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姜涛 非常了得:结合心脏螺旋CT推断死亡时间的实验性研究
2018-11-30 司考411

摘 要:为探索家兔不同死因死后129h内心脏CT影像变化与死亡时间之间的规律,分别采用机械性窒息、失血性休克和空气栓塞法处死家兔,建立相应死亡模型;在不同死后间隔时间对家兔进行心脏薄层螺旋CT扫描,获得心脏的CT影像,然后应用影像分析软件观察分析心脏面积/胸椎面积、心脏组织平均CT值等参数的变化规律。发现心脏面积/胸椎面积比、心脏组织平均CT值两个参数与PMI具有较强的负相关性,建立非线性回归方程,为法医学推断PMI提供了一种客观、准确的方法,可作为参考依据。

关键词:死后间隔时间;CT;面积比;平均CT值

死后间隔时间(PMI)的推断一直是法医学领域研究的热门。以往主要是一种经验性的推断,借助于各种尸体现象或者昆虫的衍生规律等,但个体死后尸体的变化过程受多种因素的影响,很难定量分析,所以这些方法应用起来误差很大,限制性强。

随着现代影像医学的发展,已经可以通过计算机断层成像(CT)、磁共振成像(MRI)等进行活体损伤鉴定、个人识别等,为实践应用提供了一种新的检测手段。由于它的无损伤性,在法医实践中已显示出了其广阔的运用前景。

2006年肖坚等[6]以空气栓塞法处死动物后,首次应用螺旋CT其进行扫描,发现CT值及部分脏器形态学变化与PMI有一定的时间规律性。2014年,李晓娜等[1]通过CT观察家兔不同死因脑CT影像变化规律,可通过其推断PMI,本实验探索家兔死后心脏影像变化规律,尝试为PMI推断提供一个新指标。

一、材料与方法

(1)实验对象。健康成年家兔132只,体重2.0~2.5Kg,雌雄不限。

(2)主要仪器。NeuViz双层螺旋CT机(中国东软公司),采用2×10mm高速陶瓷稀土探测器,可进行大范围高速螺旋扫描,扫描一次可获得两层影像。Max Viewer (Version:1.0.0131,东软公司),CT影像专用浏览软件,可多参数分析处理影像。

(3)实验分组。在25℃~32℃、55%~70%湿度条件下适应性饲养7天,分别用缢死[2]、失血性休克[3]和空气栓塞[4]三种方法处死。根据检测时间的不同,随机将各死因家兔分为一个对照组(死后即刻)和实验组(死后3h、9h、15h、21h、27h、33h、39h、45h、51h、57h、63h、69h、75h、81h、87h、93h、99h、105h、111h、123h、129h)。各时间点每组各取一只进行解剖观察,其余均保存至下一时间点进行心脏CT扫描。

(4)CT扫描检验参数如下。层厚0.75㎜、层距2㎜,管电压120KV、电流250mA、时间1.0s。获取CT影像后,用Max Viewer图像分析软件进行分析与测量。为减少实验误差,避免个体差异,统一选取位于第八胸椎平面的CT影像作为心脏CT影像,选择连续的3层作为分析对象[5],分别测量心脏组织的平均CT值、第八胸椎的心脏组织面积和第八胸椎(包括髓腔)的面积。

(5)螺旋CT扫描后,各组随机选取1只家兔进行尸检。重点观察家兔心脏的大体变化,并与CT扫描结果进行对照研究。实验过程均拍照记录。

(6)最后通过Max Viewer影像分析软件获得各参数值后进行相应统计分析,得到心脏面积/胸椎面积比及心脏组织平均CT值与PMI的时间变化规律。

二、结果

观察分析CT影像图像可发现,兔缢死0~27h内心脏面积基本无变化;27h后心脏面积开始减小;死后51h,心脏面积进一步缩减,出现大面积低密度腐败、气性区域,CT影像仅呈现部分残存的心房、心室壁,中心充填腐败气体;63h后心脏面积快速减小;129h,仅有部分心脏组织残存。失血性休克组和空气栓塞组家兔死后心脏变化与缢死组类似,只是变化时间上稍有不同。

综合兔缢死后不同时间的心脏面积/胸椎面积,可发现兔缢死后27h内心脏面积/胸椎面积基本无变化,27h以后逐渐下降。心脏组织平均CT值则是先上升后下降,大约死后39h达到高值55.0HU,然后又逐渐下降。PMI与心脏面积/胸椎面积比的决定系数(R2)为0.955,相关系数r为-0.952,PMI与心脏组织平均CT值R2为0.722,r为-0.718,表明心脏面积/胸椎面积比及心脏组织平均CT值均随着PMI的延长而下降,有较强的负相关。经t检验,两项参数均P<0.001,具有统计学意义。

