布與重力作用無(wú)關(guān),常發(fā)生在肺動(dòng)脈或腦動(dòng)脈中心部位;血栓時(shí)存在管腔堵塞的間接征象(如動(dòng)脈擴(kuò)張、肺間隙改變及右心腔擴(kuò)張等)[9,29]。此外,生前血栓與死后血凝塊的CT鑒別亦比較困難,KLEIN等[9]認(rèn)為可以根據(jù)兩者的分布特征來(lái)區(qū)分:死后血凝塊表現(xiàn)出重力性分布,而生前血栓的分布不依賴重力,多分布于動(dòng)脈的中心部位。
內(nèi)部器官的血液墜積,比較典型的是肺實(shí)質(zhì)[29]。由于肺組織固有的衰減信號(hào)差異,使其CT圖像呈現(xiàn)從上至下垂直梯度的衰減信號(hào),其CT表現(xiàn)與一些疾病(如心力衰竭、心肌梗死及溺死等)所致的肺淤血、肺水腫類(lèi)似,SHIOTANI等[29]認(rèn)為應(yīng)從其分布范圍及嚴(yán)重程度來(lái)區(qū)分。KLEIN等[9]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),肺的血液墜積易與創(chuàng)傷或復(fù)蘇造成的肺炎、肺挫傷等混淆,應(yīng)仔細(xì)鑒別。此外,有學(xué)者[32-33]發(fā)現(xiàn),在肝、脾、腎中也有類(lèi)似于肺內(nèi)血液墜積的CT影像表現(xiàn)特征,以肝組織較為明顯,但是均不及肺組織典型。
咽腔、氣管及左右支氣管腔中的液體有時(shí)也是死后正常變化[9],CT圖像上通常表現(xiàn)為腔內(nèi)液體量少且具有較光滑的液面,在溺死或腐敗的晚期階段,可見(jiàn)大量的液體,此時(shí)要注意與吸入的食物進(jìn)行鑒別,后者在CT圖像上多表現(xiàn)為液面不規(guī)則以及具有密度差異等改變。在小腸中,亦會(huì)出現(xiàn)重力依賴性改變,MANN等[34]發(fā)現(xiàn)位于骨盆中的空、回腸在CT圖像上會(huì)出現(xiàn)斑片狀的顏色改變。
尸斑是依賴重力作用而在尸表呈現(xiàn)的一種正常改變,通過(guò)其顏色、分布及是否固定可以確定尸體是否移動(dòng),具有重要的法醫(yī)學(xué)意義。實(shí)踐中易與皮下出血混淆,一般而言,除了一些分解比較嚴(yán)重的尸體[29]外,有經(jīng)驗(yàn)的法醫(yī)學(xué)者都可以準(zhǔn)確鑒別。尸斑在CT上的特異表現(xiàn)較少,大致表現(xiàn)為低下部位的真皮和皮下脂肪衰減信號(hào)增加,真皮層較厚(與非低下部位相比)[28,31]。
由于尸僵和尸冷受多種因素的影響,在實(shí)際情況中常常結(jié)合其他尸體變化和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況進(jìn)行綜合推斷,在死后CT圖像上沒(méi)有特異性的改變。LEVY等[31]在研究中發(fā)現(xiàn),由于尸僵的存在,在進(jìn)行尸體CT檢查時(shí),可能會(huì)存在尸體不能通過(guò)掃描儀或掃描不完整的情況,為了解決這個(gè)問(wèn)題,他們改變了CT掃描參數(shù)(如增大通過(guò)面積、提高掃描范圍等)。
人體死后,尸體會(huì)發(fā)生不同程度的分解、產(chǎn)氣,THALI等[35]曾報(bào)道過(guò)尸體器官、組織分解時(shí)氣體的分布特征。尸體的分解作用可發(fā)生于人體死后的任何階段。LEVY等[31]將尸體分解作用改變分為早期、中期、晚期3個(gè)階段:早期主要表現(xiàn)為腦組織自溶、腸擴(kuò)張、腸壁積氣、血管內(nèi)積氣;中期主要表現(xiàn)為腦組織沉降、腔內(nèi)液體、腔內(nèi)氣體及內(nèi)部器官積氣;晚期主要表現(xiàn)為腦組織液化、彌漫性皮下積氣、彌漫性器官內(nèi)積氣、器官塌陷、昆蟲(chóng)及動(dòng)物噬咬、白骨化、尸蠟和木乃伊等。
