鄭吉龍，倪首濤，章彪，霍德民，趙開放，劉夏，楊森

（中國刑事警察學(xué)院法醫(yī)系法醫(yī)病理教研室，沈陽 110035）

死亡時間 （postmortem interval，PMI） 在法醫(yī)學(xué)上是指死后經(jīng)歷時間，即發(fā)現(xiàn)、檢查尸體時距死亡發(fā)生的時間間隔［1-2］，是法醫(yī)學(xué)研究的重要領(lǐng)域之一。 在傳統(tǒng)的實踐工作中，法醫(yī)工作者經(jīng)常結(jié)合早晚期尸體現(xiàn)象、客觀環(huán)境因素和工作經(jīng)驗，對PMI進行綜合推斷。也有學(xué)者利用免疫組織化學(xué)和體液的生化檢測等技術(shù)手段，以期更加準(zhǔn)確的推斷PMI［3］。但是，上述方法中影響PMI推斷的因素眾多，使其準(zhǔn)確性受到一定的限制。隨著現(xiàn)代影像學(xué)診斷技術(shù)的發(fā)展、成熟，計算機斷層掃描 （computed tomography，CT） 、磁共振、X線等數(shù)字化檢查手段在法醫(yī)學(xué)領(lǐng)域逐漸得以推廣運用，尤其是在尸檢方面，具有無創(chuàng)、快速、客觀、數(shù)據(jù)易保存的特點，國外學(xué)者稱其為“虛擬尸檢”或無創(chuàng)傷解剖［4］。本研究運用CT影像學(xué)技術(shù)分析家兔肝臟組織隨PMI推移所產(chǎn)生的影像學(xué)變化，并探討利用死后肝臟面積/腰椎面積和肝臟組織平均CT值的變化與死后經(jīng)過時間的關(guān)系，進行PMI的推斷。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 動物：健康成年家兔25只 （由中國醫(yī)科大學(xué)動物實驗中心提供） ，雌雄不限，體質(zhì)量2.0～2.5 kg。

1.1.2 主要儀器設(shè)備：NeuViz雙層螺旋CT機 （中國東軟公司生產(chǎn)，2×10 mm高速陶瓷稀土探測器，快速獲得360度雙層影像） ；Max Viewer （Version：1.0.0131，CT影像專用處理器） 。

1.2 方法

1.2.1 動物分組：家兔處死后隨機分為尸檢對照組和CT掃描實驗組，實驗組掃描完成后即為尸檢對照組。實驗組分別在死后即刻、3 h、9 h、15 h、21 h、27 h、33 h、39 h、45 h、51 h、57 h、63 h、69 h、75 h、81 h、87 h、93 h、99 h、105 h、111 h、117 h、123 h、129 h進行肝臟區(qū)域CT掃描檢查。掃描完后立即隨機選取1只進行解剖觀察。其余家兔全部至下一時間點進行螺旋CT全身掃描，直到實驗結(jié)束。

1.2.2 動物死亡模型的建立與死后保存方法：動物麻醉后，分離左頸外動脈，剪斷其動脈致死亡，構(gòu)建失血性動物死亡模型［5］。處死后手術(shù)線縫合頸外傷口，以家兔標(biāo)準(zhǔn)解剖學(xué)體位進行固定，充分暴露胸腹部，以便行肝臟CT掃描［6］。處死后的家兔于室溫（25～27℃） 、相對濕度75%的密閉實驗室中保存，避免嗜尸性昆蟲的侵?jǐn)_。

1.2.3 肝臟 CT掃描方法：在不同死后經(jīng)過時間，應(yīng)用螺旋CT機 （薄層平掃層厚0.75 mm、層距2 mm，管電壓120 kV、電流250 mA、時間1.0 s［7-8］） 連續(xù)對仰臥位家兔肝臟部位進行薄層平掃。掃描之后將獲取的影像儲存于硬盤中。

1.2.4 圖像選取方法：用東軟CT影像Max Viewer閱讀軟件對拷貝掃描所得的CT影像進行觀察與測量。選取位于第一腰椎（L1）平面的肝臟CT影像，以避開肝內(nèi)膽管、骨骼等結(jié)構(gòu)的干擾。

