典型損傷場景中的肺挫傷

趙金忠 張孟周

1.哈爾濱大工司法鑒定中心，黑龍江 哈爾濱 150000；2.中國政法大學證據科學教育部重點實驗室，北京 100192

肺挫傷（pulmonary contusion）是指鈍性暴力導致的肺被膜完整而肺實質出現水腫及出血的肺損傷。據此與肺撕裂傷、肺內支氣管損傷等加以區分。然而，從法醫病理學角度來說，肺穿透性損傷也都存在著不同程度的肺挫傷所見。胸部是機械性損傷（mechanical injury）的常見受累部位，在所有機械性損傷導致的創傷中胸部損傷占比約為10%～15%［1］。胸部的任何外力打擊都可能破壞肺表面及其深部的血管，進而導致肺挫傷的發生。涉及胸部損傷的患者中肺挫傷的總體發生率差異較大，為18.6%～79.8%［2］。盡管臨床醫學方面對于肺挫傷的臨床診斷、治療及預后等研究已相當豐富，但對于法醫病理學者而言，肺挫傷的成傷機制、損傷分布特點等仍缺乏系統性研究。基于此，本文按照交通事故、爆炸、高墜等典型的損傷場景中肺挫傷的發生情況進行論述，回顧各場景中肺挫傷發生的可能成傷機制及大體損傷特點，以期為后期相關研究提供一定的參考。

一、交通事故

交通事故（traffic accident）是胸部損傷及肺挫傷發生的最主要原因，各類交通運輸工具和參與交通運輸過程中的物體都可能導致人體的損傷及肺挫傷的發生。在法醫病理學日常檢案工作中，最常見的交通事故就是道路交通事故。道路交通事故損傷中常見的致傷工具以汽車為主，受傷人群包括乘員（駕駛員、副駕駛人員及后排座位人員）及行人。

（一）乘員

乘員是道路交通事故中最主要的受害者，易導致乘員肺挫傷發生的車型以小汽車及中型車為主。在交通事故碰撞的過程中，相較于側面碰撞，安全帶、氣囊等保護措施能更有效地預防來自正面碰撞帶來的人體損害。因此，車輛的側面碰撞更易造成乘員的肺挫傷發生（占比近一半）［3］。而側面碰撞中的近側碰撞具有更高、更嚴重的肺挫傷發生率。純橫向的側面碰撞由于具有更高的慣性載荷，比略傾斜的碰撞更易導致肺挫傷，略傾斜的碰撞可能更易導致心臟損傷。廣泛性肺挫傷一般是具有較大作用面的物體（外力）作用于胸部所致，比如駕駛員與方向盤的碰撞、后排座位人員與前排座位的碰撞等。而孤立性肺挫傷一般是車輛的變形部位擠壓胸部或胸部與車內較突出的固定部件發生碰撞造成的［4］。肺挫傷除可能發生在外力直接作用的部位外，還傾向發生于肺的內側、后側和下側［5］。研究表明，在爆炸、局部胸部撞擊等場景中，肺更易在近脊柱側及肺底部產生挫傷改變，這可能與肺在胸腔內的移動及與骨骼撞擊有關，但其具體機制仍不清楚。有學者推測其機制可能與對沖性腦挫傷類似，這種對沖性損傷可能發生在同側肺的不同部位或跨越縱隔至另一側肺。

值得注意的是，近側碰撞中同側肺挫傷程度往往重于對側肺的挫傷程度，而在遠側碰撞、正面碰撞及側翻碰撞中，雙肺的挫傷體積間無顯著性差異［5］。這提示近側碰撞中近側車門變形等是導致肺挫傷的重要原因之一。其他碰撞類型的肺挫傷可能主要是慣性產生的剪切力造成，而無需物體直接碰撞胸部。但遺憾的是目前在交通事故損傷場景中尚無剪切力與肺挫傷關系間的量化性研究［5］。學者可以關注此點進行后續相關的研究，進一步明確交通事故場景中肺挫傷的成傷機制。