腦組織自溶出現(xiàn)較早,即使尸體冷凍保存,24~48h后也會(huì)出現(xiàn)自溶現(xiàn)象,表現(xiàn)為灰、白質(zhì)分界模糊,腦溝變淺;2~3d時(shí),隨著自溶的加劇,灰、白質(zhì)分界消失,腦室和腦溝消失,腦組織變軟、位于顱骨低下部位,氣體位于上部,腐敗氣體可位于血管和顱腔內(nèi),有時(shí)腐敗氣體也可出現(xiàn)在腦組織沉降之前的血管內(nèi);最終,隨著腦組織的完全液化,在CT圖像上大腦顯示為水的密度,在顱腔內(nèi)出現(xiàn)液平面[31]。
在腸系膜靜脈和肝門(mén)靜脈中,??捎^察到血管內(nèi)氣體的存在,尤其在一些患有感染性疾病、經(jīng)過(guò)復(fù)蘇搶救或遭受創(chuàng)傷的尸體中[36-37]。關(guān)于血管內(nèi)氣體的起源,目前尚不清楚,有學(xué)者[38]認(rèn)為是由于腸內(nèi)氣體通過(guò)腸壁擴(kuò)散,也有人[37]認(rèn)為肝門(mén)靜脈中的氣體是由于創(chuàng)傷性氣體栓塞形成的。
由于腸內(nèi)增殖的細(xì)菌產(chǎn)生氣體,大、小腸首先出現(xiàn)腸擴(kuò)張;胸膜腔、腹膜腔可產(chǎn)生少量積液(腐敗液體或者液化的脂肪,后者多集中于腹腔,來(lái)自網(wǎng)膜及腹膜后)。一般而言,10~20mL的胸腔液體被認(rèn)為是正常的,很容易與其他造成積液的疾病區(qū)別[31]。隨著腐敗的進(jìn)行,腐敗氣體進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)和機(jī)體潛在的腔隙,此時(shí)要注意與一些含氣疾病或損傷(如氣體栓塞、氣腹及消化壁積氣等)的區(qū)分:腐敗氣體分布廣泛且對(duì)稱[28,31]。
雖然胰腺和腎上腺是最容易發(fā)生自溶的器官,但是在腐敗氣體產(chǎn)生之前,兩者在CT圖像上是正常的,此現(xiàn)象可能與非增強(qiáng)CT檢測(cè)技術(shù)的局限性有關(guān)[31]。CHARLIER等[28]也發(fā)現(xiàn)早期腎上腺和胰腺表現(xiàn)出正常的CT影像,即使存在腎上腺或胰頭出血,亦未能識(shí)別,從而出現(xiàn)假陰性。
當(dāng)實(shí)質(zhì)性器官開(kāi)始腐敗、液化時(shí),其對(duì)應(yīng)的CT值雖然也發(fā)生變化(實(shí)質(zhì)器官周?chē)慕Y(jié)締組織呈現(xiàn)透亮的信號(hào)),但是器官的形態(tài)和輪廓正常,最終,隨著結(jié)締組織塌陷、器官不能識(shí)別,氣體就會(huì)填充在胸、腹腔[31]。
昆蟲(chóng)和動(dòng)物噬咬對(duì)尸體造成的破壞可以直觀看出來(lái),對(duì)于推斷尸體死亡時(shí)的位置及是否被移動(dòng)具有重要意義。LEVY等[31]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),蛆常常被發(fā)現(xiàn)在頭面部及一些損傷的部位,在CT圖像上表現(xiàn)為線形、曲線形或不規(guī)則軟組織影。此外,對(duì)于保存型尸體(如尸蠟),因其皮下組織和內(nèi)部器官完整,在MSCT上具有特征性影像,表現(xiàn)為低衰減信號(hào),由于其多與腐敗同時(shí)存在,常出現(xiàn)局部缺損,要注意與生前損傷進(jìn)行區(qū)別。
