李曉娜,鄭吉龍,霍德民,王玖琳,岳文青
(1. 中國醫(yī)科大學(xué)公共基礎(chǔ)學(xué)院化學(xué)教研室,沈陽 110122;2. 中國刑事警察學(xué)院法醫(yī)學(xué)系,沈陽 110035;3. 南昌市公安局刑事偵查大隊,南昌330000)
死亡時間 (postmortem interval,PMI) 推斷是法醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的重要研究難點之一。傳統(tǒng)用于PMI推斷的研究對象包括尸僵、尸斑[1-4]和核酸、蛋白質(zhì)及離子等[5-7],因受外界環(huán)境因素干擾較大,適用范圍很有限。由于眼組織位于眼眶內(nèi),與外界環(huán)境相隔絕,愈發(fā)受到法醫(yī)學(xué)者青睞[7-9]。有學(xué)者[5,10]研究了死后房水和玻璃體液中的氨基酸與離子濃度等的變化規(guī)律,因檢測的方法不同,實驗結(jié)果差異較大。也有研究[7-9,11,16]分析死后角膜厚度與清晰度變化規(guī)律,但當(dāng)眼瞼未閉合完全時角膜會直接暴露,而視網(wǎng)膜組織處于眼球內(nèi)部最深層。目前,相關(guān)研究[12-13]主要探討死后視網(wǎng)膜組織核酸降解規(guī)律,該方法操作繁瑣,所需儀器和試劑昂貴,且會破壞眼球結(jié)構(gòu),影響尸體遺容,難于在基層推廣應(yīng)用。
本研究通過眼底照相機(jī)無創(chuàng)監(jiān)測個體死后9 h內(nèi)視網(wǎng)膜圖像變化過程,探討個體死后視網(wǎng)膜血管圖像時序性變化規(guī)律,并評估其用于法醫(yī)學(xué)中PMI推斷的潛在價值。
健康成年新西蘭大白兔40只,體質(zhì)量2.0~2.5 kg,雌雄不限,選中的實驗用兔均無眼部疾病 (實驗動物均由沈陽醫(yī)學(xué)院實驗動物中心提供)。20~23℃室溫條件下飼養(yǎng)3 d,采用空氣栓塞法處死。將處死后的家兔置于相同溫度 (20 ℃±3 ℃)、濕度(30%) 的避光室內(nèi)條件下,隨機(jī)分為睜眼組和閉眼組,每組20只。其中一組家兔通過止血鉗將眼瞼固定并拉開,使得眼表充分暴露于空氣中,即睜眼組。另一組除實驗需要采集眼底圖像外,其余過程眼瞼持續(xù)處于完全閉合狀態(tài),即閉眼組。所有家兔死后尸體均用防蠅罩蓋住,以避免受到嗜尸性蠅蟲侵襲。
采用DEC 100型手持式眼底照相機(jī) (40°,LED模式,200萬像素,分辨率1 920×1 080,臺灣MiiS赫羅斯) 于兔死后不同時間(0 h、1 h、2 h、3 h、4 h、5 h、6 h、7 h、8 h、9 h) 獲取視網(wǎng)膜血管圖像。每只兔眼于每個時間點各采集5張照片,圖像保存為jpg格式。
描述記錄隨死亡時間推移兔視網(wǎng)膜血管圖像變化過程,包括視網(wǎng)膜血管形態(tài)結(jié)構(gòu)、分布范圍及顏色變化。
死后2 h內(nèi)兔視網(wǎng)膜血管衰退改變不明顯,至死后3~8 h內(nèi),視網(wǎng)膜血管分布范圍從視盤遠(yuǎn)端外圍向視盤附近逐漸縮進(jìn),期間伴隨血管寬度減小及顏色變淺。至死后9 h,兔視網(wǎng)膜血管完全降解消失在視野中。見圖1、2。
睜眼組和閉眼組兔死后9 h內(nèi)視網(wǎng)膜圖像變化趨勢相近,且同一只兔2只眼睛的視網(wǎng)膜圖像變化趨勢亦十分接近。皆表現(xiàn)為隨著PMI推移,視網(wǎng)膜血管形態(tài)呈從視盤遠(yuǎn)端向視盤區(qū)逐漸縮進(jìn)的趨勢,這個過程中,伴隨著視網(wǎng)膜血管寬度減小和顏色變淺。見表1。
圖1 死后9 h內(nèi)閉眼組兔視網(wǎng)膜血管圖像Fig.1 Retinal vessel images of rabbits in the closed-eye group within 9 hours postmortem
圖2 死后9 h內(nèi)睜眼組兔視網(wǎng)膜血管圖像Fig.2 Retinal vessel images of rabbits in the open-eye group within 9 hours postmortem