1.2.5 圖像分析及統(tǒng)計學(xué)處理方法：分別測量此平面中肝臟組織近腹側(cè)和近背側(cè)一定面積 （5 mm2） 內(nèi)的CT值，求得2處的均值。同時測量肝臟組織面積和L1（包括髓腔） 的面積，并計算肝臟面積/L1面積。然后用EXCEL軟件對測量出來的肝臟組織平均CT值、肝臟面積/腰椎面積參數(shù)進行分析處理。

1.2.6 尸體解剖檢驗方法：在CT檢查后，隨機選取1只家兔并按照傳統(tǒng)方法進行尸檢 （死后0 h除外） ，剖開腹腔后觀察肝臟大體改變，并記錄［9］。

2 結(jié)果

2.1 家兔死亡后不同時間肝臟CT影像所見

家兔死亡后短時間內(nèi)，肝組織質(zhì)地較均勻，肝臟內(nèi)無明顯低密度影。至死后39 h內(nèi)，肝臟前緣與腹壁貼合仍然較為緊密，肝臟后緣與后腹壁之間逐漸填充少量氣體，肝臟中膽管充氣擴張不明顯；之后隨著PMI的延長，死后45 h時可發(fā)現(xiàn)肝臟與腹壁分離，肝臟實質(zhì)區(qū)域不斷縮小，四周充滿氣體；死后69～123 h，肝臟各葉已分辨不清，肝臟實質(zhì)密度增加且密度不均勻，肝臟組織呈散在的點斑片狀。死后129 h的CT影像表現(xiàn)為肝臟基本消失，肝臟所在區(qū)域由于氣體充盈，僅有少量結(jié)締組織影存在，見圖1。

2.2 家兔死亡后不同時間肝臟面積/腰椎面積、肝臟平均CT值參數(shù)（ 表1）

死后39 h內(nèi)肝臟面積/腰椎面積比值變化不顯著，39～87 h之間顯著下降，87 h以后比值減小又趨于緩慢。肝臟平均CT值在死后逐漸升高，至27～39 h達到高峰，隨后逐漸下降。

2.3 家兔死亡后肝臟組織的尸檢所見

尸檢的結(jié)果與基于螺旋CT獲得的肝臟檢查結(jié)果基本一致。在死后早期階段 （0～27 h） ，肝臟大小基本無變化，肝內(nèi)膽管正常，肝臟的顏色由紅褐色逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏?；隨后，肝內(nèi)膽管擴張、肝臟實質(zhì)發(fā)生自溶、液化，肝臟體積逐漸減小，最初速度較慢，以后加快。此時，肝臟中可見大小不等的腐敗氣泡，肝臟實質(zhì)呈泥狀。死亡80 h以后，肝臟因腐敗致體積減小速度有所減慢，僅剩下少量結(jié)締組織。

2.4 回歸分析

死后129 h內(nèi)，家兔肝臟組織面積/腰椎面積和平均CT值均隨著PMI的延長而呈下降趨勢，兩者間存在著較強的負(fù)相關(guān)，對死后肝臟組織面積/腰椎面積和平均CT值與PMI的關(guān)系進行曲線擬合（ 見圖2、3） ，建立回歸方程。肝臟組織面積/腰椎面積：y=0.000 5x2-0.140 0x+14.477（ y/%，x/h，r = -0.918，P ＜ 0.001，R2=0.872 9） ，CT值：y=-0.002 1x2-0.085 9x+55.432（ y/HU，x/h，r = -0.868，P ＜ 0.001，R2=0.786） 。

圖1 家兔失血性休克死后肝臟組織CT掃描影像Fig.1 Rabbits liver CT images changes after death caused by hemorrhagic shock

3 討論

PMI推斷一直是法醫(yī)學(xué)研究的重點。傳統(tǒng)上法醫(yī)學(xué)家可根據(jù)尸體征象 （如尸溫、尸僵、胃內(nèi)容消化程度等） 對PMI進行快速的推斷，但由于這僅僅是經(jīng)驗法則的運用，而且尸體征象的表現(xiàn)受外界環(huán)境因素影響較大，推斷結(jié)果偏差往往較大。隨著各種學(xué)科的交叉融合與發(fā)展進步，眾多全新的生物化學(xué)方法與技術(shù)逐漸應(yīng)用到PMI推斷中，如利用組織DNA及蛋白質(zhì)降解程度［10-11］、體液離子含量變化［12-13］、機體酶代謝水平［14］等等。上述眾多方法將之前的PMI推測從經(jīng)驗性、模糊性的估計，逐漸提升到依據(jù)某特定指標(biāo)隨時間的變化規(guī)律而進行的客觀性、量化性的判斷，在一定程度上提高了PMI推斷的準(zhǔn)確性和技術(shù)性，但其操作技術(shù)的繁瑣性和對尸體的破壞性，也限制了這些方法的發(fā)展與運用。

