潛水死亡的法醫(yī)學(xué)鑒定

吳惟，郭兵兵，張經(jīng)國(guó)，王榮帥，阮宏斌，劉良

1.湖北崇新司法鑒定中心，湖北 武漢 430415；2.北京市朝陽(yáng)區(qū)公安司法鑒定中心，北京 100025；3.華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院法醫(yī)學(xué)系，湖北 武漢430030

20 世紀(jì)后半葉開始，潛水運(yùn)動(dòng)在國(guó)外極受歡迎，近年來(lái)在我國(guó)亦逐漸盛行，潛水員死亡常有發(fā)生[1-3]。據(jù)潛水醫(yī)學(xué)臨床醫(yī)生和法醫(yī)學(xué)者統(tǒng)計(jì)，數(shù)十年來(lái)除了心臟疾患導(dǎo)致死亡人數(shù)增加外，潛水事故所致的潛水員死亡原因多為溺水，占死亡人數(shù)的52%～86%，其次是肺氣壓傷（pulmonary barotrauma，PBT）和腦動(dòng)脈氣體栓塞（cerebral arterial gas embolism，CAGE），占13%～24%[1，4]。死亡原因一般由潛水專家、技術(shù)人員、潛水醫(yī)學(xué)專家和法醫(yī)病理學(xué)家等不同領(lǐng)域的專家之間相互溝通論證得出。鑒定人根據(jù)尸體檢驗(yàn)情況，綜合潛水事故辦案調(diào)查人員收集案發(fā)時(shí)潛水員和其隨行者所使用記錄潛水活動(dòng)的設(shè)備、環(huán)境、溫度、水下生物活動(dòng)等信息及尸體內(nèi)氣體分析結(jié)果，綜合得出最貼近死亡事實(shí)的意見[5-6]。若尸體檢驗(yàn)不與其他潛水?dāng)?shù)據(jù)相結(jié)合，結(jié)論多會(huì)出現(xiàn)偏差甚至錯(cuò)誤[2-3，6-7]。為使尸體檢驗(yàn)的結(jié)果更加精確，有學(xué)者[5-7]提出改進(jìn)潛水員死亡的尸體檢驗(yàn)程序，利用一些新技術(shù)輔助解剖，包括潛水計(jì)算機(jī)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、事故模擬重建、死后計(jì)算機(jī)斷層掃描（postmortem computerized tomography，PMCT）以及對(duì)血管及組織內(nèi)氣體的成分分析等，來(lái)達(dá)到推斷潛水員死亡原因的目的。本文在此對(duì)該類死亡及檢驗(yàn)進(jìn)行綜述。

1 尸體檢驗(yàn)技術(shù)

國(guó)外部分法醫(yī)學(xué)者[8]認(rèn)為，應(yīng)在高壓或水下環(huán)境解剖潛水員尸體，以避免死后減壓現(xiàn)象（postmortem decompression appearance，PMDA）破壞尸體。大多數(shù)潛水事故中，潛水員尸體有的自動(dòng)浮出水面，有的被帶到水面搶救。使尸體回到原來(lái)的水深不僅不切實(shí)際，而且不能消除PMDA，故只能改進(jìn)尸體檢驗(yàn)技術(shù)[5，7]，例如：（1）檢查腦動(dòng)脈時(shí)，在胸部解剖前解剖頭部，提取腦前結(jié)扎頸內(nèi)動(dòng)脈、小腦上動(dòng)脈和基底動(dòng)脈，小腦分離提取，避免腦部其他血管損傷，減少人工干擾的可能，以保存腦血管內(nèi)的氣體；（2）檢查左心室氣體時(shí)，為防止人為空氣進(jìn)入胸內(nèi)血管，先于雙側(cè)第2肋間的胸骨旁做切口結(jié)扎胸內(nèi)動(dòng)脈，在不切斷鎖骨的情況下，切開胸骨柄和肋骨，剪開心包，向心包內(nèi)注水，后于左心室做切口，觀察有無(wú)氣體溢出；（3）在類似水下高壓環(huán)境打開心腔、血管、胸膜、腹膜及其他特殊組織并用器具收集其內(nèi)氣體進(jìn)行檢測(cè)，分析成分，查明來(lái)源。