表1 空氣栓塞死后9 h內(nèi)兔視網(wǎng)膜血管形態(tài)變化Tab.1 Morphological changes of retinal vessels within 9 hours after death from air embolism in rabbits
本研究通過眼底照相機(jī)無創(chuàng)動態(tài)監(jiān)測個體死后視網(wǎng)膜血管圖像時序性變化。視網(wǎng)膜是人體中唯一不需要切開即可看見血管和神經(jīng)的部位,借助眼底鏡能清楚觀察到眼底視網(wǎng)膜上的血管以及視神經(jīng)[14]。本研究使用的眼底照相機(jī)為具有拍攝功能的眼底鏡,它與現(xiàn)今使用普遍的數(shù)碼機(jī)相機(jī)價格相近,無需經(jīng)特殊培訓(xùn)即可進(jìn)行操作。研究選擇視網(wǎng)膜血管圖像作為研究對象,能實現(xiàn)無創(chuàng)檢查,同時,該方法以圖片作為證據(jù)保存載體,可上傳至互聯(lián)網(wǎng)供交流分析。
研究發(fā)現(xiàn),死后9 h內(nèi)兔視網(wǎng)膜血管圖像變化過程隨PMI推移呈一定規(guī)律。死后2 h內(nèi)兔視網(wǎng)膜血管衰退改變不明顯,分析原因,因為視網(wǎng)膜位于眼球內(nèi)部最深層,免受外界環(huán)境因素干擾,個體死后短時間內(nèi)視網(wǎng)膜血管血液外滲和血紅蛋白降解程度低,故通過肉眼觀察變化不明顯。兔死后3~8 h,視網(wǎng)膜血管分布范圍從視盤遠(yuǎn)端向視盤區(qū)逐漸縮進(jìn)。分析一方面,視盤區(qū)為視網(wǎng)膜中動脈和視網(wǎng)膜靜脈主干出入眼球的部位,血管容量較遠(yuǎn)端大;另一方面,視盤附近小動脈壁結(jié)構(gòu)層次完整,在內(nèi)皮細(xì)胞間的細(xì)胞連接形成血-視網(wǎng)膜屏障,而遠(yuǎn)端小血管無該結(jié)構(gòu),且中膜的平滑肌細(xì)胞層數(shù)從視盤至周邊部逐漸遞減,同時視網(wǎng)膜靜脈與動脈結(jié)構(gòu)類似[15],則視盤附近的血管對死后缺血缺氧的耐受能力較視盤遠(yuǎn)端外圍的小血管強(qiáng)。因此,兔死后視網(wǎng)膜血管圖像衰退過程表現(xiàn)為由視盤周邊向視盤縮進(jìn)的趨勢。
本研究還發(fā)現(xiàn),死后眼瞼的閉合狀態(tài)對于視網(wǎng)膜血管圖像變化過程的影響并不明顯,這可能是因為視網(wǎng)膜位于眼球內(nèi)部最深層,即使眼表暴露于空氣中,眼前節(jié)組織也會緩沖外界環(huán)境因素的影響。這提示個體死后視網(wǎng)膜血管對外界環(huán)境因素變化的耐受能力極強(qiáng),若能建立通過個體死后視網(wǎng)膜血管圖像時序性變化推斷PMI的方法,其適用范圍將更廣。此外,研究結(jié)果顯示,同一家兔的雙側(cè)眼底視網(wǎng)膜血管圖像變化趨勢十分接近,這暗示死后視網(wǎng)膜血管形態(tài)變化在個體內(nèi)差異性并不明顯。本研究結(jié)果亦反映出兔死后短時間內(nèi)視網(wǎng)膜血管形態(tài)時序性變化非常迅速,這提示個體視網(wǎng)膜血管對死后缺血缺氧環(huán)境的耐受能力有限,達(dá)到其臨界點后消退速度在短時間內(nèi)迅速爆發(fā)。尤為重要的是,直至視網(wǎng)膜血管完全消失之前,眼前節(jié)組織并沒有發(fā)生影響采集的眼底照片質(zhì)量的改變,以往的研究[16-17]結(jié)果也顯示,在類似條件下兔死后早期角膜圖像變化并不顯著。這意味著視網(wǎng)膜血管較角膜而言,更適用于個體死后早期短時間的PMI推斷。
本研究初步發(fā)現(xiàn)了個體死后早期視網(wǎng)膜血管圖像時序性變化呈一定規(guī)律性,但仍處于對血管圖像的表觀描述階段,缺乏客觀量化依據(jù)。今后的研究將深入探討量化方法,并擴(kuò)大實驗樣本,增加數(shù)據(jù)可靠性,以期為早期PMI推斷提供一種新的無創(chuàng)可量化方法。