表1 家兔死亡后肝臟面積/腰椎面積及平均CT值的變化Tab.1 Postmortem change of the liver CT value and liver area/lumbar area ratio in rabbits

圖2 家兔失血性休克死亡后肝臟面積/腰椎面積變化趨勢圖Fig.2 Regression analysis of the liver area/lumbar area ratio versus PMI

圖3 家兔失血性休克死亡后129 h內(nèi)肝臟平均CT值變化趨勢圖Fig.3 Regression analysis of the postmortem liver CT value versus PMI

虛擬解剖技術(shù)的發(fā)展與進步為法醫(yī)學(xué)PMI推斷提供了新的途徑與方法。虛擬解剖主要借助于影像學(xué)的方法，CT便是目前影像學(xué)檢查應(yīng)用最為廣泛且準(zhǔn)確性較高的手段之一。CT檢查可以按照各正常組織器官CT檢查的影像學(xué)指標(biāo)，選取任意層面、任意時間段的客觀數(shù)據(jù)，過程簡單迅速，結(jié)果穩(wěn)定可靠，且不會對尸體造成任何毀壞［15］，具有廣泛的應(yīng)用前景。肖堅等［16］最早采用CT影像學(xué)技術(shù)，對死亡后 0～120 h內(nèi)新西蘭白兔腦組織進行動態(tài)掃描，選取兩冠狀斷層不同區(qū)域CT值平均值和腦組織/顱腔面積比作為研究數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)分析，分別建立了CT值平均值和腦組織/顱腔面積比與PMI的回歸方程，以用于早期PMI推斷，同時也證明了CT用于PMI推斷的可行性。BAYAT等［17］運用CT對61例尸體顱腦進行掃描，并實時觀測上頜竇、左右眼球玻璃體液及左右側(cè)腦室CT值隨死后經(jīng)過時間的變化趨勢，結(jié)果表明，目標(biāo)區(qū)域CT值均隨PMI的延長而增高，認(rèn)為此方法對于PMI的推斷具有重要價值。KOOPMANSCHAP等［18］通過使用CT對6名尸體捐獻者死后36 h內(nèi)腦脊液和玻璃體液的放射密度每隔1 h進行檢測，應(yīng)用多元回歸模型將相關(guān)影響因素 （溫度） 計算在內(nèi)后，得出了適用于PMI推斷的線性回歸方程，并用此方法對100例醫(yī)院病死者及12例案件尸體 （具體死亡時間已知） 進行檢測，證實PMI推斷結(jié)果與已知具體死亡時間接近 （置信水平95%） 。

本研究正是在上述研究的基礎(chǔ)上，借助CT優(yōu)勢，選擇位于肝門區(qū)、相當(dāng)于L1層面的肝臟影像作為研究對象，以避免動物個體差異及腹腔其他臟器對影像學(xué)觀察及測量的影響。應(yīng)用Max Viewer影像學(xué)分析軟件分別測量L1層面肝臟面積及L1層面的腰椎 （包括髓腔） 的面積，并計算肝臟面積/腰椎面積；在所選取的L1層面肝臟區(qū)域 （用相互垂直2條直線分成4等分） 肝臟近腹側(cè)和近背測量一定面積（ 5 mm2）的CT值，并計算平均值。應(yīng)用以上2項客觀指標(biāo)，研究其變化規(guī)律與PMI的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，家兔死亡后129 h內(nèi)肝臟面積/腰椎面積隨著PMI的延長呈現(xiàn)“相對不變-快速減小-緩慢減小”特征性變化趨勢。此趨勢可大致劃分為以下3個階段：家兔失血性休克死亡后39 h內(nèi)肝臟各肝葉質(zhì)地均勻，肝臟內(nèi)無低密度影，肝臟前緣與腹壁緊貼，肝臟后緣與后腹壁之間有少量氣體，肝臟中未見擴張充氣的膽管，肝臟面積/腰椎面積無顯著變化，即相對不變階段；死后39 h～87 h之間，肝臟與胸腹分離，其四周充滿氣體，肝臟面積/腰椎面積顯著下降，即快速下降階段；87 h～129 h，肝臟各葉已分辨不清，肝臟組織呈散在的點斑片狀，肝臟面積/腰椎面積縮小相對比較緩慢，即緩慢下降階段。分析認(rèn)為個體死后27 h內(nèi)，肝組織自溶、腐敗，但腐敗氣體還沒有大量產(chǎn)生，肝臟面積并沒有太大的變化，27 h以后腸道腐敗細菌的大量繁殖，腹腔中腐敗氣體不斷增加，肝臟在腐敗細菌的作用下不斷分解，肝臟面積/腰椎面積下降。肝臟中殘存結(jié)締組織不易分解，所以在死亡后87 h后，肝臟面積/腰椎面積下降又相對較慢。研究［19］表明肝臟面積/腰椎面積呈非線性變化，通過建立二項式回歸方程發(fā)現(xiàn)肝臟面積/腰椎面積隨PMI的變化趨勢在快速下降階段和緩慢下降階段更加明顯，相關(guān)性更高，提示肝臟面積/腰椎面積更適用于推斷死后39～129 h的PMI。

