吳惟，郭兵兵，張經國，王榮帥，阮宏斌，劉良

1.湖北崇新司法鑒定中心，湖北 武漢 430415；2.北京市朝陽區(qū)公安司法鑒定中心，北京 100025；3.華中科技大學同濟醫(yī)學院法醫(yī)學系，湖北 武漢430030

20 世紀后半葉開始，潛水運動在國外極受歡迎，近年來在我國亦逐漸盛行，潛水員死亡常有發(fā)生[1-3]。據(jù)潛水醫(yī)學臨床醫(yī)生和法醫(yī)學者統(tǒng)計，數(shù)十年來除了心臟疾患導致死亡人數(shù)增加外，潛水事故所致的潛水員死亡原因多為溺水，占死亡人數(shù)的52%～86%，其次是肺氣壓傷（pulmonary barotrauma，PBT）和腦動脈氣體栓塞（cerebral arterial gas embolism，CAGE），占13%～24%[1，4]。死亡原因一般由潛水專家、技術人員、潛水醫(yī)學專家和法醫(yī)病理學家等不同領域的專家之間相互溝通論證得出。鑒定人根據(jù)尸體檢驗情況，綜合潛水事故辦案調查人員收集案發(fā)時潛水員和其隨行者所使用記錄潛水活動的設備、環(huán)境、溫度、水下生物活動等信息及尸體內氣體分析結果，綜合得出最貼近死亡事實的意見[5-6]。若尸體檢驗不與其他潛水數(shù)據(jù)相結合，結論多會出現(xiàn)偏差甚至錯誤[2-3，6-7]。為使尸體檢驗的結果更加精確，有學者[5-7]提出改進潛水員死亡的尸體檢驗程序，利用一些新技術輔助解剖，包括潛水計算機監(jiān)控數(shù)據(jù)、事故模擬重建、死后計算機斷層掃描（postmortem computerized tomography，PMCT）以及對血管及組織內氣體的成分分析等，來達到推斷潛水員死亡原因的目的。本文在此對該類死亡及檢驗進行綜述。

1 尸體檢驗技術

國外部分法醫(yī)學者[8]認為，應在高壓或水下環(huán)境解剖潛水員尸體，以避免死后減壓現(xiàn)象（postmortem decompression appearance，PMDA）破壞尸體。大多數(shù)潛水事故中，潛水員尸體有的自動浮出水面，有的被帶到水面搶救。使尸體回到原來的水深不僅不切實際，而且不能消除PMDA，故只能改進尸體檢驗技術[5，7]，例如：（1）檢查腦動脈時，在胸部解剖前解剖頭部，提取腦前結扎頸內動脈、小腦上動脈和基底動脈，小腦分離提取，避免腦部其他血管損傷，減少人工干擾的可能，以保存腦血管內的氣體；（2）檢查左心室氣體時，為防止人為空氣進入胸內血管，先于雙側第2肋間的胸骨旁做切口結扎胸內動脈，在不切斷鎖骨的情況下，切開胸骨柄和肋骨，剪開心包，向心包內注水，后于左心室做切口，觀察有無氣體溢出；（3）在類似水下高壓環(huán)境打開心腔、血管、胸膜、腹膜及其他特殊組織并用器具收集其內氣體進行檢測，分析成分，查明來源。

2 潛水計算機監(jiān)控數(shù)據(jù)

潛水事故中，潛伴對死亡過程的描述大多模糊不清?，F(xiàn)在大多數(shù)潛水員均用電腦儀器記錄潛水數(shù)據(jù)，如潛水深度、時間、上升速度、上升距離、減壓計劃、減壓過程、潛水側面圖（反向或正向）、水溫、氣壓、耗氣量等。潛水員氣體監(jiān)控設備可記錄和收集潛水員呼吸氣體壓力數(shù)據(jù)等，利用該數(shù)據(jù)，結合水下呼吸器的型號，可推斷和了解潛水員的呼吸速率和氣體消耗，用以評估諸如PBT、減壓病（decompression sickness，DCS）、恐慌、疲勞、吸入氣體毒性、溫度的影響以及是否存在浸入性肺水腫等危險因素的風險。另外，對比前期潛水數(shù)據(jù)也可預測潛水事故的發(fā)生率[2，8]。

