《Forensic Science, Medicine and Pathology》:Strengthening the diagnosis of death due to lightning: an integrated forensic approach – a literature review
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“雷击死亡(death by lightning strike)”的诊断通常通过外部死后检查(external postmortem examination, EPE)确认。主要病理学发现(pathological findings, PFs)通常位于身体外部
“雷击死亡(death by lightning strike)”的诊断通常通过外部死后检查(external postmortem examination, EPE)确认。主要病理学发现(pathological findings, PFs)通常位于身体外部和衣物,而内部检查通常很少或没有特异或诊断性病理改变。致命雷击后,受害者体表可能仅有细微或没有典型发现。过去误诊反复发生。因此,本文献综述调查了雷击受害者的尸检(autopsy)是否能够导致或支持正确诊断。从总共120例具有尸检发现的雷击事故病例报告中,34例表现出研究人员归因于雷击的特征性损伤(characteristic injuries, CIs)。头部、心脏、肺和骨骼系统是最常受累部位。由于目前雷击事件后内部损伤没有特异病征(pathognomonic finding, PF),研究人员提出,在特征性发现之外至少还需一项额外证据以建立正确诊断。雷击相关死亡的诊断确定性可通过佐证证据(corroborative evidence, CE)提高,这些证据可能包括可靠目击者证言(witness accounts, WAs)、发现尸体地点指示雷击的额外微量物证(trace evidence, TE),或区域闪电检测系统(regional lightning detection system, RLDS)确认该区域有闪电活动。
背景(Background)
雷击死亡(death due to lightning strike, DLS)的医学诊断在几乎所有病例中均可仅通过仔细的外部死后检查(external postmortem examination, EPE)确定。导致正确诊断的并不只是两个特异病征(pathognomonic findings, PFs),即局部体毛烧焦和/或皮肤Lichtenberg figures。雷击调查中微量物证(trace evidence, TE)的证据价值不可低估,因为雷电可在身体、衣物、技术设备和周围环境中留下独特微量物证。雷击致死病例中许多有价值的微量物证可在受害者衣物和鞋类上识别。雷击事件现场附近变化(如树皮损伤)、受害者衣物变化(如撕裂和破损痕迹)、鞋类或受害者皮肤变化(如烧伤)也可导致正确诊断。在存疑病例中,区域闪电检测系统(regional lightning detection system, RLDS)的结果可能有用。在极少数此类雷击事件中,受害者体表可能没有提示雷击死亡的发现。在这些病例以及文献中反复描述的外部死后检查误诊情形中,根本问题在于:对于这种罕见死因,迄今尸检中是否已识别出特征性甚至特异病征性内部发现。Rakov与Uman区分四类云地闪电放电:向下负闪电、向上负闪电、向下正闪电和向上正闪电。一般认为,向下负闪电占全球云地闪电的90%或以上,向下正闪电占云地放电的10%或以下。不同闪电类型是否产生不同微量物证尚不确定;但已明确的是,雷电可在环境、衣物、鞋类和受害者身体上留下其通过的证据。
材料与方法(Materials and methods)
本研究通过选择性综述科学文献,分析死因为雷击且随后进行尸检以评估雷击相关内部损伤的病例报告。
结果(Results)
在科学文献中总共120例描述雷击事故受害者尸检内部发现的病例报告中,34例(28.3%)报告了研究人员评估为雷击直接或继发(如随后跌倒)效应所致的损伤。男性受影响更频繁,为23例(67.6%),女性为11例(32.4%)。受害者平均年龄为26.1岁(年龄范围9至55岁)。所描述雷击相关内部损伤的最常见部位为胸部19例(55.9%)和头部18例(52.9%)。脑、外耳道、心脏、肺和骨骼损伤被特别频繁提及。其他区域内部损伤很少或从未观察到。几乎所有发现均以宏观方式记录。尸检揭示的附加损伤包括主动脉壁撕裂和腹壁破裂伴小肠从腹腔脱出等,这些在文献综述中无法归因于特定病例。此外,雷击受害者尸检偶尔可见胰腺出血和坏死或胃内容物误吸等发现,这些被归类为雷击事故的非特征性结果。病例报告作者均未描述其认为对雷击死亡具有特异病征性的损伤或其他发现。