本研究表明，家兔失血性休克死后129 h內(nèi)肝臟組織平均CT值隨著PMI的延長存在一定變化規(guī)律，總體呈現(xiàn)“先升高后降低”的變化趨勢。此趨勢可以概括為上升階段和下降階段2部分。通過統(tǒng)計學(xué)分析肝臟組織平均CT值相關(guān)系數(shù)r比較高，變化趨勢體現(xiàn)在死亡后肝臟組織平均CT值一直升高，至死后27～39 h達到高峰，然后其平均CT值逐漸小。分析CT值上升階段，可能是由于死亡后肝組織中蛋白質(zhì)變性和水分丟失造成。而隨著死后間隔時間延長，肝組織出現(xiàn)腐敗區(qū)域、腐敗氣性區(qū)域增多，肝臟的CT值隨之呈不斷下降趨勢。結(jié)合傳統(tǒng)尸檢結(jié)果，分析肝臟發(fā)生死后自溶、液化，腸道及肝臟膽道系統(tǒng)腐敗細菌的大量繁殖，肝組織不斷被腐敗細菌吞噬，肝組織面積不斷減小。利用肝臟CT值建立非線性回歸方程發(fā)現(xiàn)，在曲線上升階段，CT值隨PMI變化趨勢更加明顯，相關(guān)性較高，提示平均CT值可以準(zhǔn)確進行死后39 h內(nèi)的PMI推斷。

本研究還發(fā)現(xiàn)，CT值和肝臟面積/腰椎面積這2個參數(shù)對于死后經(jīng)過時間推斷準(zhǔn)確性的適應(yīng)階段有所不同。前者在早期的PMI推斷中更加準(zhǔn)確，而后者對于中晚期的PMI推斷則更加適用。由此可見，利用單一的1種指標(biāo)推斷PMI是存在缺陷的。因此，將兩者相互結(jié)合、綜合運用，可以彌補存在的缺陷，使PMI推斷更具科學(xué)性、準(zhǔn)確性和可操作性。

本研究在腐敗進展較快的夏季 8月份（ 25～32 ℃） 進行，主要反映了高溫對尸體腐敗的影響。CT影像學(xué)技術(shù)在國內(nèi)醫(yī)療界已經(jīng)廣泛應(yīng)用，也奠定了其在法醫(yī)學(xué)實踐中便于推廣的應(yīng)用基礎(chǔ)［20］。今后的研究將致力于全面發(fā)揮放射影像學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢，積極開展針對不同死因、不同環(huán)境條件下、不同組織器官的研究，為后續(xù)開展尸體研究積累豐富的經(jīng)驗和建立適用的客觀指標(biāo)。。

［1］ 趙子琴. 法醫(yī)病理學(xué)［M］. 3版. 北京：人民衛(wèi)生出版社，2004：38-63.

［2］ FLIGNER CL. Review of forensic medicine：fundamentals and perspectives ［J］. J Forensic Sci，2015，59 （6） ：1688. DOI：10.1111/1556-4029.12600.

［3］ TAKATA T，KITAO T，MIYAISHI S. Relationship between post-mortem interval and creatine concentration in vitreous humour and cerebrospinal fluid ［J］. Aust J Forensic Sci，2014，46 （2） ：160-165. DOI：10.1080/00450618.2013.824027.

