《Journal of Forensic Sciences》：Comparing clinical laboratory beta-hydroxybutyrate testing of vitreous humor against toxicological blood analyses in ketoacidosis deaths
编辑推荐：
β-羟基丁酸（BHB）用于检测酮症酸中毒状态。传统上，血液的标准色谱分析方法一直被用于评估BHB水平。近年来，玻璃体液已成为临床实验室检测中的替代基质/体液。研究人员开展了一项回顾性病例对照研究，纳入2016年至2024年间进行的406例成人尸检，这些病例均进
β-羟基丁酸（BHB）用于检测酮症酸中毒状态。传统上，血液的标准色谱分析方法一直被用于评估BHB水平。近年来，玻璃体液已成为临床实验室检测中的替代基质/体液。研究人员开展了一项回顾性病例对照研究，纳入2016年至2024年间进行的406例成人尸检，这些病例均进行了血液BHB毒理学检测。研究人员比较了定量检测的死后血液毒理学BHB浓度与临床实验室检测的玻璃体液BHB值。血液BHB浓度通过气相色谱-质谱联用（GC–MS）或液相色谱-串联质谱联用（LC–MS/MS）测定，而玻璃体液BHB浓度则通过酶法进行定量。根据BHB水平、死后糖化血红蛋白（HbA1c）浓度、病例病史和尸检结果，病例被分为无酮症酸中毒、糖尿病酮症酸中毒（DKA）、酒精性酮症酸中毒（AKA）、低体温或未另行说明的酮症酸中毒（NOS）。通过相关性和回归分析比较血液与玻璃体液BHB，并使用受试者工作特征（ROC）曲线为通过玻璃体液生物化学诊断DKA和AKA建立各自的阈值。玻璃体液BHB与血液BHB在两种毒理学方法中均呈强相关（Pearson r > 0.94）。ROC曲线确定了玻璃体液BHB阈值：致死性DKA为478 mg/L（4.60 mmol/L）（n = 39；敏感性94.9%，特异性100%），AKA为283 mg/L（2.72 mmol/L）（n = 33；敏感性97.0%，特异性93.4%）；两者的曲线下面积均超过0.97。上述发现支持将玻璃体液生化检测作为BHB分析的可靠方式，并概述了区分致死性DKA和AKA的诊断阈值。
**论文解读：玻璃体液β-羟基丁酸检测在酮症酸中毒死亡诊断中的应用价值**
**一、研究背景与问题**
酮症酸中毒是法医尸检中常见的死亡原因，多见于血糖控制不佳的糖尿病、酒精滥用、低体温和饥饿状态。其本质是酮体（尤其是β-羟基丁酸，BHB）在体内显著蓄积，当葡萄糖无法作为主要能量来源时，脂肪酸代谢大量产生酮体，严重时可导致死亡。在死后检测中，BHB因稳定性优于乙酰乙酸和丙酮，已成为评估酮症酸中毒的核心指标。糖尿病酮症酸中毒（DKA）和酒精性酮症酸中毒（AKA）是两种最常见的致死性酮症酸中毒，二者生化特征重叠但临床背景和死后生化特征不同。
目前，大多数法医毒理学实验室采用气相色谱-质谱联用（GC–MS）或液相色谱-串联质谱联用（LC–MS/MS）检测血液BHB，这些方法灵敏度高、特异性强，被视为参考标准，但耗时长，且死后血液样本常因失血、腐败、生前输血或器官组织捐献而难以获取。玻璃体液因受死后降解和微生物活动影响较小，已被认为是替代检测基质。然而，此前研究较少系统比较玻璃体液酶法检测与血液色谱法检测的相关性，也缺乏分别针对DKA和AKA的玻璃体液BHB诊断阈值。本研究旨在通过回顾性病例对照设计，比较血液色谱法（GC–MS和LC–MS/MS）与玻璃体液酶法检测BHB的结果一致性，并建立DKA和AKA的玻璃体液BHB诊断阈值。
**二、研究方法概述**
研究纳入加拿大东部安大略地区法医病理单位2016年1月1日至2024年12月31日期间所有进行了死后血液BHB毒理学检测的成人尸检记录，共406例。排除儿科死者、死亡前长期住院者及死因未定者。血液BHB检测前期采用GC–MS，后期采用LC–MS/MS；玻璃体液BHB采用酶法（BHB脱氢酶）在自动生化分析仪上定量，并辅以玻璃体液化验（电解质、尿素、肌酐、葡萄糖）。根据血BHB浓度、HbA1c水平、病史和尸检结果，将病例分为无酮症酸中毒、DKA、AKA、低体温和未另行说明的酮症酸中毒（NOS）五类。统计方法包括Mann–Whitney U检验、Pearson相关与回归分析、受试者工作特征（ROC）曲线及Youden指数确定最佳阈值。