2 潛水計(jì)算機(jī)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)

潛水事故中，潛伴對(duì)死亡過(guò)程的描述大多模糊不清?，F(xiàn)在大多數(shù)潛水員均用電腦儀器記錄潛水?dāng)?shù)據(jù)，如潛水深度、時(shí)間、上升速度、上升距離、減壓計(jì)劃、減壓過(guò)程、潛水側(cè)面圖（反向或正向）、水溫、氣壓、耗氣量等。潛水員氣體監(jiān)控設(shè)備可記錄和收集潛水員呼吸氣體壓力數(shù)據(jù)等，利用該數(shù)據(jù)，結(jié)合水下呼吸器的型號(hào)，可推斷和了解潛水員的呼吸速率和氣體消耗，用以評(píng)估諸如PBT、減壓病（decompression sickness，DCS）、恐慌、疲勞、吸入氣體毒性、溫度的影響以及是否存在浸入性肺水腫等危險(xiǎn)因素的風(fēng)險(xiǎn)。另外，對(duì)比前期潛水?dāng)?shù)據(jù)也可預(yù)測(cè)潛水事故的發(fā)生率[2，8]。

3 事故模擬重建

事故模擬重建是指依據(jù)現(xiàn)有資料，用與死者基本情況相似的專業(yè)潛水員，使用相同或同等的設(shè)備在類似條件下進(jìn)行模擬潛水，反復(fù)模擬事故發(fā)生的過(guò)程以查明死亡原因，此方法可檢測(cè)設(shè)備潛在的障礙，如危險(xiǎn)環(huán)境、呼吸阻力、氣體毒性［二氧化碳（CO2）、高氧、缺氧、麻醉］及即時(shí)消耗等問(wèn)題[8]。潛水設(shè)備正常情況下能給潛水員供氣防水，但在特殊情況下，如攜帶氣體消耗過(guò)度（極度疲勞、焦慮、浮力不足、激流）、潛水過(guò)深、氣體泄露或潛水員體位不當(dāng)?shù)龋瑵撍O(shè)備可能會(huì)存在供氣一過(guò)性不足、氣壓不穩(wěn)定等缺陷。事故模擬重建目的是觀察某些不明顯的危險(xiǎn)因素，澄清導(dǎo)致致命事件因素的因果順序或預(yù)防類似事件發(fā)生，潛水事故模擬重建需對(duì)潛水計(jì)劃、潛水剖面、呼吸氣體組成和體積、環(huán)境條件、浮力狀態(tài)及可能導(dǎo)致死亡的設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)而準(zhǔn)確的了解[8]。事故模擬重建只有在其他情況無(wú)法解釋死亡的發(fā)生且所有調(diào)查（包括尸體檢驗(yàn)）完成后才能進(jìn)行，但對(duì)潛水員有較大環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)或有較多未知變量的情況下不適合進(jìn)行事故模擬重建。