相同方式处理兔失血性休克以及空气栓塞组两项参数可发现类似的变化规律。

比较各组心脏CT影像跟尸检结果,规律基本一致。心脏面积在0-33h内基本无变化;33h以后心脏面积出现液化、腐败,面积体积减少,随着腐败的发生进展,心脏组织呈散在泥状粘附于尸体底部。

三、讨论

实验发现兔不同死因死后129h内心脏面积/胸椎面积比随着PMI的延长逐渐降低,且存在一定的负相关性。说明机体死后心脏面积/胸椎面积比呈下降变化趋势,初始变化不显著,一定时间后开始下降,分析认为个体死后不久腐败刚开始,并没有产生大量腐败气体,所以死后27h内,心脏面积/胸椎面积变化不显著。随后在血液中大量腐败细菌以及胸腔中腐败细菌的作用下,心脏组织逐渐被腐败细菌分解消失,并产生大量腐败气体,心脏面积逐渐减小。失血性休克组在死后33h内心脏面积/胸椎面积变化不显著,其变化趋势相对比较慢,而另两种死因组,在死后27h内心脏面积/胸椎面积变化不显著,但其变化趋势相对比较快,分析原因为失血性休克处死后,全身血液量减少,特别是心脏内血量更少,而血液是腐败细菌良好培养基,在缺少血液的情况下不利于腐败细菌生长繁殖和腐败气体扩散,故失血性休克处死后心脏面积/胸椎面积变化相对缓慢。

跟心脏面积/胸椎面积比变化规律相似,心脏组织平均CT值与PMI呈负相关。死后27h内,心脏组织平均CT值呈上升趋势,这可能是由于心脏中蛋白质的变性和水分的丢失所造成。在随后腐败发生阶段中,心脏组织平均CT值不断下降。结合传统尸检结果,认为这是因心脏发生自溶、液化及腐败细菌在心脏中繁殖所引起。

由于各组织器官CT检查影像学指标比较稳定,可定量分析,且目前检查技术手段成熟,应用广泛,采集信息快,2~5min内即可完成,这些都使影像学技术成为一种推断PMI的新的技术方法。本实验应用螺旋CT技术扫描兔死后心脏,获得相应影像学图像,同时结合专业的图像分析软件,测量多参数变化规律,建立各指标与PMI之间变化趋势图及二项式回归方程,以期准确推断PMI。不足之处是实验在沈阳8月份的夏天进行,动物腐败进展比较快,主要反映温度对尸体变化的影响,没有反应实际办案中尸体变化的多因素影响;其次本实验只是动物实验性研究,距实际应用于推断PMI还有一定差距。以后可进一步加深应用影像学技术推断PMI的研究,充分发挥其优势,综合应用各器官各项指标,扩充资料库,总结规律,争取早日将影像学技术应用于法医实践中。

四、结论

极速赛车APP(1)据试验结果可知,心脏组织平均CT值与心脏面积/胸椎面积比均可用于PMI的推断。二者相比较而言,心脏组织平均CT值变化对于推断早期PMI更灵敏,心脏面积/胸椎面积比变化对于推断晚期PMI更灵敏。

(2)不同死因死后的心脏的多项参数指标无明显差异,但有细微差别。

(3)为推断PMI提供了一个崭新、客观、准确的指标,可作为参考依据。

参考文献:

[1]李晓娜,郑吉龙,单迪,纪伟,兔不同死因死后脑组织CT影像學变化的时间规律性研究,解剖科学进展,2014 Mar,20(2):145~150。

[2]施新猷.现代医学实验动物学[M].北京,人民军医出版社,2000:342-347.

[3]余艳红,赵克森,龚时鹏,孕兔失血性休克动物模型的建立。中华围产医学杂志。2007年5月第10卷第3期。

[4]张大新,余珊,王玲,空气柱塞演示模型制作及教学应用.卫生职业教育.VoL.25 2007 No17.

[5]金征宇.医学影像学M].北京,人民卫生出版社,2005.

[6]肖坚,张会霞,骆昌政等.新西兰白兔死后颅脑CT检查与死亡时间关系的研究[J].中国法医学杂志,2006,21(2):82-84.

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