3 事故模擬重建

事故模擬重建是指依據(jù)現(xiàn)有資料，用與死者基本情況相似的專業(yè)潛水員，使用相同或同等的設備在類似條件下進行模擬潛水，反復模擬事故發(fā)生的過程以查明死亡原因，此方法可檢測設備潛在的障礙，如危險環(huán)境、呼吸阻力、氣體毒性［二氧化碳（CO2）、高氧、缺氧、麻醉］及即時消耗等問題[8]。潛水設備正常情況下能給潛水員供氣防水，但在特殊情況下，如攜帶氣體消耗過度（極度疲勞、焦慮、浮力不足、激流）、潛水過深、氣體泄露或潛水員體位不當?shù)龋瑵撍O備可能會存在供氣一過性不足、氣壓不穩(wěn)定等缺陷。事故模擬重建目的是觀察某些不明顯的危險因素，澄清導致致命事件因素的因果順序或預防類似事件發(fā)生，潛水事故模擬重建需對潛水計劃、潛水剖面、呼吸氣體組成和體積、環(huán)境條件、浮力狀態(tài)及可能導致死亡的設備進行詳細而準確的了解[8]。事故模擬重建只有在其他情況無法解釋死亡的發(fā)生且所有調查（包括尸體檢驗）完成后才能進行，但對潛水員有較大環(huán)境風險或有較多未知變量的情況下不適合進行事故模擬重建。

4 PMCT 檢查

PMCT 和其他成像技術在尸體檢驗中作為輔助手段的應用越來越普遍，甚至逐漸代替其他X 線平片和尸體檢驗用于檢測人體異常氣體的位置和體積。用PMCT 檢測氣體空腔比尸體檢驗更可靠、精確，侵入性更小，耗時短，對不同的文化和種族群體的攻擊性小，且更易被接受[9-13]。PMCT 能檢查出死者肺間質水腫、溺水、心臟疾患及輕度潛水員肺水腫（scuba diver pulmonary edema，SDPE）等相關征象[13-14]。溺水和SDPE 時氣道內可發(fā)現(xiàn)泡沫，但與心臟性死亡者氣管腔內出現(xiàn)的泡沫不同[1，13]。值得注意的是，呼吸道或鼻竇吸入水的溺水死者PMCT 可檢出高密度的沙子或其他沉淀物，尸體檢驗也能發(fā)現(xiàn)肺擴張和肺超重[13]。但死者在水中下沉時液體和沉積物也可能會通過擴散進入呼吸道或鼻竇內，因此不能據(jù)此確證死者生前溺水。PMCT 在中耳、乳突、副鼻腔或鼻竇中經常發(fā)現(xiàn)出血或積液[1-2，15]，有些人[13]認為這是溺水表現(xiàn)，但上述部位黏膜充血或出血的現(xiàn)象是潛水醫(yī)學中的常見表現(xiàn)[1]，一般提示潛水員下沉時存在生命特征，但潛水員死亡后短時間內在下沉過程中也會出現(xiàn)上述現(xiàn)象，故乳突或中耳出血的癥狀并非生前溺水的特異性改變。

