溺水死亡中的肺脏病理改变及其法医学意义

潘红波，梁鼎坚，侯碧海，陈 罡

（1.广西医科大学第一附属医院病理科，广西南宁530021；2.广西壮族自治区警官高等专科学校，广西南宁530023；3.广西金桂司法鉴定中心，广西南宁530022）

溺水死亡中的肺脏病理改变及其法医学意义

潘红波1，梁鼎坚1，侯碧海2，3，陈 罡1

（1.广西医科大学第一附属医院病理科，广西南宁530021；2.广西壮族自治区警官高等专科学校，广西南宁530023；3.广西金桂司法鉴定中心，广西南宁530022）

法医学； 肺/病理学； 溺水； 尸体； 死亡原因； 综述

溺水是意外死亡的三大原因之一，据2014年WHO统计结果显示，2012年全球死于溺水人数达372 000人。溺水常见于意外或自杀，但在法医学中往往需要与他杀及他杀后抛尸入水制造溺水假象相区别。溺水尸体经长时间浸泡，特别是在夏天，容易出现组织肿胀，甚至腐烂，导致其死亡原因难以判别。因此，关于溺水死亡原因的法医鉴定就显得尤其重要。然而，基于溺水有关的法医鉴定尚无统一标准，尽管目前藻类检测作为“金标准”在溺水死亡鉴定中发挥了一定作用，但其假阳性率高、检测实验要求高及自来水等水中并不含藻类物质等因素，使其具体应用受到限制[1]。另外，其他检测手段也用于溺水死因鉴定，如尸体外周血中的细菌，如大肠杆菌、链球菌等检测[2-3]，胸腔积液电解质分析[3-5]，CT扫描上颌窦、蝶窦积液[6]等，但效果欠佳。溺水死亡的主要机制是窒息性死亡，肺部是最严重和最直接的损伤部位。所以作者对溺水死亡中肺部的病理、特征性改变作一综述，以期为法医鉴定提供依据。

1 肺病理形态学的改变

1.1 气道、肺泡腔内大量泡沫、藻类出现 溺水性死亡患者尸检时均可见气道、肺泡腔内大量白色或血色泡沫，即溺水时不自主呼吸、呛咳，水进入呼吸系统，刺激呼吸道黏膜分泌大量黏液，加上肺泡腔内压力增大，血管破裂，溺液、黏液、血液混合从而形成泡沫[7]。然而，尸体征象容易随着尸体腐败而破坏消失，水中浮尸的征象不明显。

硅藻是一种单细胞藻类，在水体中广泛分布。人体进入溺液后，无论是否存在自主呼吸，硅藻均可随溺液进入人体的呼吸道及肺部组织。硅藻细胞壁抵抗力强，即使尸体腐败，藻类物质仍可以在肺泡内保存。因此，通过硝酸酸化法、微波消融法、酶消化法等检测到与溺水水体相一致的藻类，结合多器官硅藻的定性和定量检测，同时对比不同器官组织硅藻数量关系是支持患者是否为溺水性死亡的有力证据[8-9]。然而，该检测的实验方法也有着不容忽视的局限性，如检材易受到影响，从而产生假阳性或假阴性结果，实验过程对实验员、实验设备和实验环境要求高等。

1.2 水性肺气肿 水性肺气肿又称水气肿，即溺水时，溺水者剧烈呼吸使溺液大量进入肺内，同时吸气力量大于呼气力量，溺液吸入肺泡后不易呼出，溺液、血液、黏液充满肺泡腔导致肺体积增大、质量增加，肺表面被肋骨压迫形成压痕[7，10]，其边缘钝圆，触之有揉面感，压之有凹陷，光泽感强，呈浅灰红色夹杂红色出血斑块[11]。水性肺水肿是一种生理反应，是生前溺水的重要征象；对于非溺水直接导致死亡者，尽管尸体暴露在水中，但由于肺泡内压力大，水不易进入肺泡腔，因此缺乏水性肺气肿的形成。

1.3 溺死斑（paltauf斑） 溺死者肺部往往呈浅灰色夹杂着淡红色斑块，即溺死斑[12-13]。浅灰色是肺泡缺血区，淡红色则为出血区。溺死斑是由肺内压突然增高，肺泡壁破裂出血并溶血所形成，多见于肺叶内及肺下叶。而死后入水无肺内压突然增高这一过程，所以无溺死斑的形成。但由于其仅见于新鲜溺死尸体，死亡时间较长则不明显，因此限制了其在溺水死亡中的鉴定意义。

