·综 述·

心脏震荡的法医病理学鉴定及鉴别

田美慧1,高卫民2,贾宇晴1,薛嘉嘉1,肖 莹1,曹志鹏1,朱宝利1

(1.中国医科大学法医学院法医病理学教研室,辽宁 沈阳 110122;2.太仓市公安局,江苏 太仓 215400)

摘 要:心脏震荡是指既往无心脏疾病的健康人心前区突然遭受钝性外力后,突发的心律失常所致的急性死亡。作为心脏暴力性损伤的种类之一,心脏震荡因其较为罕见,且所受外力较轻微、死亡急骤,常常引发纠纷。本文就心脏震荡的流行病学、发病机制及法医学鉴定要点进行综述,主要探讨心脏震荡与心肌挫伤、心脏性猝死及抑制死的法医病理学鉴定及鉴别要点,以期为广大法医病理学工作者对于此类死亡原因的鉴别提供帮助。

关键词:法医病理学;猝死,心脏;心肌挫伤;抑制死;综述

心脏震荡(commotio cordis)系指既往无心脏疾患的健康人心前区突然遭受钝性外力后,破坏内在正常的心电机制,引发多种类型的心律失常及心脏骤停,而心脏和其他器官没有肉眼可见的足以说明死亡原因的特异性结构改变[1]。因其死亡迅速,尸体解剖及组织病理学检验均缺乏特异性改变,常常引发纠纷。

1 心脏震荡概述

1.1 流行病学

近年来,国内外关于心脏震荡致死的案例时有报道[2-5],但总体上,心脏震荡的发生率极低,资料[3]表明,美国Minneapolis市1996—2010年登记注册的心脏震荡案例共224例。我国学者统计同济医科大学法医鉴定中心1955—2014年共9794例尸体检验,其中心脏震荡共39例,占所有尸体检验的0.4%,男女性比例为 37∶2,年龄集中在 10~20 岁[6]。 多数死者在体育活动、打架斗殴中因轻微的心前区打击后骤然死亡,少数案例由摔跌等原因造成[7]

1.2 发病机制

心脏震荡的发生机制至今仍未知,目前存在心律失常、交感神经兴奋、血流动力学改变、心肌细胞膜通透性增高或破裂等多种学说[8-9]。心电图提示死者心前区受到打击后,常可出现心室颤动、心房颤动,少数可发生传导阻滞及心搏骤停[10]。研究[11]表明,若打击时间落在T波峰前10~30ms,则极易发生心室颤动。除了打击时间,打击物的质地、打击速度及作用时间均对心脏震荡的发生具有极为重要的作用。

1.3 法医学鉴定

现阶段,国内外法医学界对于心脏震荡的主要鉴定依据[8]为:(1)明确的限定于心前区的钝性外伤史;(2)伤后即刻发生晕厥,迅速导致死亡;(3)系统的尸体解剖及病理学检查不能发现能够说明死亡原因的原发性疾病及暴力性损伤;(4)谨慎排除中毒及致命性原发性疾病的可能性。此外,有学者[8]强调现场必须有目击证人证实上述受伤及死亡经过。在法医病理学实践中,心脏震荡致死后尸体检验及组织病理学检查通常可见心腔血液呈流动性、多器官被膜下出血点等,少数可见心前区皮肤紫红色改变及心外膜下脂肪层的点灶状出血。当死者存在轻微心脏基础病变、躯体表面甚至内部器官的损伤及多种药物、乙醇、毒品检测阳性时,心脏震荡的鉴定及鉴别往往变得异常复杂。

2 心脏震荡与心肌挫伤

心肌挫伤(myocardial contusion)是钝力性心脏损伤最常见的类型。心脏震荡与心肌挫伤均因暴力作用于胸前区所致,作为相似的外伤性死亡原因,存在较多相似点,极易发生混淆。心肌挫伤的发生机制主要包括[12]

(1)直接作用:钝性暴力直接作用于心脏。

(2)间接作用:胸、腹部急剧受压变形,大血管被挤压后血管内血流压力急剧增高,大量血液瞬间涌入心脏造成损伤。

(3)挤压作用:外力作用于胸前壁或脊柱上,心脏被挤压于坚硬的胸骨与脊柱之间,或不等同的减速使心脏发生扭转,引起损伤。

挫伤发生后,挫伤部位的心肌间质水肿,心肌细胞肿胀,出血坏死。严重者,尸体解剖时可见乳头肌、腱索断裂,甚至心肌全层破裂。目前国内外尚无统一的心肌挫伤的分级标准,单亚明等[13]根据挫伤累及的范围及深度将心肌挫伤分为四级,各级死亡率分别为:一级100%,二级88%,三、四级共40%。