5 尸體內氣體產生原因分析

對于死亡潛水員體內異常氣體的價值存在較大爭議，一些學者[7，16]認為是標志性特征，而另一些則認為其毫無價值且具有誤導性[3，7，9，11-12，16]。潛水員體內異常氣體一般是高壓下呼吸形成。在美國威爾士州報道的13 例潛水死亡中，12 例檢出異常氣體[7]。尸體檢驗中發(fā)現(xiàn)的異常氣體一般會認為是因潛水PBT和DCS 引起，但其他原因也會產生氣體，包括PMDA、DCS、心肺復蘇（cardiopulmonary resuscitation，CPR）、溺水、腐爛、創(chuàng)傷等。體內氣體成分分析對其來源確定有很大的價值，PBT 形成的氣體通常和潛水設備中氣體一致。而PMDA 和DCS 的氣體由惰性氣體和組織代謝氣體組成。惰性氣體與潛水員使用的呼吸氣體種類一致。腐敗氣體成分包括氫氣、二氧化碳、甲烷和硫化氫。CPR 時氣體成分會因氣體進入方式及復蘇方式不同而存在差異。

5.1 PMDA

潛水員死后形成的氣體主要是高壓呼吸時溶解在血液和組織中的惰性氣體。若潛水員體內存在飽和溶解氣體，在上升時或上升后迅速死亡，就可形成PMDA。長時間深度潛水后，PMDA 會在所有組織中產生大量氣泡，PMCT 掃描動靜脈血管、兩側心室及大腿肌肉內筋膜層均可檢出氣體[3，6-8，16]。潛水員潛水模型的動物實驗驗證并量化了PMDA[9，11，16]，水平面上死后被置于壓力下或在壓力下立即死亡的動物不會出現(xiàn)PMDA。僅有正常血液循環(huán)的動物在一定壓力下死亡才會出現(xiàn)PMDA，在上述條件下，PMDA約死亡1 h開始出現(xiàn)，最先出現(xiàn)在靜脈系統(tǒng)血管內，而近心肺復蘇位置和創(chuàng)口處會先出現(xiàn)小氣囊，1～8 h內逐漸成形[9]。

5.2 DCS

DCS 致死雖不常見，但長時間處于高壓下（深度）后迅速減壓，組織中會形成氣泡而導致死亡[1]。通常輕度DCS 死亡的案例尸體檢驗右心室中能檢出氣體，而在迅速減壓中或減壓后死亡的死者，動靜脈系統(tǒng)中都可檢出氣體。Von Schrotter報道18例DCS死者尸體檢驗中有11 例血管中檢出氣體[17]。Baul Bert 動物實驗中收集到靜脈系統(tǒng)和右心減壓形成的氣體，表示其生前受到壓力[17]。HILL[17]將實驗動物置于相當19～34 m水深的環(huán)境中3 h后緩慢上升后死亡，10例解剖檢驗中有7 例在右心收集到了氣體，驗證了尸體檢驗靜脈系統(tǒng)中檢出氣體是DCS 死前典型癥狀，而出水幾小時后死亡的案例中動脈和左心未發(fā)現(xiàn)氣體，證實出水后很快發(fā)生減壓病的病例易并發(fā)PMDA；同時4 例在1 h 內死于DCS 的動物尸體檢驗中氣體的體積和分布較廣，動脈系統(tǒng)、左心、內部器官、皮下組織、大腿甚至腦室都檢出大量氣體。DCS 導致死亡的案例，特異性標志是出血、炎癥或壞死組織周圍的氣泡，但不常見，氣泡主要在皮下組織和髓鞘等血管和脂肪豐富的結構中。

5.3 創(chuàng)傷和CPR

搶救潛水員時，頭部損傷、靜脈插管、氣管插管等創(chuàng)傷部位都可形成局部氣體，胸外按壓可在胸廓壓縮部位產生皮下氣腫或肺氣腫[9]，故需要了解搶救環(huán)境、位置及通氣量，排除體內氣體為創(chuàng)傷處形成的可能性[9-11]。SHIOTANI 等[11]把 在 死 前 接 受CPR 的228 名非創(chuàng)傷患者體內氣體數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計學分析，其中71%的患者心血管存在氣體，而非CPR 的對照組中未出現(xiàn)。氣體在大多數(shù)情況下分布在靜脈系統(tǒng)和右心，腦部氣體發(fā)生率較低，在PMCT 檢測的387 例患者中占7.5%，在非CPR 的對照組中未出現(xiàn)。腦部的氣體主要存在于靜脈血管內，可能是血液在心肺復蘇和胸泵效應下逆行流向大腦形成。腦內動脈腔不常見的小氣泡也可通過CPR 和反常栓塞現(xiàn)象來解釋，故CPR能使靜脈內的氣體重新分布。在復蘇過程中使用氧氣是目前急救治療潛水疾病（如DCS、PBT）的基礎，但會減少檢出的氣泡體積和數(shù)量，理論上即使在死后也會產生同樣的現(xiàn)象[1]。

