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在枪击事件频发的当下，非侵入性子弹特征鉴定意义重大。研究人员开展了利用光子计数 CT（PCCT）鉴别黄铜和铅子弹的研究，发现不同能量阈值图像中二者有显著差异。该成果对临床和法医学放射学意义非凡。
在全球范围内，枪击事件带来的死亡问题日益严峻。2016 年全球约有 25.1 万人死于枪击，2021 年美国仅本国就有 47286 人因枪击丧生。而且，多数枪击死亡事件是由他杀导致的。对于执法部门来说，准确识别留在受害者体内的子弹至关重要，它有助于追踪犯罪枪支，查明案件真相。此外，近年来的研究表明，在很多情况下，保守治疗枪伤比手术取出子弹更具优势。这就使得在 X 射线和计算机断层扫描（CT）检查中，对子弹进行非侵入性的特征鉴定变得极为关键，它能够缩小涉案枪支的范围，辅助判断是否使用了特定武器。
然而，传统的子弹鉴定方法存在诸多难题。通过观察子弹的外观、形状和测量口径等形态学方法，虽然有一定作用，但在实际应用中面临挑战。由于子弹击中目标后，其外观常常因撞击而严重变形，尤其是非军事用的变形子弹，这使得基于外观的鉴定变得困难重重。此外，现代 CT 扫描技术虽然在不断进步，如迭代金属伪影减少技术以及扩展的 16 位 CT 灰度级技术，能改善子弹的可视化效果，但仍无法彻底解决问题。不同材料在 CT 图像中的衰减值受多种因素干扰，比如光子饥饿、束硬化伪影，而且不同类型的 CT 扫描仪测量结果也存在差异，导致仅依靠绝对 HU 值难以准确鉴别子弹材质。
为了解决这些问题，德国西门子健康科技公司相关研究设施的研究人员，开展了一项关于利用光子计数 CT（PCCT）鉴别子弹材质的研究。该研究成果发表在《European Radiology Experimental》上，为子弹材质鉴别领域带来了新的曙光。
研究人员使用了多种关键技术方法来开展这项研究。首先，他们构建了一个模拟成人腹部的体模，将 9 颗来自不同组别的子弹固定在体模中心的杆上，这些子弹涵盖了铅、含铅的合金以及黄铜材质。然后，利用先进的 PCCT 扫描仪 NAEOTOM Alpha 对体模进行扫描，该扫描仪能通过一种临床尚未应用的研究模式，输出四种不同能量阈值（20、55、72、90 keV）的重建图像。之后，研究人员在 OsiriX 工作站上进行图像分析，在 20keV 阈值图像上选取感兴趣区域（ROI），并自动复制到其他能量阈值图像上，记录每个 ROI 的平均 HU 值和最大 HU 值，进而计算双能量指数（DEI）。最后，运用 SPSS 29.0 软件进行统计分析，比较不同材质子弹的各项数据差异。
研究结果如下：
- HU 值差异：在标准扫描模式下，使用 Qr40 和 Qr72 重建内核时，铅子弹和黄铜子弹的 HU 值没有显著差异。但在 4 阈值研究模式下，从 20 keV 到 90 keV 能量阈值，铅子弹的平均 HU 值呈上升趋势，而黄铜子弹在 20 keV 到 55 keV 时平均 HU 值上升，之后在 72 keV 和 90 keV 图像中逐渐下降。在所有能量阈值水平下，两种子弹类型的 HU 值差异都具有统计学意义。
- DEI 值差异：计算不同能量阈值对（20/90 keV、55/90 keV、72/90 keV）的 DEI 值，并比较铅子弹和黄铜子弹的差异。结果显示，对于 20/90 keV 的 DEI 值，无论是基于平均 HU 值还是最大 HU 值计算，铅子弹和黄铜子弹之间都存在显著差异（Qr40 内核，平均 HU 值：铅为 -0.085 ± 0.021，黄铜为 0.024 ± 0.048；最大 HU 值：铅为 -0.093 ± 0.011，黄铜为 0.023 ± 0.057 ，二者 p 均 < 0.001）。虽然 55/90 keV 和 72/90 keV 的 DEI 值差异有所减小，但不同子弹组之间的差异仍然具有统计学意义。
在研究结论和讨论部分，该研究表明 PCCT 在非侵入性分析留在体内的子弹方面具有巨大潜力。通过不同能量阈值图像以及计算得到的 DEI 值，能够成功区分铅子弹和黄铜子弹。这一成果为临床和法医学放射学提供了一种极具前景的子弹鉴定工具。在临床场景中，对于体内留有子弹的患者，医生可以借助 PCCT 技术，在不进行手术取出子弹的情况下，更准确地了解子弹材质，为后续治疗方案的制定提供重要依据。在法医学领域，PCCT 技术能够帮助执法人员更高效地从众多涉案子弹中筛选关键线索，提高案件侦破效率。
不过，该研究也存在一些局限性。比如，4 阈值研究模式尚未实施束硬化校正，这可能会影响 HU 值的准确测量；研究仅使用了简化的水体模，且子弹取向相似，只分析了一颗破碎子弹，后续需要使用拟人化体模或动物尸体进行更深入的研究；此外，研究未涉及铁磁性子弹，而这类子弹在中东和乌克兰等冲突地区具有重要的临床相关性，未来还需进一步研究。但总体而言，这项研究为子弹材质鉴别领域开辟了新的方向，为后续研究奠定了坚实基础，有望在未来的临床和法医学实践中发挥重要作用。
