米靜雅 劉寧國 董賀文 萬 雷 鄒冬華 李正東 田志嶺 陳憶九1,△
(1南方醫科大學法醫學院 廣州 510515;2司法鑒定科學研究院-上海市法醫學重點實驗室-司法部司法鑒定重點實驗室-上海市司法鑒定專業技術服務平臺 上海 200063)
創傷性腦損傷是世界范圍內重要的公共衛生問題,是最有可能導致死亡或殘疾的傷害類型[1]。在解剖學上,頭部作為一個整體承受暴力的部位,在不同方式作用下,可造成頭皮、顱骨及腦的損傷。由于顱腦的解剖結構復雜,頭部承受暴力作用形式的不同,造成的顱腦損傷特點也不相同。目前顱腦損傷特點分析主要依賴辦案人員的工作經驗,主觀性較大,且在致傷工具和損傷類型方面與顱腦損傷量效的關系缺乏詳細數據。而這正是法醫學鑒定中的重點和難點。
隨著放射技術不斷發展,CT檢查越來越廣泛地應用于法醫學的實際鑒定案件中,其可在很短時間內獲取顱腦損傷的影像學信息,是幫助確定死亡方式和死亡原因的關鍵工具。因此了解并掌握顱腦加速傷和減速傷的損傷特點及成傷規律,有助于提高鑒定的準確率,減少冤假錯案。
國內外開展顱腦損傷的研究較早,但還未有系統 的 體 系 形 成[2-3]。Bauer等[4]回 顧 性 分 析 了 顱 腦CT檢查用于法醫診斷的病例,明確了顱腦CT的法醫評估是顱腦損傷的證據來源,認為顱腦不同損傷類型所表現出的不同顱腦損傷特點具有重要價值。譚宗奎等[5]研究了交通事故與高空墜落致傷的規律及特點,發現不同致傷條件下損傷的規律及傷情特點明顯不同,但并未對客觀影像學特點進行研究。目前,多數研究僅關注在顱腦的一種損傷模式上[6-9],對顱腦加速傷和減速傷損傷特點的對比缺乏深入的研究。
本研究系統地分析了來自全國各地近十年來法醫鑒定中常見的以打擊傷為主的顱腦加速傷和以摔跌為主的顱腦減速傷案例,結合致傷史,依據患者的顱腦影像資料,分析顱腦加速傷和減速傷的CT影像表現和損傷特點,評價其在診斷顱腦損傷中的應用價值。
基本資料收集上海市司法鑒定科學研究院法醫臨床科室2008年至2019年關于顱腦損傷被鑒定人的鑒定資料。基于CT影像信息,分析打擊傷和摔跌傷的成傷特點。本研究涉及到被鑒定人信息,在鑒定過程中已獲得被鑒定人或其親屬的同意,并獲得司法鑒定科學研究院倫理委員會批準。
納入標準:(1)典型顱腦加速傷和減速傷致傷方式的案例,將拳擊傷和工具傷(工具包含有鈍器、木棒、警棒和磚石)歸為加速傷,將摔跌傷、高墜傷和經案情明確為摔跌傷的交通事故損傷歸為減速傷;(2)造成顱腦直接損傷;(3)頭顱為單一受力部位;(4)傷后立即(24 h內)進行顱腦CT掃描。排除標準:(1)頭顱受傷部位無法明確的;(2)顱腦為非受力部位;(3)穿透性的顱腦損傷。
根據納入和排除標準,共有190例符合標準的病例。分別為:拳擊傷和工具傷(鈍器、木棒、警棒和磚石等)患者共109例;平地摔跌、高墜以及交通事故損傷歸為典型的顱腦減速傷致傷方式,入選患者共81例,其基本信息見表1。
影像學檢查 CT檢驗由兩位經驗豐富的影像學醫師完成,檢驗前由法醫臨床學鑒定人提供簡要案情。掃描時患者呈仰臥位,頭擺正進行全顱腦掃描。采用40層CT掃描系統(MSCT;Definition AS;德國Siemens Medical Solutions公司)觀察顱腦軟組織的結構。原始數據設置如下:管電壓:120 kV,管電流:240 mA。每例鑒定均由經驗豐富的法醫臨床鑒定人進行閱片提取并分析。