4 PMCT 檢查

PMCT 和其他成像技術(shù)在尸體檢驗(yàn)中作為輔助手段的應(yīng)用越來(lái)越普遍，甚至逐漸代替其他X 線平片和尸體檢驗(yàn)用于檢測(cè)人體異常氣體的位置和體積。用PMCT 檢測(cè)氣體空腔比尸體檢驗(yàn)更可靠、精確，侵入性更小，耗時(shí)短，對(duì)不同的文化和種族群體的攻擊性小，且更易被接受[9-13]。PMCT 能檢查出死者肺間質(zhì)水腫、溺水、心臟疾患及輕度潛水員肺水腫（scuba diver pulmonary edema，SDPE）等相關(guān)征象[13-14]。溺水和SDPE 時(shí)氣道內(nèi)可發(fā)現(xiàn)泡沫，但與心臟性死亡者氣管腔內(nèi)出現(xiàn)的泡沫不同[1，13]。值得注意的是，呼吸道或鼻竇吸入水的溺水死者PMCT 可檢出高密度的沙子或其他沉淀物，尸體檢驗(yàn)也能發(fā)現(xiàn)肺擴(kuò)張和肺超重[13]。但死者在水中下沉?xí)r液體和沉積物也可能會(huì)通過(guò)擴(kuò)散進(jìn)入呼吸道或鼻竇內(nèi)，因此不能據(jù)此確證死者生前溺水。PMCT 在中耳、乳突、副鼻腔或鼻竇中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)出血或積液[1-2，15]，有些人[13]認(rèn)為這是溺水表現(xiàn)，但上述部位黏膜充血或出血的現(xiàn)象是潛水醫(yī)學(xué)中的常見表現(xiàn)[1]，一般提示潛水員下沉?xí)r存在生命特征，但潛水員死亡后短時(shí)間內(nèi)在下沉過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象，故乳突或中耳出血的癥狀并非生前溺水的特異性改變。

5 尸體內(nèi)氣體產(chǎn)生原因分析

對(duì)于死亡潛水員體內(nèi)異常氣體的價(jià)值存在較大爭(zhēng)議，一些學(xué)者[7，16]認(rèn)為是標(biāo)志性特征，而另一些則認(rèn)為其毫無(wú)價(jià)值且具有誤導(dǎo)性[3，7，9，11-12，16]。潛水員體內(nèi)異常氣體一般是高壓下呼吸形成。在美國(guó)威爾士州報(bào)道的13 例潛水死亡中，12 例檢出異常氣體[7]。尸體檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的異常氣體一般會(huì)認(rèn)為是因潛水PBT和DCS 引起，但其他原因也會(huì)產(chǎn)生氣體，包括PMDA、DCS、心肺復(fù)蘇（cardiopulmonary resuscitation，CPR）、溺水、腐爛、創(chuàng)傷等。體內(nèi)氣體成分分析對(duì)其來(lái)源確定有很大的價(jià)值，PBT 形成的氣體通常和潛水設(shè)備中氣體一致。而PMDA 和DCS 的氣體由惰性氣體和組織代謝氣體組成。惰性氣體與潛水員使用的呼吸氣體種類一致。腐敗氣體成分包括氫氣、二氧化碳、甲烷和硫化氫。CPR 時(shí)氣體成分會(huì)因氣體進(jìn)入方式及復(fù)蘇方式不同而存在差異。

5.1 PMDA

潛水員死后形成的氣體主要是高壓呼吸時(shí)溶解在血液和組織中的惰性氣體。若潛水員體內(nèi)存在飽和溶解氣體，在上升時(shí)或上升后迅速死亡，就可形成PMDA。長(zhǎng)時(shí)間深度潛水后，PMDA 會(huì)在所有組織中產(chǎn)生大量氣泡，PMCT 掃描動(dòng)靜脈血管、兩側(cè)心室及大腿肌肉內(nèi)筋膜層均可檢出氣體[3，6-8，16]。潛水員潛水模型的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并量化了PMDA[9，11，16]，水平面上死后被置于壓力下或在壓力下立即死亡的動(dòng)物不會(huì)出現(xiàn)PMDA。僅有正常血液循環(huán)的動(dòng)物在一定壓力下死亡才會(huì)出現(xiàn)PMDA，在上述條件下，PMDA約死亡1 h開始出現(xiàn)，最先出現(xiàn)在靜脈系統(tǒng)血管內(nèi)，而近心肺復(fù)蘇位置和創(chuàng)口處會(huì)先出現(xiàn)小氣囊，1～8 h內(nèi)逐漸成形[9]。