正常的死后變化CT圖像隨著死亡時(shí)間的延長(zhǎng)有著特定的模式化改變。EGGER等[39]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),CT圖像上氣體的累積與放射強(qiáng)度的變化具有指數(shù)關(guān)系,而與死亡原因及死亡時(shí)間無(wú)相關(guān)性。KLEIN等[40]通過(guò)對(duì)5例尸體進(jìn)行全身CT掃描(時(shí)間范圍為死后0~36h,間隔1h),研究腦脊液、玻璃體及肝、肺容積與死后時(shí)間的變化特點(diǎn),結(jié)果發(fā)現(xiàn):腦脊液與玻璃體液隨著死亡時(shí)間的增加,放射含量逐漸增加,肝容積反之,肺容積的變化則因人而異,無(wú)規(guī)律性表現(xiàn)。KLEIN等[40]認(rèn)為腦脊液與死亡時(shí)間的相關(guān)性最好(平均r2為0.65,相比于玻璃體液平均r2為0.26)。KOOPMANSCHAP等[41]也認(rèn)為腦脊液的放射強(qiáng)度可以用來(lái)評(píng)估死亡時(shí)間。這可能是由于死后生理性的細(xì)胞膜通透性增加,使腦脊液中細(xì)胞及蛋白成分增加,進(jìn)而呈現(xiàn)CT圖像上放射強(qiáng)度增強(qiáng)的效果[42]。此外,F(xiàn)ISCHER等[38]研究了死后24 h內(nèi)肝密度和肝內(nèi)氣體的變化情況,發(fā)現(xiàn)2例肝內(nèi)氣體的含量、分布與死亡時(shí)間無(wú)關(guān),而另外3例則在4~7 h內(nèi)表現(xiàn)出與死亡時(shí)間呈正相關(guān),以肝左葉為著,5例肝密度的變化無(wú)明顯差異。HYODOH等[43-44]通過(guò)研究死后肺部變化的情況,發(fā)現(xiàn)由于死后變化的影響,會(huì)引起充血性肺水腫,并隨著死亡時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。目前,CT圖像上隨死亡時(shí)間改變的研究還處于初步階段,對(duì)于準(zhǔn)確判定尚存在一定的難度,因?yàn)樗劳鰰r(shí)間的研究需要全面考慮影響因素,包括性別、年齡、溫度、濕度以及與其他相關(guān)疾病的鑒別(如引起腸擴(kuò)張的炎癥或血管病變,影響肺容積的吸煙、感染或心臟疾病等),除此之外還要考慮到實(shí)用性及經(jīng)濟(jì)效應(yīng),即尸體獲取的完整性、長(zhǎng)期占用CT室等因素。
KLEIN等[9]通過(guò)對(duì)兒童尸體CT圖像的研究,發(fā)現(xiàn)根據(jù)CT圖像上表現(xiàn)出的特征性改變,能夠確定死者生前是否存在呼吸;但是有時(shí)由于腐敗的干擾,會(huì)引起肺內(nèi)產(chǎn)氣,而出現(xiàn)假陽(yáng)性的結(jié)果。為了防止類(lèi)似的情況發(fā)生,有學(xué)者[45-46]認(rèn)為應(yīng)盡早將尸體冰凍保存,防止腐敗產(chǎn)氣。此外,兒童生前被喂養(yǎng)也是加速腐敗產(chǎn)氣的影響因素[9]。
相對(duì)于傳統(tǒng)的尸體解剖技術(shù),虛擬解剖具有高效、非侵入性等優(yōu)勢(shì),而且對(duì)于某些損傷(如骨折)的觀察甚至優(yōu)于傳統(tǒng)解剖手段,在法醫(yī)病理學(xué)鑒定中發(fā)揮了越來(lái)越重要的作用。但是尸體CT掃描等影像學(xué)檢查手段的應(yīng)用也有其局限性,尚不能完全替代傳統(tǒng)解剖技術(shù),尤其是受死后變化的影響,給法醫(yī)學(xué)診斷帶來(lái)了一定困擾,容易出現(xiàn)誤診和誤判。法醫(yī)有必要在鑒定實(shí)踐中不斷探索和研究死后尸體變化的CT圖像特點(diǎn),收集大量不同死亡原因的案例,建立案例數(shù)據(jù)庫(kù),從中尋找死后CT影像學(xué)變化規(guī)律,尤其是受死后變化影響較大的器官(如腦、肺等),為尸體CT診斷提供參考標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步拓展虛擬解剖技術(shù)在法醫(yī)病理學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。