1.4 镜下改变 Han等[14]和Buda等[15]均使用大鼠标本建立了溺水动物模型，通过苏木精-伊红（HE）染色，光镜下观察到海水溺水组大鼠肺组织出血、水肿，肺泡高度扩张，肺泡壁变薄、断裂、塌陷，肺泡间可见炎症细胞、巨噬细胞浸润，且淡水溺水组大鼠肺组织改变与海水组基本一致。电镜观察海水溺水动物模型，可见Ⅱ型肺泡上皮细胞中板层小体减少，而自噬小体明显增多[16]。Locali等[17]将淡水和海水分别灌入大鼠肺内分别建立淡水、海水溺水模型，免疫组织化学法处理后显微镜下计数两肺巨噬细胞数，结果显示淡水、海水溺水组巨噬细胞数均比对照组增高，同时，海水组高于淡水组。显微镜有助于鉴别淡水与海水溺水，但目前尚无统一的参考标准。

2 肺部分子病理学的改变

尽管溺水时肺组织在形态学上有一定的改变，但这些病理改变并不具有特异性，会随着尸体的腐败而变化甚至消失。随着免疫组织化学的发展，近年来溺水病理研究更加集中在溺水的法医鉴定生化指标分析上。

2.1 表面活性蛋白A（surfactant protein A，SP-A） SP-A是最丰富的表面活性蛋白，主要由Ⅱ型肺泡上皮细胞分泌，具有免疫调节作用。Ⅱ型肺泡上皮细胞在病理切片上容易被染色，同时，腐败对SP-A的影响小，因此有利于SP-A在法医病理学上的应用。Pérez-Cárceles等[18]发现，在溺水、其他窒息性死亡、非窒息性死亡的尸检中，溺水组SP-A表达明显高于其他原因死亡组，且这种差异性在肺上叶更为明显，可能原因为溺液一般聚集于肺中下叶，上叶Ⅱ型肺泡上皮细胞损伤较少而分泌SP-A增多。Zhu等[19]发现，淡水溺水死亡尸检组SP-A表达明显高于海水组，表明SP-A不仅可以鉴别溺水性和非溺水性窒息死亡，还可以鉴别淡水和海水溺水死亡。

2.2 肺水通道蛋白-1（aquaporin-1，AQP） AQP是常用鉴别溺水死亡的生化指标，在动物实验中发现，早期（0～3 d）溺水组AQP-1表达明显高于绞死组，但5 d后，由于细胞崩解，溺水组与绞死组AQP-1表达无明显差异。由于水中尸体常较晚发现，使AQP-1在溺水死亡的法医学鉴定意义受限。应用PCR检测淡水组、海水组、对照组老鼠的AQP-5基因发现，淡水组AQP-5表达低于海水组，AQP-5在一定程度上可鉴别淡水和海水溺水[20]，但目前尚无实验证实AQP-5在溺水后期具备鉴定价值。

2.3 其他指标 Miyazato等[21]通过PCR和免疫组化方法证明，不同检测方法对溺水的鉴定有差异，PCR发现SP-A、SP-D的mRNA在溺水组比低体温症和创伤少，TNF-α、IL-1β、IL-10 mRNA在溺水中则高表达，使用免疫组化方法时，除SP-A外，其余因子在各组均无显著差异。然而，即使都用免疫组化方法，Zhu等[19]发现淡水组SP-A明显高于海水组，Miyazato等[21]则认为二者并无明显差异，这可能与溺水者个体差异、实验室操作误差、诊断标准不一致等有关。

3 其他技术

3.1 虚拟尸检（virtopsy） 虚拟尸检是一门新兴的学科，主要运用法医放射学、现代影像学及计算机技术等学科知识，在尽可能不破坏尸体完整性的前提下完成部分传统尸体解剖工作[22-23]。电子计算机断层扫描装置是利用X射线或其他电离射线对人体进行断层扫描，用探测器获取信息，经过计算机处理，二次图像重建获得数字化图像资料的医学影像设备，其具有强大的细节显示能力及高分辨力。伍卫国[12]通过实验动物模型发现双肺野透亮度降低及边缘疱性肺气肿可以成为CT扫描区别早期溺死的可靠征象，水性肺气肿在CT中表现为整个肺野呈磨砂玻璃状改变。Lo Re等[24]和Thali等[23]在溺死者的CT扫描中也发现肺野磨砂玻璃状改变。目前CT主要与其他检验方法一起在溺死鉴别中发挥作用，而MRI在溺水鉴别中的应用尚未见明确报道。虚拟尸检技术获得的影像资料可以作为非血腥的证据呈现法庭，同时，该项技术的非侵入性使得死者家属更易于接受。对于感染传染性疾病的尸体，虚拟尸检可以有效保护法医工作者。但其局限性在于设备及成本费用，使该技术尚未能够真正应用到法医学实践中。