5.2 DCS

DCS 致死雖不常見，但長(zhǎng)時(shí)間處于高壓下（深度）后迅速減壓，組織中會(huì)形成氣泡而導(dǎo)致死亡[1]。通常輕度DCS 死亡的案例尸體檢驗(yàn)右心室中能檢出氣體，而在迅速減壓中或減壓后死亡的死者，動(dòng)靜脈系統(tǒng)中都可檢出氣體。Von Schrotter報(bào)道18例DCS死者尸體檢驗(yàn)中有11 例血管中檢出氣體[17]。Baul Bert 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中收集到靜脈系統(tǒng)和右心減壓形成的氣體，表示其生前受到壓力[17]。HILL[17]將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物置于相當(dāng)19～34 m水深的環(huán)境中3 h后緩慢上升后死亡，10例解剖檢驗(yàn)中有7 例在右心收集到了氣體，驗(yàn)證了尸體檢驗(yàn)靜脈系統(tǒng)中檢出氣體是DCS 死前典型癥狀，而出水幾小時(shí)后死亡的案例中動(dòng)脈和左心未發(fā)現(xiàn)氣體，證實(shí)出水后很快發(fā)生減壓病的病例易并發(fā)PMDA；同時(shí)4 例在1 h 內(nèi)死于DCS 的動(dòng)物尸體檢驗(yàn)中氣體的體積和分布較廣，動(dòng)脈系統(tǒng)、左心、內(nèi)部器官、皮下組織、大腿甚至腦室都檢出大量氣體。DCS 導(dǎo)致死亡的案例，特異性標(biāo)志是出血、炎癥或壞死組織周圍的氣泡，但不常見，氣泡主要在皮下組織和髓鞘等血管和脂肪豐富的結(jié)構(gòu)中。

5.3 創(chuàng)傷和CPR

搶救潛水員時(shí)，頭部損傷、靜脈插管、氣管插管等創(chuàng)傷部位都可形成局部氣體，胸外按壓可在胸廓壓縮部位產(chǎn)生皮下氣腫或肺氣腫[9]，故需要了解搶救環(huán)境、位置及通氣量，排除體內(nèi)氣體為創(chuàng)傷處形成的可能性[9-11]。SHIOTANI 等[11]把 在 死 前 接 受CPR 的228 名非創(chuàng)傷患者體內(nèi)氣體數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，其中71%的患者心血管存在氣體，而非CPR 的對(duì)照組中未出現(xiàn)。氣體在大多數(shù)情況下分布在靜脈系統(tǒng)和右心，腦部氣體發(fā)生率較低，在PMCT 檢測(cè)的387 例患者中占7.5%，在非CPR 的對(duì)照組中未出現(xiàn)。腦部的氣體主要存在于靜脈血管內(nèi)，可能是血液在心肺復(fù)蘇和胸泵效應(yīng)下逆行流向大腦形成。腦內(nèi)動(dòng)脈腔不常見的小氣泡也可通過(guò)CPR 和反常栓塞現(xiàn)象來(lái)解釋，故CPR能使靜脈內(nèi)的氣體重新分布。在復(fù)蘇過(guò)程中使用氧氣是目前急救治療潛水疾?。ㄈ鏒CS、PBT）的基礎(chǔ)，但會(huì)減少檢出的氣泡體積和數(shù)量，理論上即使在死后也會(huì)產(chǎn)生同樣的現(xiàn)象[1]。

5.4 腐?。ǚ纸猓?/h3>

尸體在常溫下3～72 h 有明顯腐敗氣體生成，主要與環(huán)境條件有關(guān)[7，10]。腐敗氣體最初在胃腸道、門靜脈和肝產(chǎn)生，是一種比較難聞的氣體，成分為氫、二氧化碳、硫化氫和甲烷等。由于潛水員通常處于溫度較低且環(huán)境密閉的環(huán)境條件下，故腐敗發(fā)生時(shí)間通常會(huì)推遲。