傷情分析建立顱腦損傷圖文數據庫,記錄患者的性別、年齡、損傷部位(以額、頂、顳、枕4個部位為主)、致傷方式(打擊或者摔跌)、致傷物(工具類型)及顱腦損傷等情況。頭顱受力部位根據被鑒定人的受傷史以及鑒定人的查體分析得到;致傷方式、致傷物來源于被鑒定人或陪同者的陳述;頭皮損傷情況通過體表及CT影像分析獲得;顱骨損傷情況由影像資料獲得;腦實質損傷來自于CT影像資料閱片,觀察頭顱受力部位及腦挫傷的部位分布。結合受傷史,分析法醫中常見的顱腦加速傷和顱腦減速傷的損傷特點。
表1 不同致傷方式傷者的年齡與性別分布Tab 1 Age and gender distribution of patients with different injuries (±s)

表1 不同致傷方式傷者的年齡與性別分布Tab 1 Age and gender distribution of patients with different injuries (±s)
ClassificationManner of injuryCase(n)GenderAge(y)Male(n)Female(n)MaximumMinimumAverage Accelerated injuryInjury by fist6664259234.15±12.04 Injury by tool43403671540.85±13.95 Sub-total109104567238.10±13.67 Deceleration injuryTumbling injury26188961053.50±16.63 High fall injury2625171842.60±14.25 Traffic accidents29191085749.70±21.62 Sub-total81621996748.60±18.23
統計學分析應用SPSS 19.0統計學軟件進行χ2檢驗,P<0.05為差異有統計學意義。
顱腦不同致傷方式與頭顱受力部位表2為顱腦加、減速損傷與頭顱受力部位分布情況。減速傷中,枕部為頭顱受力的好發部位(39.51%);頂部發生率最低(6.17%)。在加速傷中,顳部是最常遭受打擊的部位(41.12%);枕部發生率最低(12.15%)。經χ2檢驗,加速傷和減速傷受力部位的分布差異具有統計學意義(χ2=25.912,P<0.05)。即打擊傷和摔跌傷所造成的頭顱受力的好發部位不同。其中,枕部是顱腦減速傷的好發部位;顳部是加速傷中最常遭受打擊的部位。
打擊傷的案例分為兩類,一類是工具傷,一類是徒手傷。經χ2檢驗,造成打擊傷的兩種顱腦致傷方式的好發部位的差異有統計學意義(χ2=10.514,P<0.05)。即造成加速傷的致傷方式不同,受力的好發部位也不同:拳擊傷常見于顳部(43.75%),工具傷常見于頂部和顳部(37.21%)。

表2 不同致傷方式與頭顱受力部位分布Tab 2 Distribution of different injury-causing modes and forceareas (n)
顱腦不同致傷方式與顱腦損傷類型分布情況表3為加速傷和減速傷兩種不同的致傷方式顱腦損傷類型統計結果。經χ2檢驗,打擊傷和摔跌傷的損傷類型分布差異具有統計學意義(χ2=16.666,P<0.05)。即打擊傷和摔跌傷所造成的顱腦損傷類型分布不同。加速傷中,常發生的損傷類型有頭皮損傷(26.22%)和顱骨骨折(19.51%)。減速傷中,常發生的損傷類型有蛛網膜下腔出血(20.94%)、頭皮損傷(20.58%)和腦挫傷(20.22%)。