程度较重的心肌挫伤较为直观,易与心脏震荡相鉴别,挫伤程度较轻的心肌挫伤与心脏震荡的鉴别存在较大难度。本文在原有文献[8-9,12,14-15]基础上补充整理了心脏震荡与心肌挫伤的法医学鉴别要点(表1)。引起心脏震荡的外力作用位置仅限定于心前区,而引起心肌挫伤的外力作用位置可发生在胸部的任何部位。官大威等[9]在用弹性拉力打击器打击狗心前区时发现,当打击速度为6.7m/s、8.0m/s时易造成心脏震荡,当打击速度达到9.1m/s、10.5m/s时,心肌挫伤的发生率明显增加。通常情况下,心脏震荡伤后随即发生意识丧失,死亡极为迅速,引起其死亡的最根本原因为心脏机能性的功能紊乱[16]。心肌挫伤时,心肌间质水肿,心肌细胞出血、坏死,4h左右发生心肌纤维断裂等改变,故其伤后常有心绞痛样心前区疼痛,一般不会出现意识丧失[12]。此外,由于造成心肌挫伤的外力较为巨大,通常伴有胸骨、肋骨的骨折。而心脏震荡时,由于胸廓结构保持完整,若存在胸外按压等急救措施所致的胸骨、肋骨的骨折,则应与外力打击所致相鉴别。胸外按压所致胸骨骨折通常位于胸骨下段,肋骨骨折通常为双侧对称性,骨折断端周围出血量少或缺如;直接外力所致胸骨、肋骨骨折位置不固定,通常为单侧,骨折断端周围出血量多[14]。心脏震荡后,往往在心脏表面可见点灶状的心外膜出血,部分出血点可相互融合,聚集于心外膜下脂肪层,此时应通过组织病理学方法仔细检查是否存在心外膜下心肌的出血、坏死,心肌纤维的断裂等改变。

表1 心脏震荡、心肌挫伤、心脏性猝死、抑制死的法医学鉴别[8-9,12,14-15]

指标 心脏震荡 心肌挫伤 心脏性猝死 抑制死外力外力是否存在 存在 存在 可缺如 存在力的大小 一定动能 较大动能 任何程度 极轻微作用部位 限定于心前区 胸廓任何位置 身体任何部位 神经敏感区胸廓完整性 完整 多伴有胸、肋骨骨折 完整 完整意识丧失 有 常无 有 有症状发作时间 即刻 伤后数分钟至数小时 即刻 即刻症状持续时间 短暂 持久 短暂 短暂尸体解剖 急死所见,部分可见心前区皮肤紫红变色心肌肿胀、出血、坏死,严重者腱索、乳头肌断裂,甚至心肌全层破裂冠状动脉病变,心脏体积增大、重量增加,堵塞冠脉支配区域心肌色淡、出血、坏死、纤维化急死所见,余无异常;极少数可见受刺激部位皮肤及皮下紫红变色等改变

续表1

指标 心脏震荡 心肌挫伤 心脏性猝死 抑制死组织学检查 无异常或仅有轻微心外膜下脂肪层出血心外膜下出血;心肌纤维肿胀,严重者心肌纤维断裂,伴周围大量红细胞聚集;病变较轻部位可见心肌细胞嗜伊红染色增强,波浪样变心肌细胞嗜伊红染色增强,波浪样变性,可见纤维细胞及纤维组织增生;可见冠状动脉粥样硬化;传导系统疾病者可见窦房结及房室结脂肪细胞及炎细胞浸润无异常生物化学指标BNP 正常 升高 常升高 正常CK-MB 轻度升高 正常或轻度升高 常升高 正常cTnI 轻度升高 明显升高 常升高 正常

3 心脏震荡与心脏性猝死

心脏性猝死(sudden cardiac death,SCD)是指由于心脏原因引起的以意识丧失为特征的、意外的、急速的自然死亡[17]。随着生活水平的不断提高,SCD的发生率不断升高[17]。本课题组统计中国医科大学法医司法鉴定中心2009—2015年间共1 919例尸体检验案例,心脏性猝死共469例,占案例总数的24%。在众多能够引发SCD的病因中,急性心肌缺血、急性心肌梗死、心肌病排名靠前[18]。SCD的发生具有多种诱发因素,如情绪激动、轻微外伤、体力劳动等。双方发生口角推搡后,患者突然倒地,迅速死亡,与心脏震荡死亡过程较为相似。此类死者多为无症状心肌缺血(silence myocardial ischemia,SMI),即解剖上有明显冠状动脉病变,且有心肌缺血的客观依据,但不伴有心绞痛等临床症状的心肌缺血。此外,冠状动脉病变轻微的急性心肌缺血[19]及致死性心律失常[20]发病急骤,尸体检验及组织病理学检验缺乏特征性的形态学表现,也极易与心脏震荡混淆。值得指出的是,心脏震荡作为钝力性心脏损伤的分类之一,不属于心脏性猝死的范畴。