3.2 扫描电镜/能谱技术（SEM/EDX） 随着工业的迅速发展，江河湖泊等水域往往受到工业废料的污染。在溺水过程中，这些化合物颗粒可随溺液进入人体中，利用SEM/EDX检测尸体内脏中这些化合物及其元素成分和含量有助于溺水的诊断和对落水地点的判断。许心舒[25]对33例尸体的肺组织切面异物进行提取，利用扫描电镜在真空条件下进行观察，采用能谱分析仪检测异物颗粒元素种类、含量及比例，并与水域中异物颗粒比较，从而判断入水水域；根据异物颗粒面积、最大直径、整体密度等参数建立判别函数，可鉴别溺死与死后入水。SEM/ EDX可以帮助诊断溺死，协助推断溺水水域，为明确案件性质和确定侦察范围提供科学依据。与传统方法相比，该法在保证实验结果可靠性的同时具有简便、快捷、客观等优势，但目前研究尚停留在动物实验阶段，仍存在许多在实际操作中尚待解决的问题，同时也存在着实验标本易受污染的局限性，可能造成实验结果容易出现假阳性或假阴性。

4 结论与展望

溺水的法医学鉴定即溺死与死后入水的鉴别现仍是法医界的一大难题，通常根据发现尸体的环境、生前人际关系、尸检结果等综合分析鉴定。溺水死亡的主要机制是窒息性死亡，肺部是最严重和最直接的损伤部位，目前国内外关于溺水肺的病理改变研究结果包括大体的出血、水肿，有无溺水斑、水性肺气肿等特殊改变，镜下肺泡壁出现断裂、肿胀，炎症细胞及巨噬细胞浸润，但这些改变均会随着尸体的腐烂逐渐消失。生化改变主要是肺表面活性蛋白和水通道蛋白的改变，由于现在尚未有一个统一的生化指标标准，故仍不能进行实际应用。此外，有时在海水中发现的尸体不一定是海水溺水死亡，故还需要鉴别海水和淡水溺水。根据肺泡内的溺液性质、肺泡间的巨噬细胞数量、SP-A等可对海水和淡水溺水进行鉴别，但目前缺乏统一定论，尚需要大量的实验研究来支持。溺水鉴别未来的发展可能会朝着更为准确的分子病理方向发展，这需要更多的实验结果证实，并建立统一的法医学鉴定检测标准。另外，虚拟尸检与SEM/EDX随着科学技术的发展展现出广阔的发展前景，在溺水鉴别中扮演着越来越重要的角色，有望应用于法医学鉴定领域。

[1]Lunetta P，Miettinen A，Spilling K，et al.False-positive diatom test：a real challenge?A post-mortem study using standardized protocols[J].Leg Med（Tokyo），2013，15（5）：229-234.

[2]Lucci A，Campobasso CP，Cirnelli A，et al.A promising microbiological test for the diagnosis of drowning[J].Forensic Sci Int，2008，182（1/3）：20-26.

[3]Kakizaki E，Kozawa S，Sakai M，et al.Bioluminescent bacteria have po-tential as a marker of drowning in seawater：two immersed cadavers retrieved near estuaries[J].Leg Med（Tokyo），2009，11（2）：91-96.

[4]Matoba K，Murakami M，Hayakawa A，et al.Application of electrolyte analysis of pleural effusion to diagnosis of drowning[J].Leg Med（Tokyo），2012，14（3）：134-139.

[5]Usumoto Y，Sameshima N，Hikiji W，et al.Electrolyte analysis of pleural effusion as an indicator of drowning in seawater and freshwater[J].J Forensic Leg Med，2009，16（6）：321-324.

