兔死后肺CT影像随时间变化的规律性研究

郑吉龙，张家鑫，王玖琳，巩京慧，倪首涛，章 彪

(中国刑事警察学院，沈阳 110035）

兔死后肺CT影像随时间变化的规律性研究

郑吉龙，张家鑫，王玖琳，巩京慧，倪首涛，章 彪

(中国刑事警察学院，沈阳 110035）

目的 研究兔不同原因死后129 h内肺CT影像随时间变化的规律。方法 建立失血性休克、空气栓塞和缢死3种死亡模型；在不同死后间隔时间进行肺薄层螺旋CT扫描，结合专业的CT图像分析软件，观察肺平均CT值、肺面积/胸椎面积变化，并用SPSS19.0作统计学分析。结果 不同死亡模型中，肺平均CT值均随死亡时间的延长呈先升高后降低趋势。肺面积/胸椎面积总体呈下降趋势，早期变化缓慢，随之下降迅速，后期下降相对缓慢。分别建立失血性休克、空气栓塞和缢死模型肺平均CT值和肺面积/胸椎面积与死后间隔时间的二项式回归方程，具有显著统计学意义（P＜0.05）。结论 基于CT影像技术建立兔死后肺面积/胸椎面积与死后间隔时间的非线性回归方程，可用于推断晚期死亡时间，可成为一种新的法医学推断死亡时间的方法。

死亡时间；CT；肺

法医工作中，推断死亡时间（postmortem interval, PMI）对确定作案时间、甄别嫌疑人、划定侦查范围乃至案件的最终侦破都起着关键作用[1−2]。死亡早期可根据尸温、尸僵、尸斑、胃内容物消化程度等进行PMI推断，而晚期死亡时间一般根据上述尸体现象，再结合尸体上昆虫演变规律、白骨化程度等变化进行推断。上述方法常根据尸体现象，结合主观经验进行死亡时间推断，由于受到年龄、性别、体重、疾病、死亡原因、尸体所处环境等各种因素的影响，死亡时间推断的准确性不高[3]，因此其一直是国内外法医学界研究的重点。传统法医学尸检主要通过尸体解剖这种有损的方式观察机体内部组织器官。近年来，虚拟解剖技术发展迅速，影像学技术如X线、CT、MRI、体素扫描和3D扫描成像技术开始被引进法医学，为法医工作者提供了一种获取尸体内部组织器官信息的无损的解剖方法[4]。自1990年CT技术首次运用到尸检，就不断有学者将CT技术运用到法医学检验中，如损伤鉴定、机械性窒息、高低温损伤、溺死等[5]。2004年Emin Aghayev等[6]对一例交通事故死者颅脑进行CT检验。CT检验显示颅骨广泛粉碎性骨折、对冲性脑挫伤以及脑水肿，CT检验结果与解剖结果一致，表明CT影像学检验是一种很好的法医病理学可视化工具。2014年李晓娜等[7]运用CT影像学技术检验不同死因兔大脑在不同PMI的CT影像变化，建立了具有显著统计学意义的PMI与颅脑平均CT值的多项式方程，为法医学提供了一种新的客观、准确的PMI推断方法。

本研究对132只兔建立失血性休克、空气栓塞、缢死3种死亡模型的肺，在死后129 h内，每隔6 h，进行CT影像检验和脏器检验，并进行统计学分析。同时探索肺CT影像随PMI的时间变化规律，试图建立一种新的推断PMI的方法。

1 材料和方法

1.1 实验动物

健康成年兔132只，体重1.9～2.6 Kg，雌雄不限，购自沈阳医学院实验动物中心。

1.2 主要仪器

NeuViz双层螺旋CT机（中国东软公司，沈阳）。

1.3 实验分组及死亡模型的建立

132只兔随机均分为3组，分别构建失血性休克死亡模型、空气栓塞死亡模型和缢死死亡模型[7]。处死后的家兔存储在兔盒内，室内温度控制在20±2℃。每种不同死因模型组在死后3～129 h内，每隔6 h分为一组，共22个组，进行肺组织CT影像检验。

1.4 肺CT扫描成像

肺CT影像选取位于肺门区（第六胸椎平面，以避免肋骨、椎骨对CT值测定的干扰），连续3层（层厚0.7 mm、层距2 mm，管电压120 KV、电流250 mA、时间1.0 s）CT影像作为研究对象，分别测量不同死因兔肺第六胸椎平面的肺面积和第六胸椎（包括髓腔）的面积。