（二）行人

行人在交通事故中的損傷模式與乘員完全不同，其死亡率顯著高于乘員（21.7% VS 12.3%）。盡管Waddel和Farley提出的經典“fatal triad”模式受到較多質疑，但對于行人來說，其總體損傷部位仍以頭部、下肢及臀部為主。因此關于行人的胸部損傷及肺挫傷的研究并未受到足夠的關注。在本文中，僅能依據少量胸部損傷的研究加以綜述。有研究表明，在交通事故碰撞過程中，車速及車輛前端形狀（車型）兩個參數共同決定了行人胸部損傷發生的風險及其嚴重程度。其中，車速對成年行人損傷程度的影響最為顯著，其他的參數可以通過降低車輛的碰撞速度來降低碰撞對行人造成的損傷的嚴重程度。在中型轎車和SUV的碰撞中，頭部和下肢受傷的風險更大，在單廂車的碰撞中，胸部的損傷風險特別高，且車輛前端越平坦，行人胸部受直接撞擊的風險就越高［6］。另外，有研究表明，兒童比成人更容易發生肺挫傷，可能是兒童的肋骨比成人吸收能量少及兒童站立位時胸部的位置更易接觸車輛前端所致。當然，撞擊后發生的摔跌及碾壓也是行人肺挫傷發生的原因，對上述情景導致肺挫傷的形成原因多數認為與強烈的高壓波有關，在此不再贅述。

二、爆炸

肺是爆炸（explosion）場景中最常見的受損器官。研究表明45%～80%爆炸死者存在肺挫傷的表現［7］。爆炸性肺挫傷的產生機制仍不十分明確，以下是公認的幾個可能機制：

（一）壓力波

爆炸產生的超壓傳導至密度不同的界面時會傾向于向低密度一側撕裂，物理學稱之為散裂，這實際上就是通常理解的壓力波作用［7］。在爆炸發生的過程中，產生的壓力波直接作用或者爆炸場景中其他物體獲得動能后間接作用于人體，都可導致胸腔內壓驟然增加而引起肺挫傷的發生。另外，基于散裂原理，由于肺中存在大量的氣體-組織界面，這使得爆炸產生的超壓傳導至氣體-組織界面時會導致肺泡及肺間質廣泛剝落于肺泡腔而造成肺損傷［8］。根據胸部所受壓力波的大小，在肺表面及肺實質內可出現不同程度的肺挫傷，肉眼表現為點狀、斑片狀甚至大片狀出血。由于胸腔肋骨的保護作用，超壓傳導過程中所導致的肺表面的出血更傾向于沿著肋間隙分布。另外，相較于空曠環境下的爆炸，封閉環境中的爆炸所導致的肺挫傷更為嚴重，同時封閉環境中由于肺受到來自不同方向的壓力波作用而導致肺挫傷分布更加彌散［8］。

（二）內爆力

輕柔擠壓肺組織時，肺組織與肺內氣體一同被壓縮，氣體可經氣道排出。當超壓在極短時間（10-5-10-6s）內作用于肺時，肺實質結構被壓縮的速度及程度遠不及肺內氣體，當被壓縮的氣體重新膨脹可造成肺泡及毛細血管損傷，稱之為內暴力損傷［9］。爆炸性肺挫傷患者中存在彌漫且嚴重的肺泡過度擴張表現似乎證明了內暴力的存在。肺內氣體壓縮-膨脹過程中的負壓狀態也被認為是導致肺水腫的原因之一。另外，內爆力也可以很好地解釋肺爆震傷后出現局部或全身空氣栓塞的原因，即肺泡內氣體在反復壓縮膨脹過程中造成的氣體進入血液循環所致。

