法医学杂志

法医学杂志, 2023, 39(1): 7-12 DOI: 10.12116/j.issn.1004-5619.2022.420514

论著

基于尸体CT肺动脉造影的血栓与死后凝血块CT值比较

田志岭,1,*, 王若琳,2,*, 张建华1, 黄平1, 秦志强1, 李正东1, 董贺文1, 邹冬华1, 汪茂文1, 李卓1, 万雷,1, 于笑天1, 刘宁国,1

1.司法鉴定科学研究院 上海市法医学重点实验室 司法部司法鉴定重点实验室 上海司法鉴定专业技术服务平台，上海 200063

2.上海迪安司法鉴定有限公司，上海 200439

Comparison of CT Values between Thrombus and Postmortem Clot Based on Cadaveric Pulmonary Angiography

TIAN Zhi-ling,1,*, WANG Ruo-lin,2,*, ZHANG Jian-hua1, HUANG Ping1, QIN Zhi-qiang1, LI Zheng-dong1, DONG He-wen1, ZOU Dong-hua1, WANG Mao-wen1, LI Zhuo1, WAN Lei,1, YU Xiao-tian1, LIU Ning-guo,1

1.Shanghai Key Laboratory of Forensic Medicine，Key Laboratory of Forensic Medicine，Ministry of Justice，Shanghai Forensic Service Platform，Academy of Forensic Science，Shanghai 200063，China

2.Shanghai Di’an Forensic Sciences Co. ，Ltd，Shanghai 200439，China

通讯作者: 万雷，男，副主任法医师，主要从事法医临床、虚拟解剖研究及鉴定；E-mail：wanl@ssfjd.cn刘宁国，男，研究员，主任法医师，主要从事法医病理学研究及鉴定；E-mail：liung@ssfjd.cn

第一联系人: 田志岭和王若琳为共同第一作者

编委: 张吉

收稿日期: 2022-05-31  

基金资助: 中央级公益性科研院所资助项目.  GY2020Z-4.  GY2021G-4.  GY2021-8.  GY2022G-3
2021年度中国科技期刊卓越行动选育高水平办刊人才子项目-青年人才支持资助项目.  2021ZZ052807
国家自然科学基金资助项目.  82171872.  82072115
上海市自然科学基金面上资助项目.  21ZR1464600
上海市法医学重点实验室资助项目.  21DZ2270800
司法部司法鉴定重点实验室资助项目
上海市司法鉴定专业技术服务平台资助项目

Received: 2022-05-31  

作者简介 About authors

田志岭（1986―），男，硕士，主检法医师，主要从事法医病理学研究及鉴定；E-mail：tianzl@ssfjd.cn

王若琳（1991―），女，法医师，主要从事法医临床鉴定；E-mail：ruolin101@163.com

摘要

目的 探究尸体CT肺动脉造影中肺动脉血栓和死后凝血块CT值的差异性，提高虚拟解剖技术的应用价值。 方法 收集2016—2019年死因明确的死后CT肺动脉造影数据，分为肺动脉血栓栓塞组（4例）、死后凝血块组（5例）和对照组（5例），对各组肺动脉干及左右肺动脉内容物的CT值进行统计学分析。 结果 肺动脉血栓栓塞组、死后凝血块组的CT均值分别为（168.4±53.8）Hu和（282.7±78.0）Hu，均低于对照组CT均值[（1 193.0±82.9）Hu，P<0.05]。死后凝血块组CT均值高于肺动脉血栓栓塞组（P<0.05）。 结论 在死后CT肺动脉造影检查中，CT值作为区分肺动脉血栓栓塞和死后凝血块相对客观的量化指标具有可行性，在一定程度上可为排除肺动脉血栓栓塞死亡提供科学依据。

关键词： 法医病理学 ; 虚拟解剖 ; 死后CT肺动脉造影 ; 肺动脉血栓栓塞 ; 死后凝血块 ; CT值

Abstract

Objective To explore the difference in CT values between pulmonary thromboembolism and postmortem clot in postmortem CT pulmonary angiography （CTPA） to further improve the application value of virtual autopsy. Methods Postmortem CTPA data with the definite cause of death from 2016 to 2019 were collected and divided into pulmonary thromboembolism group （n=4）, postmortem clot group （n=5）, and control group （n=5）. CT values of pulmonary trunk and left and right pulmonary artery contents in each group were measured and analyzed statistically. Results The average CT value in the pulmonary thromboembolism group and postmortem clot group were （168.4±53.8） Hu and （282.7±78.0） Hu, respectively, which were lower than those of the control group （1 193.0±82.9） Hu （P<0.05）. The average CT value of the postmortem clot group was higher than that of the pulmonary thromboembolism group （P<0.05）. Conclusion CT value is reliable and feasible as a relatively objective quantitative index to distinguish pulmonary thromboembolism and postmortem clot in postmortem CTPA. At the same time, it can provide a scientific basis to a certain extent for ruling out pulmonary thromboembolism deaths.