5.4 腐?。ǚ纸猓?/h3>

尸體在常溫下3～72 h 有明顯腐敗氣體生成，主要與環(huán)境條件有關[7，10]。腐敗氣體最初在胃腸道、門靜脈和肝產生，是一種比較難聞的氣體，成分為氫、二氧化碳、硫化氫和甲烷等。由于潛水員通常處于溫度較低且環(huán)境密閉的環(huán)境條件下，故腐敗發(fā)生時間通常會推遲。

5.5 溺水

人在溺水時除了會吸入溺液，通常也會吸入氣體進入胃腸道，根據(jù)波義耳定律，上浮時氣體體積增加，引起胃脹，導致溺水者出現(xiàn)嘔吐[1，13，15]。氣體成分（通常是氮氣和氧氣）的比例與空氣或其他環(huán)境氣體成分相似。

5.6 PBT 后的氣體栓塞

潛水醫(yī)學認為動脈系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的空氣（氮氣和氧氣）成分或氣泡是由于肺破裂導致氣體進入肺靜脈，然后進入左心和動脈系統(tǒng)[1，7]。氣體栓子的分布主要受血流影響，氣泡自身浮力作用對其分布影響不大。有些栓子會阻塞小動脈或累及其他動脈，但亦有少部分會隨著循環(huán)進入靜脈內，CPR 也會將栓子轉移到靜脈。像Willis 這樣的小動脈中氣泡會持續(xù)阻塞，有助于病理診斷。PBT 通常分布非常廣泛，CPR 會導致小體積的氣體進入靜脈系統(tǒng)或在相應部位引起局部皮下氣腫[9-11]。潛水員上升過快就可能引起PBT 并導致肺損傷、氣胸、氣腹及縱隔氣腫等一系列氣體栓塞現(xiàn)象[1，3，12]。筆者總結了尸體檢驗中氣體產生原因、成分、分布及形成時間見表1。

表1 體內氣體產生原因、成分及分布一覽表Tab.1 List of cause，composition and distribution of gases in the body

6 潛水死亡的法醫(yī)學鑒定及注意事項

潛水事故潛水員死亡原因調查對任何法醫(yī)病理學鑒定人都是一個難題。需要結合潛水技術、案情調查和潛水相關醫(yī)學知識才能得出接近事實的尸體檢驗結果。對于法醫(yī)來說，合理的解剖術式能起到事半功倍的成果；借助儀器的檢查結果（如PMCT 掃描），能在尸體檢驗之前非侵入性地獲取有價值的信息，了解體內氣體分布情況及肺壓傷程度等，充分準備后制定尸體檢驗程序；收集體內氣體及其他相關檢材進行法醫(yī)病理學及理化分析。雖然關于這些氣體的價值值得討論，但有必要對其進行解釋，為死亡原因分析提供有價值的依據(jù)。

潛水死亡的法醫(yī)學鑒定時應注意：（1）尸體檢驗前應充分收集相關資料，包括潛水地點、深度、時間、電腦監(jiān)控數(shù)據(jù)及事發(fā)經過等；（2）尸體檢驗前盡可能進行PMCT及其他輔助性檢查；（3）選擇合適的解剖方式，收集其體內氣體有利于死亡原因分析；（4）盡可能與潛水專家、潛水醫(yī)學專家等一起參與死因調查。