1.5 统计学分析

使用Max Viewer影像分析软件（Max Viewer, version1.0.0131）检测CT影像，获得所有CT 影像各参数值，然后用SPSS19.0软件对肺面积/胸椎面积、肺平均CT值与死后间隔时间进行统计学分析处理。

1.6 动物尸体解剖检验

在不同死后间隔时间点，进行CT扫描后，各组随机地选取1只动物进行尸检，重点检验各时间点胸腔内肺脏变化。

2 结 果

2.1 兔不同死因死后129 h内各时间肺平均CT值变化

失血性休克死亡模型组死后129 h内肺平均CT值先持续升高，3 h为−723.167 HU，在75 h左右达到峰值为−442.6 HU，随后逐渐下降，129 h为−823.933 HU（图1a）。空气栓塞模型组死后129 h内肺平均CT值先持续升高，3 h为−715,289 HU，在75 h左右达到峰值为−426.6 HU，随后逐渐下降，129 h为−748.850 HU（图1b）。缢死模型组死后129 h内肺平均CT值先持续升高，3 h为−709.433 HU，在死后87 h达到峰值为−524.2 HU，随后逐渐下降，129 h为−753.694 HU（图1c）。

2.2 兔不同死因死后129 h内肺面积/胸椎面积变化

失血性休克死亡模型组死后39 h内肺面积/胸椎面积变化缓慢，3 h为20.763 %，39 h为17.133%；死后39～87 h之间，肺面积/胸椎面积迅速下降，87 h降为8.478 %；87 h以后肺面积/胸椎面积下降速度缓慢，但总体呈下降趋势，到129 h为3.585 %（图2a）。空气栓塞模型组死后45 h内肺面积/胸椎面积变化缓慢，3 h为20.913 %，45 h为15.612 %；死后45～93 h之间，肺面积/胸椎面积基本无变化，93 h为9.160 %；93 h以后肺面积/胸椎面积下降速度缓慢，但总体呈下降趋势，到129 h为4.215 %（图2b）。缢死模型组死后33 h内肺面积/胸椎面积变化缓慢，3 h为21.736 %，33 h为18.284 %；死后33～87 h之间，肺面积/胸椎面积迅速下降，87 h为6.360 %；87 h以后肺面积/胸椎面积下降速度缓慢，但总体呈下降趋势，到129 h为4.635 %（图2c）。3种死亡模型肺CT影像见图3。

图 1 不同死亡模型死后129h内肺CT值变化趋势Fig.1 The trends of the lung average CT value within 129h of PMI from different death models

图2 不同死亡模型死后129h内肺面积/胸椎面积变化趋势Fig.2 The trends of the lung area / thoracic area within 129h of PMI from different death models

图3 不同死亡模型死后129h内肺CT影像变化（a.为失血性休克死亡模型 b.为空气栓塞死亡模型 c.为缢死死亡模型）Fig. 3 The lung CT images within 129h of PMI from three death models (a. the hemorrhagic shock b. the air embolism c. the strangulation.

2.3 动物尸检

兔不同死因肺的尸检所见与基于螺旋CT获得的肺影像学表现基本一致。在肺面积起始变化阶段，肺大小变化缓慢，见肺叶各段质地均匀，肺边缘与胸壁紧贴，肺面积/胸椎面积变化不显著。随着PMI的延长，腐败加速，肺实质自溶、液化，肺体积减小，开始时速度较慢，随后逐渐加快。最后进入稳定阶段，肺体积缓慢减小[8]，肺面积/胸椎面积下降缓慢，胸廓饱满，胸腔充满大量腐败液体，肺叶、肺段已分别不清，腐败严重。

2.4 肺平均CT值、肺面积/胸椎面积与死后间隔时间回归方程

将获得的肺平均CT值、肺面积/胸椎面积与死后间隔时间进行曲线拟合，并建立二项式回归方程（表1、2）。

表1 兔不同死亡模型129h内肺平均CT值回归方程Table 1 Regression analysis of the average CT value within 129h PMI of lung tissue from rabbit suffered into different death models

表2 兔不同死亡模型129 h内肺面积/胸椎面积回归方程Table 2 Regression analysis of the lung tissue area / thoracic area within 129h PMI of rabbit suffered from different death models