Keywords： forensic pathology ; virtual autopsy ; postmortem CT pulmonary angiography ; pulmonary thromboembolism ; postmortem clot ; CT value

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本文引用格式

田志岭, 王若琳, 张建华, 黄平, 秦志强, 李正东, 董贺文, 邹冬华, 汪茂文, 李卓, 万雷, 于笑天, 刘宁国. 基于尸体CT肺动脉造影的血栓与死后凝血块CT值比较. 法医学杂志[J], 2023, 39(1): 7-12 DOI:10.12116/j.issn.1004-5619.2022.420514

TIAN Zhi-ling, WANG Ruo-lin, ZHANG Jian-hua, HUANG Ping, QIN Zhi-qiang, LI Zheng-dong, DONG He-wen, ZOU Dong-hua, WANG Mao-wen, LI Zhuo, WAN Lei, YU Xiao-tian, LIU Ning-guo. Comparison of CT Values between Thrombus and Postmortem Clot Based on Cadaveric Pulmonary Angiography. Journal of Forensic Medicine[J], 2023, 39(1): 7-12 DOI:10.12116/j.issn.1004-5619.2022.420514

肺动脉血栓栓塞是指血栓堵塞肺动脉及其分支引起肺循环障碍的临床和病理生理综合征。尽管CT肺动脉造影（computed tomography pulmonary angiography，CTPA）可对临床上怀疑肺动脉血栓栓塞的患者进行有效诊断，但往往因其发病隐匿、急骤，难以及时诊疗，患者猝死事件时有发生[1-3]。法医学尸体解剖是明确肺动脉血栓栓塞死亡的“金标准”，但有些死者家属因民族习俗或排斥心理使得尸体解剖工作难以开展，进而影响办案进程。CTPA不仅可对死者肺动脉内有无血栓进行初步评估并指导解剖方案，而且在案情、临床表现和实验室检验结果等较为充分的情况下，能为肺动脉栓塞死亡提供支持性医学证据，辅助尸体解剖提供多角度观察栓子位置、形态及阻塞程度的直观形象的法庭科学证据[4]。

本研究团队多年来致力于死后CT及血管造影等虚拟解剖技术的研究，在心、脑血管损伤、疾病以及交通损伤等实际案例中已得到成功应用[5-9]。近年来，TIAN等[4]还研制了“经右心室心脏穿刺途径行死后CTPA”的方法，观察研究肺动脉血栓的法医影像学特点。与临床CTPA结果解释有所不同，死后CTPA显示“充盈缺损”征象时并不一定是肺动脉血栓，尚需与死后凝血块（包括鸡脂样凝血块）进行鉴别诊断[10-11]。根据法医病理学理论及相关研究[12-14]，肺动脉血栓与死后凝血块的形成机理以及两者的血液成分构成和比例均不同，主要表现为肺动脉血栓分布与重力作用无关，而死后凝血块则表现为重力性分布的征象。因此，我们推测在尸体CTPA中肺动脉血栓与死后凝血块的CT值可能存在差异。本研究拟利用近年来收集的相关案例资料对两者的CT值进行测量和统计学分析，以期为肺动脉血栓栓塞的死后法医影像学鉴别提供数据参考。

1 材料与方法

1.1 研究对象

收集2016—2019年死因明确的尸体CTPA数据，分为肺动脉血栓栓塞组（4例）、死后凝血块组（5例）和对照组（5例），其中死后凝血块组和对照组案例死亡原因涉及心血管及中枢神经系统疾病猝死、交通伤致死等（表1）。纳入案件已排除高度腐败、溺水、羊水栓塞等情形。本研究已获得司法鉴定科学研究院科学与伦理委员会审核批准，所有案例的影像学数据用于科学研究已征得家属同意。

表1   案例基本信息

Tab. 1  The cases information

组别案例性别年龄/岁尸体腐败程度死后经历时间/d死亡原因
肺动脉血栓1男68轻度4交通事故损伤并发肺动脉血栓栓塞
2女71轻度10交通事故损伤并发肺动脉血栓栓塞
3女58轻度5交通事故损伤并发肺动脉血栓栓塞
4男41未见明显腐败1交通事故损伤并发肺动脉血栓栓塞
死后凝血块5男39轻度10摔跌致颅脑损伤
6女46轻度2头、颈部损伤并发肺部感染
7女45未见明显腐败1电击死
8男25轻度12交通事故致高位颈髓损伤
9男66轻度6扩张型心肌病
对照10男45未见明显腐败2硫化氢中毒
11男61轻度6冠状动脉粥样硬化性心脏病
12女57轻度3外伤性脾破裂致失血性休克
13男36轻度5急性乙醇中毒
14女47未见明显腐败4外伤性蛛网膜下腔出血