讨论(Discussion)
“雷击死亡”的诊断通常通过外部死后检查确定。在多数病例中,事故现场或受害者身体上存在特异病征性和/或特征性发现。特异病征性发现包括局部体毛烧焦和皮肤Lichtenberg figures出现;若能排除现场技术高压暴露,这些发现被视为雷击的证据。雷击调查中微量物证(TE)的证据价值不可低估,因为雷电可在身体、衣物、技术设备和周围环境留下独特微量物证。这遵循Locard交换原则(Locard’s Exchange Principle),即“每一次接触都会留下痕迹”。该原则第二部分指出,微量物证的数量由接触强度、持续时间和性质决定;同样,雷击事件中发现的微量物证数量由接触强度、持续时间和性质决定,而这些又由雷击电流量、电压和持续时间决定。特征性发现可出现在紧邻环境中(如树皮损伤)、衣物上(如撕裂和破损痕迹)或死者身体上(如烧伤),即使没有特异病征性发现,也可能导致正确诊断。这些发现由电、热和机械能量效应造成。关于雷电是否影响移动设备和其他可穿戴技术设备,文献有限。科学文献中有大量报告显示,外部死后检查时尽管存在特异病征性或特征性发现,正确诊断“雷击死亡”仍未被识别;这种误诊见于未目击和目击事故,有时突然心源性死亡被错误假定。未识别正确诊断的原因是多因素的,例如未脱去尸体衣物、未考虑现场紧邻环境,或对雷击特征性发现解释错误。然而,也存在雷击死亡病例在死后外部检查中无法识别任何特异病征性或特征性发现。这不可避免地提出一个问题:在外部检查无结论后,尸检能否有助于建立“雷击死亡”诊断。根据本综述结果,该问题可得到肯定回答:在所有雷击死亡者尸检病例报告中,28.3%发现了特征性内部损伤,尤其累及头部、胸部器官和骨骼系统。头部在雷击事故中尤其频繁受累,可仅由其直接雷击时的位置和直立身体姿势解释。因此,雷电入口常位于头部毛发覆盖区,雷电能量随后也可损伤颅骨、脑和其他组织。此外,事故相关跌倒可导致严重颅脑创伤(craniocerebral trauma, CCT),伴骨折和出血。此类跌倒可由受害者常立即出现的意识丧失或雷击相关气压伤(barotrauma, BT)引起;跌倒可被视为雷击后的继发创伤。气压伤源于空气突然加热,在雷电等离子体通道周围产生冲击/压力波;该波围绕雷电通道向各方向传播,可能导致附近人员被击倒或抛掷,以及鼓膜(tympanic membrane, TM)破裂。单侧或双侧鼓膜破裂是雷击后最常见损伤之一。在美国一例致命病例中,双侧鼓膜破裂伴鼓室出血是一名22岁男子在山中慢跑时未目击死亡的尸检中唯一导致正确诊断的发现。气压伤也部分导致并不少见的肺或心脏损伤。压力波或随后跌倒可导致肺泡壁破裂、肺出血、气胸或纵隔气肿。心脏可发生出血、雷击诱导的梗死样心肌坏死(myocardial necrosis, MN)(冠状动脉无异常)或心室壁破裂。观察到的出血可为心外膜下、心肌内或心内膜下。许多病例中心脏出血的强度和定位,与复苏相关损伤相比,更强烈提示挫伤性心脏(contusio cordis, CC)为原因。心肌梗死样组织学发现可见于雷击后存活一定时间的个体,组织改变取决于生存时间。例如,雷击事故与死亡间隔4天和5天的病例可见广泛心肌坏死伴出血、单核粒细胞浸润和收缩带;生存10天者心脏除肌溶解外,间质中可见大量成纤维细胞。现场死亡男子的心肌组织学检查显示心肌细胞排列异常和断裂;另一例雷击后观察到心肌细胞波浪状排列。雷击诱导心肌坏死最可能的病理生理机制是心室停搏(asystole)或心室颤动(ventricular fibrillation, VF)期间冠状动脉灌注中断,直至开始有效复苏措施。各种部位骨折在雷击致命受害者中也相对频繁观察到,显然由跌倒和/或气压伤造成。所有其他内部损伤,如主动脉壁不完全破裂、骨骼肌广泛热损伤或肝破裂,均较罕见或为孤立病例,可与其他指标结合用于建立诊断,如目击事故、外部检查中的特征性发现或区域闪电检测服务(RLDS)阳性结果。进行外部检查的医师以及根据受影响个体发现不确定是否应将雷击视为损伤原因的法医病理学家,应咨询负责的区域闪电检测系统,以确定在指定潜在事故时间和地点是否记录到雷击。关于心脏组织学,Janssen将心肌细胞波浪状排列描述为与致命雷击相关的组织病理学发现。
结论(Conclusion)
“雷击死亡”的诊断最好通过外部死后检查确定。在外部发现细微或缺失的病例中,尸检可帮助阐明或有助于确定正确死因。雷击所致内部损伤最常位于头部和胸部器官,主要由机械能或热能造成。由于不存在特异病征性内部发现,建议法医病理学家使用至少一项额外指标以建立正确诊断。这些指标可能包括:目击者或多名目击者的证言;身体、衣物、珠宝、技术设备或环境上的物证(微量物证);区域闪电检测系统(RLDS)阳性结果。