《Forensic Toxicology》：Utility of tissue as an alternative specimen to blood for measuring volatile hydrocarbon concentrations in fire-related-deaths
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目的：对死后血液中挥发性烃（VHCs）的定量分析可为了解火灾相关死亡的情况提供信息。检测特定的VHCs可区分建筑火灾与涉及汽油或煤油的火灾。虽然已在心脏血中检测了VHC浓度，但其他样本中的浓度仍不清楚。研究人员评估了心脏血与股静脉血或各种器官组织之间一氧化碳血
目的：对死后血液中挥发性烃（VHCs）的定量分析可为了解火灾相关死亡的情况提供信息。检测特定的VHCs可区分建筑火灾与涉及汽油或煤油的火灾。虽然已在心脏血中检测了VHC浓度，但其他样本中的浓度仍不清楚。研究人员评估了心脏血与股静脉血或各种器官组织之间一氧化碳血红蛋白（COHb）和VHC浓度的相关性，以调查在无法采集心脏血的情况下替代样本的可行性。方法：研究人员从本部门处理的火灾相关死亡案例的受害者中采集了心脏血、股静脉血、脑、肝和肌肉样本。使用顶空气相色谱-质谱联用（HS-GC-MS）分析了17种VHCs。结果：在建筑火灾案例中，心脏血中的COHb浓度与股静脉血中的COHb浓度呈正相关。苯、甲苯和苯乙烯是火灾相关死亡中常见检出的化合物，这些化合物在心脏血中的浓度与股静脉血中的相应浓度呈正相关。心脏血中的浓度显著高于股静脉血中的浓度。组织浓度也与心脏血中的浓度呈正相关。在各样本中，脑组织中的浓度最高。在汽油和煤油相关火灾案例中，脑中的VHC浓度模式与心脏血中观察到的模式相似。结论：这些结果表明，脑组织是适合进行VHCs分析的样本，并且当心脏血中无法检测到VHCs或无法获得心脏血时，可以使用脑组织。
在火灾相关死亡的司法鉴定中，区分生前暴露于火灾与死后焚烧是核心问题。尸检中烟灰吸入和下气道热损伤虽能提供重要证据，但法医毒理学分析可提供更客观的生前吸入化学指标。血液中碳氧血红蛋白（COHb）水平测定是评估一氧化碳暴露的成熟方法，但仅凭COHb分析无法反映其他火灾相关化合物的吸入情况，也难以判断是否使用了助燃剂。挥发性烃（VHCs）分析可检测更广泛的火灾生成物质，并有助于鉴别助燃剂类型，因此扩展了火灾相关死亡毒理学检验的解读能力。然而，VHCs分析的实际应用主要局限于心脏血，而严重热损伤常导致心脏血无法获取，且目前缺乏关于其他血液或器官组织中VHC浓度的系统数据。为此，研究人员系统比较了心脏血、股静脉血以及脑、肝、肌肉组织中的VHC浓度，评估这些样本作为替代基质的可行性。该研究基于日本熊本大学法医学系处理的火灾相关死亡案例，发表于《Forensic Toxicology》。
研究人员共收集了2019年1月至2025年3月间的86例火灾相关尸检案例，全部案例均取得心脏血和股静脉血，其中30例额外采集了脑、肝和肌肉组织。根据心脏血中VHCs特征，案例被分为建筑火灾组（81例）、汽油相关火灾组（3例）和煤油相关火灾组（2例）。研究结果显示，在建筑火灾组中，COHb和苯、甲苯、苯乙烯浓度在心脏血与股静脉血间呈显著正相关，且心脏血浓度更高。组织样本中，脑组织的VHC浓度与心脏血相关性最强，浓度也最高。在汽油和煤油相关火灾中，脑组织的VHC模式与心脏血高度相似。这些结论表明，脑组织可作为心脏血不可用时的合适替代样本，有助于提升火灾相关死亡毒理学分析的适用性和可靠性。