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1.2 主要设备及参数

40排SOMATOM Definition AS多层螺旋CT（德国SIMENS公司），管电压120 kV，管电流240 mA，螺距0.9∶1，采集层厚5 mm（准直器宽度40×0.6 mm），采集视野（field of view，FOV）500 mm；重建范围为扫描范围，层厚0.6 mm，层距0.4 mm，重建视野500 mm。

1.3 死后CT和CTPA影像学数据的采集

按照《法医学虚拟解剖操作规程》（SF/Z JD0101003―2015）的要求对尸体进行CT检查，所有CT扫描数据以DICOM格式存储。随后，按照《尸体多层螺旋计算机体层成像（MSCT）血管造影操作规程》（SF/T 0067―2020）以及本研究团队研制的“经右心室心脏穿刺途径行死后CTPA”的方法[4]对尸体进行CTPA检查。

1.4 传统法医病理尸体检验

虚拟解剖检查后，由2位具有法医病理学资质的司法鉴定人对尸体进行法医学尸体解剖，观察每个案例死者肺动脉干及左右肺动脉内有无血栓或死后凝血块，常规组织病理学检验，明确诊断。将尸体解剖所见与相应的死后CTPA结果进行观察比较。

1.5 影像学阅片

由2位医学影像学专家和1位具有法医病理学资质的司法鉴定人（具备医学影像阅片能力）共同阅片。重点观察肺动脉血栓、死后凝血块和对照组中肺动脉干及左右肺动脉内对比剂的充盈特点。

1.6 CT值测量

如图1所示，采用RadiAnt DICOM Viewer 2021软件（波兰Medixant公司）对各组别的CT值进行测量采集。测量采集肺动脉血栓、死后凝血块和对照组中肺动脉干及左右肺动脉管腔内容物的CT值。使用RadiAnt DICOM Viewer 2021软件测量感兴趣区域（region of interest，ROI）CT值，ROI边框尽量选取肺动脉内对比剂充盈缺损最大层面区，对照组中尽量保证ROI边框距离肺动脉壁外缘3 mm左右，各组的肺动脉干及左右肺动脉ROI选取20次左右，记录ROI的面积、均值、标准差、最大值和最小值。此外，在测量采集CT值过程中每例案件至少重复测量3次，以最大程度地减小测量误差。

图1

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图1   CT值测量采集示意图

Fig. 1   Schematic diagram of CT value measurement


1.7 统计分析

采用GraphPad Prism 8.0软件（美国GraphPad Software公司）对肺动脉血栓、死后凝血块和对照组测量采集的CT值进行数据处理和分析，数据以均值±标准差（x¯±s）的形式表示，组间比较采用单因素方差（One-way ANOVA）分析，检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 死后CTPA与传统解剖结果比较

对照组死后CTPA显示，肺动脉干及左右肺动脉内造影剂充盈良好（图2），提示肺动脉内无血栓或死后凝血块。肺动脉血栓组（图2）结果显示，肺动脉干及左右肺动脉内造影剂充盈缺损呈“中央型”，后经尸体解剖证实为肺动脉血栓栓塞。死后凝血块组（图2）亦显示，肺动脉干及左右肺动脉内造影剂充盈缺损呈“中央型”，尸体解剖证实为死后凝血块；但死后凝血块造影剂充盈缺损形态较肺动脉血栓组稍欠规则。

图2

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图2   死后CTPA（轴位）和尸体解剖结果比较

Fig. 2   Comparison between the results of postmortem CTPA （the axial position） and autopsy


2.2 CT值测量分析

从表2可见，与对照组相比，肺动脉血栓组（168.4±53.8）、死后凝血块组（282.7±78.0）的CT值均值均低于对照组（1 193.0±82.9，P<0.05）；死后凝血块组平均CT值高于肺动脉血栓组，两者相比差异有统计学意义（P<0.05）。

表2   各组的CT值测量分析结果

Tab. 2  Measurement analysis results of CT values in different groups

组别案例数CT值测量次数/例CT值/HuROI面积/cm2
x¯±s最大值最小值
肺动脉血栓421168.4±53.81）275.067.00.069~0.843
死后凝血块523282.7±78.01）2）453.0158.90.087~0.665
对照5161 193.0±82.91 376.01 040.00.287~1.215