与心脏震荡相比,SCD的钝力作用为诱发因素,而非根本死亡原因。死者所受钝力常较轻微,甚至缺如,作用位置可为身体的任何部位。在尸体解剖过程中常可见冠状动脉的病变,及病变冠状动脉支配区域心肌颜色浅淡、出血、陈旧性梗死。对于冠状动脉病变轻微的急性心肌缺血及致死性心律失常,应借助生物化学指标综合判断。ZHU等[21]的研究表明,心血中肌钙蛋白 I(cardiac troponin I,cTnI)与肌酸激酶同工酶MB(creatine kinase MB,CK-MB)的比值可提示 SCD中心肌缺血与心肌坏死的主导地位,即当cTnI与CK-MB的比值大于0.9时,提示心肌坏死主导,相反提示心肌缺血主导。当陈旧性心肌梗死、心肌病等影响心功能的病理因素存在时,心血及心包液中N末端脑钠尿肽前体(NT-pro brain natriuretic peptide,NT-pro BNP)亦会出现明显的升高[15]。心脏震荡发生时,由于心脏节律性的紊乱导致心肌细胞缺血缺氧,心血及心包液中CK-MB常有升高,cTnI则保持不变或有轻微升高,同时NT-pro BNP水平也应保持在正常范围内(表 1)。

4 心脏震荡与抑制死

抑制死(death from inhibition)是指由于身体某些部位受到轻微的、对正常人不足以构成死亡的刺激或轻微外力,通过神经反射在短时间内(通常不超过2 min)引起心搏骤停而死亡,而尸体剖验不能发现明确死亡原因者,又称为神经源性休克、心脏抑制死等[22]。轻微击打胸部、上腹部、会阴部、喉头、颈动脉窦或眼球突然受到压迫等为其常见的刺激因素。死者在受到上述刺激因素后,突然出现面色苍白,迅速昏厥或意识丧失,数秒或数分钟内死亡。抑制死的发生机制目前尚未明确,存在反射性心脏停搏、血管减压性昏厥、排尿性昏厥等多种学说。其法医学鉴定依据为:(1)系统全面的尸体解剖、病理检验和毒(药)物检验排除疾病、暴力损伤、中毒等死亡原因。(2)死亡经过和死亡环境明确,目击证人证实其敏感部位确实受到过轻微刺激,其死亡与所受刺激之间有明确的因果关系。

现阶段,国内外学者对抑制死的态度存在较大分歧,但国内仍时有报道,其中不乏胸部遭受外力作用后致抑制死的案例[23]。因其死亡急骤,尸体解剖多无异常,易与心脏震荡相混淆。虽然两者均因受到外力作用而死亡,但心脏震荡致死者所受外力仍具有一定动能及一定的打击力量,而抑制死死者所受外力极轻微。其次,抑制死外力作用位置较为特殊,常为前述神经敏感部位,而心脏震荡外力作用位置仅限于心前区。再者,抑制死心脏的病理生理状态为心搏骤停,而心脏震荡通常为致死性的快速型心律失常,晕厥后心电图亦可为死亡原因的诊断提供辅助依据。最后,抑制死者心血及心包液中心脏相关生物化学指标不升高(表 1)。

5 结 语

在法医病理学实践中,心脏震荡致死的案件较为罕见,一方面因基层法医病理学工作者对心脏震荡致死的相关法医病理学知识较为缺乏。另一方面,心脏震荡的诊断标准中要求有明确的目击证人证实死者生前心前区确实遭受到一定动能的钝性外力,且受力后即刻发生晕厥,当无目击证人存在或证言证词可信度较低时,使鉴定难度进一步提高。另外,若死者同时患有一定程度的可以引发猝死的心血管系统疾病,加之未达到中毒剂量的乙醇、可卡因类等常见毒(药)物的干扰,往往使心脏震荡的鉴定更加困难[7]。法医病理学工作者应在全面系统进行尸体解剖、病理学检查及毒(药)物检测的基础上,综合各方面因素,作出明确可靠的死亡原因诊断。

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Forensic Pathological Identification and Antidiastole of Commotio Cordis

TIAN Mei-hui1,GAO Wei-min2,JIA Yu-qing1,XUE Jia-jia1,XIAO Ying1,CAO Zhi-peng1,ZHU Bao-li1
(1.Department of Forensic Pathology,School of Forensic Medicine,China Medical University,Shenyang 110122,Liaoning Province,China;2.Taicang Public Security Bureau,Taicang 215400,Jiangsu Province,China)

Abstract:Commotio cordis (CC) is the acute death caused by the cardiac rhythm disorder after a sudden blunt external force to the precordium of a healthy person without previous heart disease.As one type of violent heart damage,CC is rare with relatively small external force and sudden death,therefore causing disputes.This paper reviews the epidemiology,mechanisms and the key points in forensic identification of CC,discusses the identification and antidiastole of CC,myocardial contusion,sudden cardiac death and death from inhibition,and provides assistance to forensic pathologists to identify such causes of death.

Keywords:forensic pathology;death,sudden,cardiac;myocardial contusion;death from inhibition;review

通信作者朱宝利,男,教授,博士研究生导师,主要从事法医病理学、法医病理生理学教学、研究及鉴定;E-mail:zhu1127@hotmail.com

作者简介:田美慧(1990—),女,博士研究生,主要从事法医病理学、法医物证学研究;E-mail:tianmeihui@126.com

基金项目:国家自然科学基金资助项目(81273343)

文章编号:1004-5619(2018)05-0538-04

doi:10.12116/j.issn.1004-5619.2018.05.020

文献标志码:A

中图分类号:DF795.1

收稿日期:2017-01-10)

(本文编辑:张建华)