**三、主要研究结果**
**3.1 血液与玻璃体液BHB分析**
在406例中，159例（39%）血液BHB由GC–MS检测，247例（61%）由LC–MS/MS检测；296例（73%）获得定量结果。人口学分析显示，死者年龄19–92岁（平均54.4岁），男性占60.1%，BMI平均25.4 kg/m2；50.2%有酒精使用障碍史，28.3%有糖尿病史。按死亡分类，DKA组玻璃体液葡萄糖和HbA1c最高，且玻璃体液尿素和肌酐升高，符合临床DKA的容量不足表现。与无酮症酸中毒对照组相比，AKA、DKA和NOS组的血液及玻璃体液BHB均显著升高（p < 0.0001）。DKA组平均BHB最高，其次为NOS、AKA和低体温组。低体温组玻璃体液BHB显著升高（p = 0.02），但血液BHB未达统计学显著（p = 0.07）。值得注意的是，无酮症酸中毒组中也有BHB超过250 mg/L的病例（如肺栓塞、心脏破裂致心包积血），提示仅凭BHB水平不能单独诊断酮症酸中毒，需结合完整尸检和案情。
**3.2 相关性分析**
在91例血液经GC–MS检测、141例经LC–MS/MS检测的病例中，分别与玻璃体液BHB进行相关回归分析。GC–MS组血液/玻璃体液BHB中位数比值为1.41，LC–MS/MS组为1.47，两组比值无统计学差异。Pearson相关分析显示，GC–MS与玻璃体液BHB的相关系数为0.944，LC–MS/MS与玻璃体液BHB的相关系数为0.947，均呈强线性相关，且两种方法对应的决定系数（R2）均为89%。这表明无论采用哪种色谱法，玻璃体液酶法检测均能可靠反映血液BHB水平。
**3.3 玻璃体液BHB诊断阈值**
为区分DKA和AKA，研究者分别绘制ROC曲线。DKA组（n = 39）与198例对照的ROC曲线下面积为0.9691（p < 0.0001），经Youden指数确定最佳阈值为478 mg/L（4.60 mmol/L），敏感性94.87%，特异性100%。AKA组（n = 33）的ROC曲线下面积为0.9778（p < 0.0001），最佳阈值为283.2 mg/L（2.72 mmol/L），敏感性96.97%，特异性93.43%。两个阈值均表现出极佳的诊断效能。
**四、讨论与结论**
本研究表明，玻璃体液BHB酶法检测与血液GC–MS和LC–MS/MS检测结果高度相关，支持玻璃体液作为非刑事案件法医实践中BHB分析的可靠基质。以往文献中，Felby等、Iliescu等、Pounder等和Palmiere等均报告了玻璃体液BHB与血液的良好相关性，但多数研究未分别建立DKA和AKA阈值，通常仅给出单一酮症酸中毒阈值。例如，Palmiere提出2.5 mM（260 mg/L）可诊断致死性DKA但未提出AKA阈值；Klaric等给出3.43 mmol/L（357 mg/L）的通用阈值。本研究首次分别确立了DKA（478 mg/L）和AKA（283 mg/L）的玻璃体液阈值，且诊断性能优异，为法医病理学实践提供了更精细的量化标准。
研究存在一定局限性，包括未使用玻璃体液葡萄糖作为DKA诊断标准（但DKA组玻璃体葡萄糖平均值高达32.0 mmol/L，验证了分组合理性）；设立“酮症酸中毒NOS”类别可能被质疑引入选择偏倚，但该分类有助于处理存在多种代谢紊乱来源的复杂病例；此外，玻璃体液与两种色谱方法比较可能带来方法学差异，但分组分析反而增强了结论的稳健性。研究还讨论了可能的纳入偏倚，但指出存在BHB升高却未诊断为酮症酸中毒的病例，说明BHB并非唯一诊断依据，减轻了该偏倚。
本研究的优势在于样本量大（DKA 52例、AKA 38例、非酮症酸中毒对照157例），尤其AKA病例数远超既往研究（多为4–6例），提高了统计效能，使分别建立DKA和AKA阈值成为可能。
**结论**：研究人员证明了酶法测定的玻璃体液BHB浓度与死后血液BHB强相关；玻璃体液是可靠的检测基质，可用于酮症酸中毒的死后诊断。提出的玻璃体液BHB阈值（DKA为478 mg/L即4.60 mmol/L，AKA为283 mg/L即2.72 mmol/L）具有较高的诊断准确性。当血液无法获取时，玻璃体液检测尤其具有优势；非刑事案件中生化检测时间效率高，有助于快速完成死因认定。