[6]Kawasumi Y，Kawabata T，Sugai Y，et al.Diagnosis of drowning using post-mortem computed tomography based on the volume and density of fluid accumulation in the maxillary and sphenoid sinuses[J].Eur J Radiol，2013，82（10）：e562-566.

[7]徐永举.溺水死亡的法医学鉴定研究[J].湖北警官学院学报，2014（1）：179-180.

[8]潘国男，吕凌.溺死法医学检验鉴定方法评估与展望[J].中国司法鉴定，2009（4）：67-70.

[9]汪家文，于晓军，王晓雁.溺死法医学鉴定的研究新进展[J].法医学杂志，2008，24（4）：276-279.

[10]Piette MH，De Letter EA.Drowning：still a difficult autopsy diagnosis[J]. Forensic Sci Int，2006，163（1/2）：1-9.

[11]甘建一，朱金生.水中尸体的死因鉴定[J].海南医学院学报，2008，14：303-304.

[12]伍卫国.CT扫描与免疫组化法对水中实验动物尸体死因判别的对照研究[D].衡阳：南华大学，2006.

[13]王琳，李德馨，王永光，等.淡水溺水的直接和间接肺损伤的初步研究[J].临床麻醉学杂志，1992：9-11.

[14]Han F，Luo Y，Li Y，et al.Seawater induces apoptosis in alveolar epithelial cells via the Fas/FasL-mediated pathway[J].Respir Physiol Neurobiol，2012，182（2/3）：71-80.

[15]Badu IK，Girela E，Beltran CM，et al.Diatoms in forensic analysis：A practical approach in rats[J].Med Sci Law（2014-01-24）[2015-02-03]http：// www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Diatoms+in+forensic+analysis% 3A+A+practical+approach+in+rats.

[16]Liu QP，Zhou DX，Lin P，et al.Participation of autophagy in acute lung injury induced by seawater[J].Exp Lung Res，2013，39（10）：441-452.

[17]Locali RF，Almeida M，Oliveira-Júnior IS.Use of the histopathology in the differential diagnosis of drowning in fresh and salty water：an experimental model establishment in rats[J].Acta Cir Bras，2006，21（4）：203-206.

[18]Pérez-Cárceles MD，Sibón A，Vizcaya MA，et al.Histologicalfindings and immunohistochemical surfactant protein A（SP-A）expressionin asphyxia：its application in the diagnosis of drowning[J].Histol Histopathol，2008，23（9）：1061-1068.

[19]Zhu BL，Ishida K，Quan L，et al.Pulmonary immunohistochemistry and serum levels of a surfactant-associated protein A in fatal drowning[J].Leg Med（Tokyo），2002，4（1）：1-6.

[20]Hayashi T，Ishida Y，Mizunuma S，et al.Differential diagnosis between freshwater drowning and saltwater drowning based on intrapulmonary aquaporin-5 expression[J].Int J Legal Med，2009，123（1）：7-13.

[21]Miyazato T，Ishikawa T，Michiue T，et al.Molecular pathology of pulmonary surfactants and cytokines in drowning compared with other asphyxiation and fatal hypothermia[J].Int J Legal Med，2012，126（4）：581-587.

[22]高冲，左芷津，袁雅洁，等.虚拟尸检的研究进展[J].中国人民公安大学学报：自然科学版，2010（1）：35-38.

[23]Thali MJ，Yen K，Schweitzer W，et al.Virtopsy，a new imaging horizon in forensic pathology：virtual autopsy by postmortem multislice computed tomography（MSCT）and magnetic resonance imaging（MRI）-a feasibility study[J].J Forensic Sci，2003，48（2）：386-403.

[24]Lo Re G，Vernuccio F，Galfano MC，et al.Role of virtopsy in the post-mortem diagnosis of drowning[J].Radiol Med，2015，120（3）：304-308.

[25]许心舒.扫描电镜/能谱观察溺死和死后入水的法医学应用研究[D].广州：南方医科大学，2011.

10.3969/j.issn.1009-5519.2015.21.017

A

1009-5519（2015）21-3254-03

2015-06-20）

广西壮族自治区大学生创新创业计划项目（（201410598005）；广西壮族自治区卫生厅科研资助项目（Z2014647）。

潘红波（1968-），男，广西玉林人，硕士研究生，主治医师，主要从事临床法医病理诊断及外科病理诊断工作；E-mail：664040214@qq.com。

陈罡（E-mail：chen_gang_triones@163.com）。