打擊、摔跌傷中腦挫傷類型分布對比表4為頭部致傷方式與腦挫裂傷的分布情況。經χ2檢驗,加速傷和減速傷的腦挫傷類型分布差異具有統計學意義(χ2=9.876,P<0.05)。在腦挫傷的損傷中,有沖擊傷、對沖傷和沖擊-對沖復合傷3種類型損傷。加速傷中,常發生沖擊傷即打擊部位的腦損傷(68.89%);而在減速傷中,常見的腦損傷是對沖傷(46.43%)。圖1是1例徒手傷傷者在額部受撞擊時位于右額葉的腦沖擊傷;圖2是1例高墜傷者的腦挫傷分布圖。

表3 顱腦加、減速傷損傷類型分布Tab 3 Distribution of injury types of craniocerebral acceleration and deceleration injury (n)

表4 頭部致傷方式與腦挫裂傷Tab 4 Head injury mode and brain contusion (n)

圖1 1例徒手傷傷者額部受撞擊時右額葉的腦沖擊傷Fig 1 Coup contusions to the right frontal lobe in a boxing injury casualty with frontal impact

圖2 高墜枕部著地時腦對沖傷Fig 2 Brain contrecoup contusions in high fall occipital landing
顱腦損傷的分布
頭皮損傷 打擊傷和摔跌傷的143例顱腦頭皮損傷都位于頭部受撞擊的部位,且頭皮血腫范圍大于著力點。在我們的案例中,加速性顱腦損傷的頭皮損傷較明顯,而減速性顱腦損傷案例通常在撞擊部位沒有肉眼可見的損傷,只能通過CT來識別。
顱骨骨折 顱腦打擊性損傷的顱骨骨折共64例,其中有61例骨折位于著力點及鄰近的顱骨(95.31%),骨折線范圍常超出著力點,另外有3例發生在非撞擊部位的顱骨骨折(顳骨-對側枕骨,顳骨-對側顳骨,額骨-對側顳骨)(圖3)。此外,64例骨折中,58例骨折只發生在顱蓋骨,6例骨折發生在顱蓋骨(額骨)和顱底骨(眶上裂、篩板),其中有5例顱底骨折發生在前顱窩的眶板,受力部位均為額部;有1例受力部位為額顳部的案例,發生前顱窩的篩板骨折。

圖3 打擊性損傷發生在非撞擊部位的顱骨骨折Fig 3 A skull fracture at a non-impact site in accelerated injury
顱腦摔跌性損傷的顱骨骨折共45例,其中40例骨折只位于著力點及鄰近的顱骨(沖擊性骨折,88.89%),骨折線范圍常超出著力點。另外5例僅發生在非撞擊部位的顱骨骨折(額骨-對側枕骨,顳骨-對側顳骨,顳骨-對側枕骨,頂骨-對側頂骨)(圖4)。45例骨折中,42例只發生于顱蓋骨,3例發生在顱底部位(2例在蝶骨翼突,1例在眶上裂)。
腦挫裂傷 加速傷中,31例腦沖擊傷均位于撞擊部位下方腦組織,其中顳部是常見部位,發生率最高(41.94%)。當額部受撞擊時,均發生相應部位腦沖擊傷(6/6)。顳部受撞擊時,顳葉沖擊傷14例(14/20),對側發生對沖傷5例(5/20),沖擊傷-對沖傷復合傷1例(1/20)。頂部受撞擊時,頂葉的沖擊傷10例(10/11),較少發生沖擊傷-對沖傷(1/11)。枕部受撞擊時,較易發生對沖傷(5/8),較少發生沖擊-對沖復合傷(2/8)和腦沖擊傷(1/8)。

A:The occipital fracture contralateral to the frontal force;B:The temporal bone fracture contralateral to the temporal bone force on one side.
