死后視網(wǎng)膜血管圖像時(shí)序性變化的實(shí)驗(yàn)研究

李曉娜，鄭吉龍，霍德民，王玖琳，岳文青

（1. 中國(guó)醫(yī)科大學(xué)公共基礎(chǔ)學(xué)院化學(xué)教研室，沈陽 110122；2. 中國(guó)刑事警察學(xué)院法醫(yī)學(xué)系，沈陽 110035；3. 南昌市公安局刑事偵查大隊(duì)，南昌330000）

死亡時(shí)間 （postmortem interval，PMI） 推斷是法醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的重要研究難點(diǎn)之一。傳統(tǒng)用于PMI推斷的研究對(duì)象包括尸僵、尸斑［1-4］和核酸、蛋白質(zhì)及離子等［5-7］，因受外界環(huán)境因素干擾較大，適用范圍很有限。由于眼組織位于眼眶內(nèi)，與外界環(huán)境相隔絕，愈發(fā)受到法醫(yī)學(xué)者青睞［7-9］。有學(xué)者［5，10］研究了死后房水和玻璃體液中的氨基酸與離子濃度等的變化規(guī)律，因檢測(cè)的方法不同，實(shí)驗(yàn)結(jié)果差異較大。也有研究［7-9，11，16］分析死后角膜厚度與清晰度變化規(guī)律，但當(dāng)眼瞼未閉合完全時(shí)角膜會(huì)直接暴露，而視網(wǎng)膜組織處于眼球內(nèi)部最深層。目前，相關(guān)研究［12-13］主要探討死后視網(wǎng)膜組織核酸降解規(guī)律，該方法操作繁瑣，所需儀器和試劑昂貴，且會(huì)破壞眼球結(jié)構(gòu)，影響尸體遺容，難于在基層推廣應(yīng)用。

本研究通過眼底照相機(jī)無創(chuàng)監(jiān)測(cè)個(gè)體死后9 h內(nèi)視網(wǎng)膜圖像變化過程，探討個(gè)體死后視網(wǎng)膜血管圖像時(shí)序性變化規(guī)律，并評(píng)估其用于法醫(yī)學(xué)中PMI推斷的潛在價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)分組

健康成年新西蘭大白兔40只，體質(zhì)量2.0～2.5 kg，雌雄不限，選中的實(shí)驗(yàn)用兔均無眼部疾病 （實(shí)驗(yàn)動(dòng)物均由沈陽醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供）。20～23℃室溫條件下飼養(yǎng)3 d，采用空氣栓塞法處死。將處死后的家兔置于相同溫度 （20 ℃±3 ℃）、濕度（30%） 的避光室內(nèi)條件下，隨機(jī)分為睜眼組和閉眼組，每組20只。其中一組家兔通過止血鉗將眼瞼固定并拉開，使得眼表充分暴露于空氣中，即睜眼組。另一組除實(shí)驗(yàn)需要采集眼底圖像外，其余過程眼瞼持續(xù)處于完全閉合狀態(tài)，即閉眼組。所有家兔死后尸體均用防蠅罩蓋住，以避免受到嗜尸性蠅蟲侵襲。

1.2 視網(wǎng)膜血管圖像采集

采用DEC 100型手持式眼底照相機(jī) （40°，LED模式，200萬像素，分辨率1 920×1 080，臺(tái)灣MiiS赫羅斯） 于兔死后不同時(shí)間（0 h、1 h、2 h、3 h、4 h、5 h、6 h、7 h、8 h、9 h） 獲取視網(wǎng)膜血管圖像。每只兔眼于每個(gè)時(shí)間點(diǎn)各采集5張照片，圖像保存為jpg格式。

1.3 圖像變化規(guī)律分析

描述記錄隨死亡時(shí)間推移兔視網(wǎng)膜血管圖像變化過程，包括視網(wǎng)膜血管形態(tài)結(jié)構(gòu)、分布范圍及顏色變化。

2 結(jié)果

2.1 死后兔視網(wǎng)膜血管圖像

死后2 h內(nèi)兔視網(wǎng)膜血管衰退改變不明顯，至死后3～8 h內(nèi)，視網(wǎng)膜血管分布范圍從視盤遠(yuǎn)端外圍向視盤附近逐漸縮進(jìn)，期間伴隨血管寬度減小及顏色變淺。至死后9 h，兔視網(wǎng)膜血管完全降解消失在視野中。見圖1、2。

2.2 死后兔視網(wǎng)膜血管圖像變化規(guī)律分析

睜眼組和閉眼組兔死后9 h內(nèi)視網(wǎng)膜圖像變化趨勢(shì)相近，且同一只兔2只眼睛的視網(wǎng)膜圖像變化趨勢(shì)亦十分接近。皆表現(xiàn)為隨著PMI推移，視網(wǎng)膜血管形態(tài)呈從視盤遠(yuǎn)端向視盤區(qū)逐漸縮進(jìn)的趨勢(shì)，這個(gè)過程中，伴隨著視網(wǎng)膜血管寬度減小和顏色變淺。見表1。

圖1 死后9 h內(nèi)閉眼組兔視網(wǎng)膜血管圖像Fig.1 Retinal vessel images of rabbits in the closed-eye group within 9 hours postmortem

