摘要
死亡间隔时间(PostmortemInterval,PMI)又称死亡时间,对PMI的推断是法医实践中的重要问题之一,其准确性往往会对案件性质、嫌疑人判定等起着决定性作用。20世纪以来,法医学者们推断PMI的手段逐渐从侧重于诸如尸僵、尸斑、昆虫发育程度等形态学层面改变为对各种生物检材进行物理、化学变化的研究(如玻璃体液、脑脊液、肌肉组织等),且随着科技的发展,基因、代谢组学技术以及人工智能大数据算法逐渐成为研究热点。但即使PMI推断的研究已有许多,准确推断PMI仍然是法医学领域亟待解决的难题,一方面因为外界环境及死亡原因等因素使得个体差异显著,另一方面是统计学或个体的检测结果无法全面反映死后机体的变化规律,且研究本身即是一种破坏尸体自身环境的方式,对PMI准确推断可能存在影响。本论文将研究如何在不破坏尸体自身环境的基础上,融合大数据算法,快速、可重复、准确地推断PMI。 目的: 采用基于CT的影像学技术研究家兔整体及各个脏器组织随死亡时间变化的影像学改变,探寻其是否存在规律性变化;结合软件及医学图像分割算法,通过训练机器模型实现自动测量,系统性探索死后影像学变化与死亡时间的规律,深入发掘基于CT的影像学技术在死亡模型中推断死亡时间的能力。 方法: 1.利用CT在各个死后时间点对过量麻醉致死家兔进行全身影像扫描,分析家兔死后各组织器官在影像学数据中随PMI的变化规律,并建立相应的回归方程对PMI进行预测。 2.对不同PMI家兔分组进行全身影像扫描,然后以左侧颈总动脉为入路,连接高压注射器灌注造影剂后,立即进行CT扫描,并在其后12h的各个时间点进行扫描,分析造影剂渗透变化与PMI的关系,并进行统计学分析。 3.利用能谱CT(DualEnergyComputedTomography,DECT)对不同死亡时间点家兔的各组织器官进行扫描,研究能谱曲线的斜率与PMI的关系,并将所得数据进行统计学分析。 4.随机选取上述实验中的家兔肾脏进行体积分割,建立肾脏体积与PMI的回归方程,并运用MedSAM及DeepLabV3+网络模型对各组织器官进行语义分割的初步研究。 结果: 1.各组织器官CT值均与PMI有相关性,多组织器官分析(F=43.336,P=0.000lt;0.05)结果可解释98.6%的CT值随PMI变化规律,玻璃体液(t=3.216,p=0.024lt;0.1)、肾脏(t=2.535,p=0.052lt;0.1)的CT值与PMI有显著相关性,其他脏器组织在特定PMI内对PMI推断有相关性。 2.造影剂在不同PMI下的消散速率不同,造影0-12h之间可以有效推断PMI。 3.各组织器官能谱曲线斜率随PMI增加而改变,统计分析证实能谱曲线可以基本准确推断PMI。心脏(t=-5.419,p=0.006lt;0.1)和肝脏(t=-3.555,p=0.024lt;0.1)的能谱曲线斜率与PMI有显著相关性,其他脏器组织在特定PMI内对PMI推断有相关性。 4.以DeepLabV3+和MedSAM为模型的图像分割技术可以准确将组织器官特异性提取,以供后续研究。 结论: 1.各组织器官CT值与PMI均存在相关性,玻璃体液和肾脏的CT值可以用于PMI推断,综合分析与PMI的相关性更好。 2.造影剂的消散随着PMI的变化呈现出一定的规律性,可能成为综合推断PMI的新指标,PMCTA技术有望被用作PMI推断的有效手段。 3.心脏和肝脏的能谱曲线斜率可以用于PMI推断,综合分析与PMI的相关性更好。 4.基于PMCT的脏器自动分割取得初步进展,后续研究可用于建立PMI的智能化推断。