［4］ THALI M. Virtual autopsy （virtopsy） in forensic science ［J］. Pathologe，2011，32 （2） ：292-295. DOI：10.1007/s00292-011-1520-5.

［5］ 余艷紅，趙克森，龔時鵬. 孕兔失血性休克動物模型的建立［J］. 中華圍產(chǎn)醫(yī)學(xué)雜志，2007 （3） ：162-165. DOI：10.3760/cma.j.issn.1007-9408.2007.03.005.

［6］ GRIMM H. Ethics in laboratory animal science ［M］. Vienna：Springer，2014. DOI 10.1007/978-3-7091-1559-6_15.

［7］ NABAVI DG，CENIC A，HENDERSON S，et al. Perfusion mapping using computed tomography allows accurate prediction of cerebral infarction in experimental brain ischemia ［J］. Stroke，2001 32 （1） ：175-183. DOI：10.1161/01.STR.32.1.175.

［8］ RHEA JT，NOVELLINE RA. How to simplify the CT diagnosis of Le Fort fractures［ J］. AJR Am J Roentgenol，2005，184（ 5） ：1700-1705.DOI：10.2214/ajr.184.5.01841700.

［9］ 楊安峰. 兔的解剖［M］. 北京：科學(xué)出版社，1979.

［10］ WILLIMAS T，SONI S，WHITE J，et al. Evaluation of DNA degradation using flow cytometry：promising tool for postmortem interval determination［ J］. Am J Forensic Med Pathol，2015，36（ 2） ：104.DOI：10.1097/PAF.0000000000000146.

［11］ PITTNER S，MONTICELLI FC，PFISTERER A，et al. Postmortem degradation of skeletal muscle proteins：a novel approach to determine the time since death［ J］. Dtsch Z Gesamte Gerichtl Med，2015，130（ 2） ：1-11. DOI：10.1007/s00414-015-1210-6.

［12］ 趙偉，張敏，劉旭丹，等. 尸體心血紅細胞ATP降解規(guī)律與早期死亡時間的相關(guān)性［J］. 中國法醫(yī)學(xué)雜志，2014，29（ 1） ：1-3. DOI：10.13618/j.issn.1001-5728.2014.01.001.

［13］ TAKATA T，KITAO T，MIYAISHI S. Relationship between post-mortem interval and creatine concentration in vitreous humour and cerebrospinal fluid［ J］. Aust J Forensic Sci，2014，46（ 2） ：160-165. DOI：10.1080/00450618.2013.824027.

［14］ COSTA I，CARVALHO F，MAGALHAES T，et al. Promising blood-derived biomarkers for estimation of the postmortem interval［ J］. Toxicol Res，2015，4（ 6） ：1443-1452. DOI：10.1039/C5TX00209E.

［15］ VILLA C，OLSEN K B，HANSEN SH. Virtual animation of victim-specific 3D models obtained from CT scans for forensic reconstructions：living and dead subjects［ J］. Forensic Sci Int，2017（ 278） ：e27-e33. DOI：10.1016/j.forsciint.2017.06.033.

［16］ 肖堅，張會霞，駱昌政，等. 新西蘭白兔死亡后顱腦CT檢查與死亡時間關(guān)系的研究［J］. 中國法醫(yī)學(xué)雜志，2006，21（ 2） ：82-84.DOI：10.13618/j.issn.1001-5728.2006.02.007.

［17］ BAYAT AR，KOOPMANSCHAP D，KLEIN WM. Postmortem interval estimation：value of postmortem cerebral CT［ J］. J Forensic Radio Imaging，2014，2（ 2） ：98. DOI：10.1016/j.jofri.2014.02.013.

［18］ KOOPMANSCHAP D，BAYAT AR，KUBAT B，et al. The radiodensity of cerebrospinal fluid and vitreous humor as indicator of the time since death［ J］. Forensic Sci Med Pathol，2016，12（ 3） ：248-256.DOI：10.1007/s12024-016-9778-9.

［19］ 吳玉鋒，祝志偉，潘蓮蓮，等. 晚期尸體現(xiàn)象推斷死亡時間49例分析［J］. 法醫(yī)學(xué)雜志，2012，28（ 6） ：435-437. DOI：10.3969/j.issn.l004-5619.2012.06.009.

［20］ WILLEMINK MJ，DAN HARDER AM，DE JONG PA，et al. The future of the CT scan：will CT replace conventional radiography?［ J］.Nederlands Tijdschrift Voor Geneeskunde，2014，158：A7438.