減速傷中,21例腦沖擊傷均位于著地部位,26例腦對沖傷位于著地部位的對側。額部著地時均發生相應部位腦沖擊傷(5/5)。顳部著地時沖擊傷12例(12/20),對沖傷1例(1/20),沖擊-對沖傷復合傷7例(7/20)。頂部著地時沖擊傷3例(3/3)。枕部著地時沖擊傷1例(1/28),腦對沖傷25例(25/28),沖擊-對沖傷的復合傷占2例(2/28)。額葉和顳葉為腦對沖傷的好發部位,且撞擊枕部時,腦對沖傷的發生率最高,對沖傷常位于雙側額葉、顳葉。
其他損傷 對于急性硬腦膜外血腫,加速傷比減速傷更容易發生,分別占14.33%(47/328)和7.94%(22/277)(表3)。急性硬膜外血腫常發生在外力撞擊部位,如加速性顱腦損傷中47例急性硬腦膜外血腫者,有41例位于撞擊同側,有6例位于撞擊對側。結合顱骨骨折,加速傷中61例撞擊部位的顱骨骨折中發生急性硬腦膜外血腫的占67.21%(41/61)。減速傷22例中,有18例易發生在外力撞擊一側,4例位于撞擊對側。
對于硬腦膜下血腫,減速傷比加速傷更容易發生,分別占14.08%和12.20%。其中,39例發生硬腦膜下血腫的減速傷中,有21例硬腦膜下血腫發生在對側,18例位于撞擊部位一側;加速傷40例硬腦膜下血腫中,有33例位于對沖部位,7例位于沖擊部位同側。
對于蛛網膜下腔出血,發生部位主要位于腦組織底部及腦挫裂傷區的側裂池、腦溝處。
本研究匯總了上海市司法鑒定科學研究院法醫臨床科室10年來的臨床司法鑒定案件,案件量大且具有代表性,也是首次將顱腦加速傷和減速傷進行影像對比的研究。CT橫斷掃描能夠將頭皮血腫、顱骨骨折、蛛網膜下腔出血、硬腦膜外血腫、硬腦膜下血腫、腦挫裂傷直觀且清晰地顯示出來,因此對顱腦外傷的診斷具有重要意義。法醫專家要解決的主要問題是通過分析損傷模式,區分頭部損傷是由打擊還是摔跌造成的。
打擊傷和摔跌傷不同的致傷方式與頭顱受力部位本研究結果顯示,枕部是減速傷頭顱受力的好發部位,如平地摔跌、高墜均以枕部著力,分析原因可能與人體跌倒時處于仰臥位導致枕部直接與地面接觸造成。劉伯忠等[10]在研究頭部著力部位與跌倒方向、姿勢及現場狀況時,得出后仰倒地者其著力點多在枕部或枕頂部的結論,與我們的研究一致。
顳部是加速傷中頭顱最常遭受打擊的部位,可能是因為側向打擊的動作符合人揮動物體的習慣且阻力較小。生活中常見的打擊斗毆事件中,由于棍棒易于獲取、便于攜帶和揮動、打擊力大,是傷害案件中較常見的致傷物[11]。
打擊傷和摔跌傷不同的致傷方式與顱腦損傷類型不同的頭部作用形式會影響顱腦的損傷分布,從而影響對顱腦致傷方式的判斷[5]。本研究發現不同的致傷方式造成顱腦損傷類型不同:頭皮損傷、顱骨骨折,即損傷主要集中在受撞擊的顱腦外部,且常為多次打擊,形成多部位損傷。這與朱青安等[12]對人體頭部顱骨應力分析的結果一致。
減速傷中造成的主要損傷類型有:蛛網膜下腔出血、頭皮損傷和腦挫傷,損傷主要集中于顱內。其中平地摔跌、高墜等典型的減速性顱腦損傷都以腦挫傷損傷為主。此外,通過對腦挫傷類型比較,發現在加速性損傷中,常造成沖擊傷,而在減速性損傷中,常見的腦挫傷類型是對沖傷(表4)。這與向蓉等[13]在對顱腦減速損傷分析時的結果一致。