3 讨 论

3.1 CT影像学方法检验不同死因肺的变化

本次实验采用3种死亡模型，胸部均无开放性损伤。结合统计学分析，兔3种死因之间肺面积/胸椎面积和肺平均CT值变化趋势基本一致，说明胸部无开放性损伤情况下，不同死因肺面积/胸椎面积和肺平均CT值呈现相似的变化规律。运用CT影像学方法对兔3种死因死后肺进行检验，经解剖学验证，兔死后尸体中肺解剖变化与死后肺CT影像变化相一致。运用CT影像学对尸体进行无损检验，较传统的尸体解剖，能够比较完整保持尸体的死亡状态[9-10]，同时也能够全面系统地观察尸体内在变化。

3.2 肺平均CT值变化分析

肺平均CT值则在死后先升高，在50～81 h间达到峰值，随后逐渐减少。分析肺平均CT值升高的原因可能与肺中蛋白质的变性和水分的丢失有关，随后肺腐败发生，因此肺平均CT值逐渐趋向于气体CT值[11]。统计学分析肺平均CT值和死后间隔时间存在一定的相关性，但是其相关系数较低，所以其推断死亡时间的准确性较低。

3.3 肺面积/胸椎面积时间变化分析

在死后起始阶段，肺泡毛细血管变性，胸腔内腐败气体产生量较少[12]，这就导致死后肺面积/胸椎面积在33 h内变化缓慢。随后，由于肺泡壁破裂融合，肺面积缩小，同时胸腔内腐败细菌的作用，产生大量的腐败气体，从而导致肺面积/胸椎面积在33～87 h间变化迅速；87 h后，肺中气管，血管以及残存结缔组织不易分解[13]，肺面积缩小相对缓慢。统计学分析肺面积/胸椎面积与死后间隔时间之间存在非线性统计学关系，且肺面积/胸椎面积与PMI回归分析得出相关系数在0.881～0.927之间，表明肺面积/胸椎面积可用于推断死后间隔时间。但是死后早期肺面积/胸椎面积变化缓慢，所以它对推断晚期死亡时间较敏感。

本研究在实验室环境中对死后肺面积/胸椎面积和肺平均CT值进行研究，相对来说比较局限，距离实际推广还存在较大距离。因为在恒定温度下进行实验，未针对温度与肺脏变化进行探讨，以后实验中可以增加不同温度下肺CT影像变化的研究。通过影像学研究死后尸体内脏器随PMI变化趋势为死亡时间推断开拓了一种新的研究道路。今后的研究可致力于对尸体所有器官进行影像学研究，不断增加数据样本量，使运用CT影像学技术推断死后间隔时间的方法早日应用到法医学实践中。

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Regular Changes of Postmortem Rabbit's Lungs Observed by Computed Tomographic Images with Time

ZHENG Jilong, ZHANG Jiaxin, WANG Jiulin, GONG Jinghui, NI Shoutao, ZHANG Biao
(Forensic Pathology Section, Department of Forensic Medicine of China Criminal Police College, Shenyang 110035, China)

Objective To investigate the time regularity by the computed tomographic images from lungs of the rabbit died from different causes. Methods Three death models of hemorrhagic shock, air embolism and strangulation were respectively established for rabbit. The rabbit's lungs were observed with thin spiral CT scanning at different postmortem intervals (PMI) and analyzed by professional CT image analysis software so that the ratio of lung area / thoracic area and the average lung CT values were determined. Results For the three death models, the average lung CT values were all at the beginning increased then decreased with the PMI ascending. The ratio of lung area / thoracic area showed a similar trend within 129 h of PMI: its declining rate was low at the early stage, followed to a rapid change, and finally appeared slow again. For each of the three death models, multiple regression analysis was individually set up with PMI as the dependent variable and either the ratio of lung area / thoracic area or the average lung CT value as predictor, yielding several formulae of statistical significance (P＜0.05). R2was ranging from 0.437 to 0.551 for the average lung CT value and from 0.881 to 0.927 for the lung area / thoracic area. Conclusions The nonlinear regression equation of the lung tissue area / thoracic area can be applied to delimitate the PMI, especially the late PMI, making it a new potential tool for estimation of PMI in forensic medicine.

postmortem interval; CT; lung

DF795.1

A

1008-3650(2016)04-0270-04

2015-12-23

格式：郑吉龙，张家鑫，王玖琳，等. 兔死后肺CT影像随时间变化的规律性研究[J]. 刑事技术，2016,41(4):270-273.

10.16467/j.1008-3650.2016.04.03

郑吉龙（1976—），男，辽宁沈阳人，博士，教授，研究方向为法医病理学、法医毒理学。E-mail: zhengjilong@npuc.edu.cn