圖2 死后9 h內(nèi)睜眼組兔視網(wǎng)膜血管圖像Fig.2 Retinal vessel images of rabbits in the open-eye group within 9 hours postmortem

表1 空氣栓塞死后9 h內(nèi)兔視網(wǎng)膜血管形態(tài)變化Tab.1 Morphological changes of retinal vessels within 9 hours after death from air embolism in rabbits

3 討論

本研究通過眼底照相機(jī)無創(chuàng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)個(gè)體死后視網(wǎng)膜血管圖像時(shí)序性變化。視網(wǎng)膜是人體中唯一不需要切開即可看見血管和神經(jīng)的部位，借助眼底鏡能清楚觀察到眼底視網(wǎng)膜上的血管以及視神經(jīng)［14］。本研究使用的眼底照相機(jī)為具有拍攝功能的眼底鏡，它與現(xiàn)今使用普遍的數(shù)碼機(jī)相機(jī)價(jià)格相近，無需經(jīng)特殊培訓(xùn)即可進(jìn)行操作。研究選擇視網(wǎng)膜血管圖像作為研究對(duì)象，能實(shí)現(xiàn)無創(chuàng)檢查，同時(shí)，該方法以圖片作為證據(jù)保存載體，可上傳至互聯(lián)網(wǎng)供交流分析。

研究發(fā)現(xiàn)，死后9 h內(nèi)兔視網(wǎng)膜血管圖像變化過程隨PMI推移呈一定規(guī)律。死后2 h內(nèi)兔視網(wǎng)膜血管衰退改變不明顯，分析原因，因?yàn)橐暰W(wǎng)膜位于眼球內(nèi)部最深層，免受外界環(huán)境因素干擾，個(gè)體死后短時(shí)間內(nèi)視網(wǎng)膜血管血液外滲和血紅蛋白降解程度低，故通過肉眼觀察變化不明顯。兔死后3～8 h，視網(wǎng)膜血管分布范圍從視盤遠(yuǎn)端向視盤區(qū)逐漸縮進(jìn)。分析一方面，視盤區(qū)為視網(wǎng)膜中動(dòng)脈和視網(wǎng)膜靜脈主干出入眼球的部位，血管容量較遠(yuǎn)端大；另一方面，視盤附近小動(dòng)脈壁結(jié)構(gòu)層次完整，在內(nèi)皮細(xì)胞間的細(xì)胞連接形成血-視網(wǎng)膜屏障，而遠(yuǎn)端小血管無該結(jié)構(gòu)，且中膜的平滑肌細(xì)胞層數(shù)從視盤至周邊部逐漸遞減，同時(shí)視網(wǎng)膜靜脈與動(dòng)脈結(jié)構(gòu)類似［15］，則視盤附近的血管對(duì)死后缺血缺氧的耐受能力較視盤遠(yuǎn)端外圍的小血管強(qiáng)。因此，兔死后視網(wǎng)膜血管圖像衰退過程表現(xiàn)為由視盤周邊向視盤縮進(jìn)的趨勢(shì)。

本研究還發(fā)現(xiàn)，死后眼瞼的閉合狀態(tài)對(duì)于視網(wǎng)膜血管圖像變化過程的影響并不明顯，這可能是因?yàn)橐暰W(wǎng)膜位于眼球內(nèi)部最深層，即使眼表暴露于空氣中，眼前節(jié)組織也會(huì)緩沖外界環(huán)境因素的影響。這提示個(gè)體死后視網(wǎng)膜血管對(duì)外界環(huán)境因素變化的耐受能力極強(qiáng)，若能建立通過個(gè)體死后視網(wǎng)膜血管圖像時(shí)序性變化推斷PMI的方法，其適用范圍將更廣。此外，研究結(jié)果顯示，同一家兔的雙側(cè)眼底視網(wǎng)膜血管圖像變化趨勢(shì)十分接近，這暗示死后視網(wǎng)膜血管形態(tài)變化在個(gè)體內(nèi)差異性并不明顯。本研究結(jié)果亦反映出兔死后短時(shí)間內(nèi)視網(wǎng)膜血管形態(tài)時(shí)序性變化非常迅速，這提示個(gè)體視網(wǎng)膜血管對(duì)死后缺血缺氧環(huán)境的耐受能力有限，達(dá)到其臨界點(diǎn)后消退速度在短時(shí)間內(nèi)迅速爆發(fā)。尤為重要的是，直至視網(wǎng)膜血管完全消失之前，眼前節(jié)組織并沒有發(fā)生影響采集的眼底照片質(zhì)量的改變，以往的研究［16-17］結(jié)果也顯示，在類似條件下兔死后早期角膜圖像變化并不顯著。這意味著視網(wǎng)膜血管較角膜而言，更適用于個(gè)體死后早期短時(shí)間的PMI推斷。

本研究初步發(fā)現(xiàn)了個(gè)體死后早期視網(wǎng)膜血管圖像時(shí)序性變化呈一定規(guī)律性，但仍處于對(duì)血管圖像的表觀描述階段，缺乏客觀量化依據(jù)。今后的研究將深入探討量化方法，并擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)樣本，增加數(shù)據(jù)可靠性，以期為早期PMI推斷提供一種新的無創(chuàng)可量化方法。