打擊傷和摔跌傷不同的致傷方式與顱腦損傷類型分布絕大多數顱腦損傷均可涉及頭皮,因此對于顱腦損傷的案例可通過CT圖像來評估撞擊部位的損傷情況。對于頭皮擦傷、頭皮挫傷兩種頭皮損傷類型,CT檢出率不高,因此在對頭皮損傷進行判斷時,還需要參考法醫臨床查體結果。
顱骨骨折的類型能夠幫助判斷外力作用的部位和性質[14]。其部位和方向與骨折線走向的規律一致[3,14-15]。觀察CT圖像上顱骨骨折的部位和類型可推斷腦損傷的類型及其受力機制[3]。例如當對沖性骨折發生在額葉、顳葉處時應懷疑相應的顱底面挫裂傷;若在撞擊點處出現凹陷性骨折,則在撞擊部位之下可能存在腦挫裂傷或硬腦膜外血腫。我們在打擊傷的研究中,發現6例出現顱底骨折的都遭受過額部打擊,這與朱青安等[12]對顱骨應力分析的研究結果一致,分析顱底骨折可能是額部受到撞擊時,骨折線轉向前顱底而造成。3例摔跌傷造成的顱底骨折中2例發生在中顱窩的蝶骨骨折均為顳部受力所致,1例發生前顱窩眶板骨折為額部受力所致。分析其原因可能是由于頂枕部受到撞擊,應力經顱骨傳至薄弱的前顱底而發生[16]。CT對顱底骨折的診斷有重要價值,能夠清晰再現骨折類型、走向,幫助判斷頭部著力點、血腫位置和出血來源等[17-18]。此外,如果涉及不同部位的顱骨骨折和挫傷,則可以通過CT掃描確定患者遭受的打擊次數;通過CT顱骨骨折的形態并測量其大小,還有助于還原致傷物的類型。
在我們的病例中,加速傷造成的腦挫傷多位于撞擊部位;減速傷的腦挫傷多位于對沖部位,尤其在枕部受到撞擊時較容易出現額葉和顳葉的腦對沖傷。這一點與曹云星[19]的研究結果一致。由于枕骨內面光滑且小腦幕膜性結構具有緩沖作用,而顱底的結構凹凸不平,目前對于打擊額部時造成的對沖傷最新的解釋[20]為,碰撞時腦脊液流向撞擊部位,起到緩沖大腦的作用,而碰撞點的對側由于腦脊液的減少使得緩沖作用減弱,因而發生對沖性腦挫傷。
對于急性硬腦膜外血腫和硬腦膜下血腫,加速性損傷比減速性損傷更容易發生急性硬腦膜外血腫,且較易發生在撞擊部位的同側,常伴有顱骨骨折。而對于硬膜下血腫,減速傷更容易發生硬膜下血腫,且較易發生在撞擊部位的對側。研究發現,徒手傷可能更容易造成硬腦膜下血腫,說明硬腦膜下血腫可能與旋轉暴力造成的橋靜脈撕裂有關。
本次樣本篩選的是典型的直線運動型顱腦損傷案例,而對于那些既有加速過程又有減速過程復雜交通事故案例,或者旋轉運動產生的剪切力損傷等,還需要進一步分析。
綜上所述,CT影像能夠準確診斷顱腦外傷的類型,為顱腦外傷提供及時、準確的影像資料,可作為顱腦外傷的首選檢查方法。此外有研究認為通過CT影像數據,能夠再現顱腦加速傷中撞擊部位和應力傳播過程[21-22]。對于法醫實踐中涉及顱腦損傷的案件具有至關重要的作用。
作者貢獻聲明米靜雅 論文構思,數據整理,論文撰寫。劉寧國 可行性分析,數據解釋,論文修訂。董賀文,萬雷,鄒冬華 提供案例,項目構建,數據采集。李正東,田志嶺 繪制圖表,數據分析。陳憶九 項目構建,論文構思和修訂。
利益沖突聲明所有作者均聲明不存在利益沖突。