（三）剪切力

當壓力波或能量傳遞到不同肺組織時，密度差異所造成的慣性效應常使大血管、支氣管等從肺實質上撕裂，從而導致支氣管的動靜脈瘺、胸膜瘺等，進而造成氣胸、全身空氣栓塞等嚴重后果，同時也會導致肺泡壁及肺實質內小血管發生破裂，引起不同程度肺挫傷的發生［10］。

以上稱為原發性爆炸性肺挫傷。當然，爆炸現場中的高速碎片，爆炸引起的摔跌、物體砸壓等也是肺及軀干損傷的重要原因，其肺挫傷的成傷機制與交通事故和摔跌相似，在此不再贅述。由于爆炸性肺挫傷的產生機制目前仍不十分清楚，法醫病理學者及基礎醫學研究人員可開展相關動物實驗，進一步確定爆炸性肺挫傷的成傷機制及發現其可能的其他成傷機制。

三、高墜

人體從高處以自由落體運動墜落，與地面及其他物體碰撞發生的損傷稱為高墜傷（injurybyfallfromheight）。高墜傷的損傷程度取決于傷者（死者）墜落時的高度、體重、墜落過程中有無阻擋物以及接觸地面或物體性狀等。高墜死者損傷具有外輕內重的特點，即其體表損傷可能比較輕微，而內部的臟器損傷及骨折比較嚴重。高墜傷的損傷部位則主要與人體的著地部位有關。當一側軀干或者胸部著地時，會導致胸部的損傷，如上所述，更可能會導致嚴重的肺挫傷，甚至肺破裂。

高墜發生時的高度及傷者（死者）接觸地面的身體部位決定了作用于胸部的動能。一項包含352例高墜死亡案件的回顧性研究表明：頭部損傷（顱骨骨折）在所有墜落高度均可發生，胸部損傷主要發生在3m以上，腹部損傷主要發生在9m以上［11］。盡管頭部損傷是高墜案中最常見的致死性損傷，胸部損傷也可能是其致死的原因。研究表明對比小于3m和大于9m的高度跌落時，死者肺挫傷的總發生率從4.1%升至6.6%［11］。對于老年人群體，低位高墜（小于3英尺）是除交通事故外造成肺挫傷的最重要原因，占比19.1%［2］。而兒童群體的低位高墜（小于15英尺）肺挫傷發生率僅為0.5%，這可能是兒童的靈活性及肺組織的彈性優于老年人所致［12］。

四、其他

在奔跑過程中摔傷，人體向前或側方撲倒摔跌時，也可能會導致肺挫傷的發生，但發生率相對來說比較低，即使發生其損傷程度也很輕微。摔跌所致肺挫傷情況類似于低位高墜導致的肺挫傷，在此不過多地說明。體育運動、動物踢傷以及非致命性彈丸等局部作用于胸部也可造成肺挫傷，其挫傷發生部位主要位于受力軸線上。心肺復蘇導致的肺挫傷發生率（尸檢：31.2%，臨床CT：41%）僅次于胸肋骨骨折發生率，但絕大多數心肺復蘇相關的肺挫傷程度較輕微，且心肺復蘇引起的肺挫傷主要位于肺后側，可能是仰臥時肺后半部的靜水壓較高所致。

五、總結

實際上，從生物力學、病理生理學、臨床醫學等不同角度研究肺挫傷的文獻相當多，研究方法也十分豐富，如回顧性案例分析、計算機建模、仿真模擬、動物模型等。但大部分涉及肺挫傷大體形態的文獻其初始目的是為汽車安全性服務的，比如目前常用的簡略創傷分度法（abbreviated injury scale，AIS）、損傷嚴重度評分（injury severity score，ISS）、胸部創傷指數（thoracic trauma index，TTI）等創傷分級或評分系統初期均是針對評估汽車安全性而被開發的。可能受限于人體損傷實驗的特殊性，針對不同場景中肺挫傷的大體、組織病理學特點及成傷機制等目前并未被系統性研究。若能深入研究其形態特點將有益于法醫司法鑒定中涉及肺挫傷或胸部創傷死者的成傷機制及死亡原因分析。