注：1）与对照组相比，P<0.05；2）与肺动脉血栓组相比，P<0.05。

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3 讨论

肺动脉血栓栓塞死亡率仅次于心肌梗死和恶性肿瘤，是法医病理鉴定实践中比较常见的猝死原因[15]，其后果取决于栓子的大小及阻塞程度，通常阻塞2支或2支以上肺叶动脉的为巨大栓子，不足2支肺叶动脉的为次巨大栓子，血栓一般只有栓塞5支肺叶动脉中的2支或以上时才可引发猝死[1,16-17]，所以准确评估肺动脉内血栓的位置、大小及栓塞程度是鉴定的关键。近年来，死后CT及CT血管造影等虚拟解剖技术在辅助法医病理鉴定方面的运用和研究越来越广泛，尸体解剖之前例行CT扫描或联合行靶器官血管造影可快速、全面、客观地将结果图像进行保存及后处理，提供可重复的、可多角度观察的、直观形象的法庭证据[18]。其中死后CT血管造影在血管损伤病变可视化和判定方面具有显著优势，如血管破裂、狭窄、畸形及动脉瘤。对此，国内外法医学者在冠状动脉造影[18-19]、脑血管造影[20-21]和全身血管造影[7,22-23]等领域开展了大量研究和实践应用。在先前的研究基础上，笔者研究团队[4]研制的死后CTPA方法对肺动脉及其分支具有较高质量的可视化效果，能够准确、直观地呈现肺动脉内造影剂有无充盈缺损及其位置和程度，但由于人死后血流停止加之重力作用会出现死后凝血现象，所以并不能单纯依据尸体肺动脉内造影剂充盈缺损征象就判定为肺动脉血栓[10,24]。

血栓与死后凝血块的形成机理显然不同，以致两者的血液成分构成或比例也存在差异[12,25]。死后CT研究[13-14,26-27]发现，血栓分布与重力作用无关，常位于肺动脉或脑动脉中心部位；死后凝血则表现为重力依赖性改变，即重力作用引起血液坠积、血液浓缩进而产生红细胞压积效应，在CT图像上则表现为射线衰减的差异。肺动脉血栓和死后凝血块的影像学鉴别具有重要的法医学意义，但目前仍是一个难点[28]。因此，本研究团队基于上述研究发现以及法医学实践需求引入了CT值这一相对客观的辅助指标，以探究运用CT值区分肺动脉血栓与死后凝血块的可靠性，进一步提升死后CT检查联合血管造影技术在法医学实践中的应用价值。在本研究中，肺动脉血栓及死后凝血块两组与对照组之间通过肺动脉内对比剂是否有充盈缺损征象显然是容易辨识的，而且其CT值亦低于对照组。经统计分析，肺动脉血栓组平均CT值低于死后凝血块组并且差异有统计学意义，这表明CT值作为鉴别区分肺动脉血栓与死后凝血块的辅助指标是可靠和可行的，但CT最大值和最小值提示肺动脉血栓与死后凝血块两组的CT值范围是有部分重叠的，因此应进一步结合案情资料、死后CT检查结果等进行综合判断，这样也才可更加有效地辅助和指导传统解剖的实施。本研究中收集案例的血栓和死后凝血基本都发生在肺动脉干及左右肺动脉内，这可能与本机构受理的现有案例特点有关，如肺动脉血栓组均为急性肺栓塞死亡案例，表现为巨大栓子阻塞；而死后凝血块一般存在于心室、肺动脉干及左右肺动脉中，亦是符合法医病理学常见特点的，即使存在于管径较小的血管中可能也会被死后CTPA和传统解剖检验所忽视。

此外，根据死后CTPA结果，初步发现肺动脉血栓组较死后凝血块组肺动脉内对比剂充盈缺损征象更加规则，呈典型的“中央型”充盈缺损征象，结合传统解剖结果分析认为，可能是由于死后凝血块红细胞含量高和组织缺乏韧性等缘故而致肺动脉内对比剂充盈缺损征象相对欠规则。近年来，人工智能深度学习技术在医学影像和组织病理图像的识别及分类上表现出了明显优势，更是取得了令人瞩目的研究成果[29-31]。在本研究中，肺动脉血栓与死后凝血块之间的平均CT值存在统计学差异，还初步发现两者CTPA的影像征象可能存在不同特点。鉴于上述发现，通过人工智能深度学习技术对其影像图像进行自动识别和分类的研究是可行的，然而这也有待进一步扩充相关案例资料研究后才能进行，包括肺动脉血栓（巨大栓子、次巨大栓子等）、死后凝血块、鸡脂样凝血块等案例。

综上，对于怀疑肺动脉血栓栓塞死亡的尸体在行CT联合CTPA检查后，CT值可作为区分肺动脉血栓和死后凝血块相对客观的量化指标，再结合案情资料等可在一定程度上为排除肺动脉血栓栓塞死亡提供科学依据，亦能更好地辅助和指导法医学尸体解剖的开展。

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