关键技术方法概述：样本队列来自熊本大学法医学系2019年1月至2025年3月处理的火灾相关尸检案例，共86例，其中30例另取脑、肝、肌肉组织。VHCs采用顶空气相色谱-质谱联用（HS-GC-MS）选择离子监测模式分析，以氘代甲苯为内标，共定量17种目标烃类。组织样本取内部薄片1 g处理，血液样本取1 mL处理。COHb使用CO血氧仪测定。所有化合物建立0–10 μg/mL校准曲线，评估精密度与准确度。
研究结果详述：
方法验证：各化合物校准曲线线性良好，决定系数为0.988–0.996。除正十一烷和正十二烷外，精密度和准确度均在±20%以内，这两种物质仅用于定性判断。
建筑火灾组心脏血和股静脉血中COHb和VHCs浓度的比较：在81例建筑火灾案例中，排除18例COHb超出测定上限的案例后，心脏血与股静脉血中COHb浓度呈正相关（r=0.97，p<0.001），心脏血略高（股静脉血相对心脏血的斜率为0.90）。苯、甲苯和苯乙烯在心脏血与股静脉血中的浓度均呈正相关（r分别为0.73、0.69、0.85，p<0.001），且心脏血浓度显著高于股静脉血（斜率分别为0.31、0.23、0.31）。
建筑火灾组心脏血和组织样本中VHCs浓度的比较：在25例同时具有组织样本的建筑火灾案例中，苯、甲苯和苯乙烯在心脏血中的浓度与脑、肝、肌肉组织中的浓度均呈正相关。斜率显示脑组织浓度最高（苯6.1、甲苯5.6、苯乙烯6.8），肝组织居中，肌肉组织最低。脑组织与心脏血的相关系数最高（苯0.76、甲苯0.73、苯乙烯0.76），表明脑组织是最能反映心脏血VHC水平的组织。
颅骨开放在建筑火灾组中对VHCs浓度的影响：比较有颅骨开放（12例）和无颅骨开放（13例）的案例，脑组织中VHCs浓度与心脏血的相关性在两组间类似（有颅骨开放组苯、甲苯、苯乙烯斜率分别为4.8、6.3、7.8；无颅骨开放组分别为6.5、5.1、5.7），提示颅骨开放并未对脑内VHC浓度产生一致性的影响。
汽油和煤油相关火灾组中脑组织的VHCs：在汽油相关火灾案例（3例）中，脑组织和心脏血均检出了特征性化合物如丙苯、2-乙基甲苯和三甲苯；在煤油相关火灾案例（2例）中，脑组织和心脏血均检出了正辛烷至正十二烷等脂肪烃。脑组织中的浓度普遍高于心脏血，且分布模式与心脏血一致，表明脑组织能够反映助燃剂相关的VHC特征。
讨论部分总结了替代样本的适用性依据：心脏血与股静脉血中COHb浓度强相关，差异微小，两者均可用于COHb分析；而VHC浓度在心脏血中显著较高，可能与死亡急性期吸入、外周血浓度梯度及死后肺血扩散等因素有关。脑组织因高脂含量而倾向于蓄积亲脂性VHCs，与心脏血相关性最强，且受死后再分布影响较小，可能比心脏血更准确反映生前吸入情况。颅骨开放未显示明确影响，但汽油和煤油相关案例数量有限，需要更多数据。该研究也存在局限性，如死后间隔和储存条件的影响未评估、吸烟史和职业暴露信息缺失、案例数少等。结论部分翻译如下：研究人员评估了86例火灾相关死亡血液样本和其中30例器官样本中COHb和VHCs浓度之间的关系。在建筑火灾组中，COHb和VHCs浓度在心脏血和股静脉血之间显示出强相关性，且心脏血中数值更高。器官组织浓度与心脏血浓度也观察到强相关性，尤其是脑组织。此外，对汽油和煤油相关火灾的脑样本分析产生了与心脏血观察到的VHCs浓度模式相似的结果。总体而言，这些发现表明，当心脏血不可用时，脑组织可作为合适的替代样本。这将有助于火灾相关死亡的司法调查。关于各种火灾现场条件下样本中VHC谱的进一步数据可能有助于更详细地重建死亡环境。