5.5 溺水

人在溺水時(shí)除了會(huì)吸入溺液，通常也會(huì)吸入氣體進(jìn)入胃腸道，根據(jù)波義耳定律，上浮時(shí)氣體體積增加，引起胃脹，導(dǎo)致溺水者出現(xiàn)嘔吐[1，13，15]。氣體成分（通常是氮?dú)夂脱鯕猓┑谋壤c空氣或其他環(huán)境氣體成分相似。

5.6 PBT 后的氣體栓塞

潛水醫(yī)學(xué)認(rèn)為動(dòng)脈系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的空氣（氮?dú)夂脱鯕猓┏煞只驓馀菔怯捎诜纹屏褜?dǎo)致氣體進(jìn)入肺靜脈，然后進(jìn)入左心和動(dòng)脈系統(tǒng)[1，7]。氣體栓子的分布主要受血流影響，氣泡自身浮力作用對(duì)其分布影響不大。有些栓子會(huì)阻塞小動(dòng)脈或累及其他動(dòng)脈，但亦有少部分會(huì)隨著循環(huán)進(jìn)入靜脈內(nèi)，CPR 也會(huì)將栓子轉(zhuǎn)移到靜脈。像Willis 這樣的小動(dòng)脈中氣泡會(huì)持續(xù)阻塞，有助于病理診斷。PBT 通常分布非常廣泛，CPR 會(huì)導(dǎo)致小體積的氣體進(jìn)入靜脈系統(tǒng)或在相應(yīng)部位引起局部皮下氣腫[9-11]。潛水員上升過(guò)快就可能引起PBT 并導(dǎo)致肺損傷、氣胸、氣腹及縱隔氣腫等一系列氣體栓塞現(xiàn)象[1，3，12]。筆者總結(jié)了尸體檢驗(yàn)中氣體產(chǎn)生原因、成分、分布及形成時(shí)間見表1。

表1 體內(nèi)氣體產(chǎn)生原因、成分及分布一覽表Tab.1 List of cause，composition and distribution of gases in the body

6 潛水死亡的法醫(yī)學(xué)鑒定及注意事項(xiàng)

潛水事故潛水員死亡原因調(diào)查對(duì)任何法醫(yī)病理學(xué)鑒定人都是一個(gè)難題。需要結(jié)合潛水技術(shù)、案情調(diào)查和潛水相關(guān)醫(yī)學(xué)知識(shí)才能得出接近事實(shí)的尸體檢驗(yàn)結(jié)果。對(duì)于法醫(yī)來(lái)說(shuō)，合理的解剖術(shù)式能起到事半功倍的成果；借助儀器的檢查結(jié)果（如PMCT 掃描），能在尸體檢驗(yàn)之前非侵入性地獲取有價(jià)值的信息，了解體內(nèi)氣體分布情況及肺壓傷程度等，充分準(zhǔn)備后制定尸體檢驗(yàn)程序；收集體內(nèi)氣體及其他相關(guān)檢材進(jìn)行法醫(yī)病理學(xué)及理化分析。雖然關(guān)于這些氣體的價(jià)值值得討論，但有必要對(duì)其進(jìn)行解釋，為死亡原因分析提供有價(jià)值的依據(jù)。

潛水死亡的法醫(yī)學(xué)鑒定時(shí)應(yīng)注意：（1）尸體檢驗(yàn)前應(yīng)充分收集相關(guān)資料，包括潛水地點(diǎn)、深度、時(shí)間、電腦監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)及事發(fā)經(jīng)過(guò)等；（2）尸體檢驗(yàn)前盡可能進(jìn)行PMCT及其他輔助性檢查；（3）選擇合適的解剖方式，收集其體內(nèi)氣體有利于死亡原因分析；（4）盡可能與潛水專家、潛水醫(yī)學(xué)專家等一起參與死因調(diào)查。