第一作者简介:蒋硕,女,北京人,硕士在读,研究方向为心源性猝死病理诊断。E-mail: lucinda5531@163.com
准确诊断急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)对于法医病理学仍存在一定困难,已有大量研究试图证明心肌钙蛋白I(cardiac troponin I,cTnI)具有诊断AMI的潜力。本文梳理近10年的文献发现,急性心肌梗死发生后,不同的组织中cTnI浓度有所差异,虽然心包液与急性心肌梗死相关性最好,但综合检材获取难度,部分文献推荐应用股静脉血诊断急性心肌梗死。cTnI浓度会受到死亡原因、死亡时间的影响,其他多种死因会导致cTnI升高,且随PMI延长,cTnI的浓度会缓慢增加。本文认为在法医应用层面,目前研究中cTnI参考值差异较大,仅通过cTnI难以准确诊断急性心肌梗死。
Definitive diagnosis of acute myocardial infarction (AMI) is difficult for forensic pathological analysis. There have been lots of studies attempting to prove the potential of cTnI (cardiac troponin I, cTnI) in diagnosing AMI. Through review of the relevant literatures in the latest decade, it is revealed that the concentration of cTnI varies from tissue to tissue after occurrence of AMI. Pericardial fluid presents great correlation with AMI, yet hard to extract, so that the femoral venial blood has been proposed by some researchers to use for the diagnosis of AMI. The concentration of cTnI is evidently affected from the death cause, postmortem interval and other death-relating factors, having its slow increase being observed with the elongation of postmortem interval. Given of a wider discrepancy of reference value of cTnI from the present researches, an accurate diagnosis of AMI is difficult to carry out with only cTnI.
急性心肌梗死(acute myocardial infarction, AMI)常见于心源性猝死案例中, 如冠心病急性发作猝死, 如何明确诊断AMI将对死因鉴定具有重要价值。由于AMI发生急骤, 组织形态在短时间内难以出现典型的缺血改变, 所以仅凭借尸体解剖及常规组织病理学检查很难做出明确的AMI法医学诊断[1]。为此, 法医学者大量研究, 在免疫组化[2]、蛋白质分子[3, 4, 5]以及光学技术[6]等方面都取得了相应成果。其中, 心肌钙蛋白(cardiac troponin, cTn)已经是临床诊断AMI的“ 金指标” 之一。本文旨在通过文献回顾, 从样本选择、死亡原因以及死后经过时间等方面探讨心肌钙蛋白在AMI法医诊断方面的应用, 以期为将来法医实践及研究提供参考依据。
在法医研究方面, Chen[7]及Osuna[8]的研究也证明了心肌钙蛋白在AMI死后诊断上具有一定潜力。cTnI是肌钙蛋白家族成员, 分子量为21 kD, 当心肌细胞膜完整性破坏时, cTnI最早且迅速释放入血。研究表明AMI发生后, cTnI敏感度优于cTnT [9]。此外, cTnT在其他疾病如慢性肾衰竭的患者血液中会升高, 所以当慢性疾病与心肌损伤并存时, 临床上学者倾向于利用cTnI评估心肌损伤[10, 11]。因此, 相比cTnT, cTnI更具有特异性, 反应心肌损伤更敏感。在法医学领域, 2018年, Barberi等[12]综述了cTnT在死后诊断AMI的效果, 认为cTnT在死后48 h内较为稳定, 但在诊断AMI方面仍存在困难。目前, 法医学者也通过大量研究试图确定cTnI诊断AMI的应用价值, 但在系统地分析解读关于应用cTnI诊断AMI的价值及其相关研究成果方面, 仍需要进一步讨论。
本研究通过Medline/PubMed、CNKI中国知网、万方数据库, 以心肌梗死(AMI)或心源性猝死(SCD)和心肌肌钙蛋白(cTn)或心肌肌钙蛋白I(cTnI)为关键词检索文献。综述近10年国内外研究, 梳理了cTnI在不同组织中的浓度范围(表1), 归纳了影响cTnI诊断AMI的条件及环境, 最终探讨cTnI在实际工作中的应用价值。
心包液存在于心包腔中, 具有较好的保存条件, 内有多种生物化学物质[13]。有不少学者提出检测心包液中cTnI对AMI死后诊断具有重要意义[8, 12, 13]。Osuna等[8]认为cTnI在心肌缺血早期从受损心肌释放至心包液, 有利于心肌梗死的早期诊断。2004年, Pé rez-Cá rceles等[14]发现AMI猝死者的心包液中cTnI浓度均高于对照组。Batalis等[15]的实验证明心肌梗死组心包液中可达到20 144 ng/mL, 而股静脉中cTnI的平均浓度仅为102 ng/mL。2016年, Palmiere等[16]也发现心包液中cTnI会有明显高于外周血的现象。因此, 心包液中的cTnI检出率要明显高于外周血, 分析原因可能在于血液循环停止后, cTnI可持续渗漏至心包液中[17]。此外, AMI死者尸体的不同部位血液中cTnI浓度也有所不同, 左心血cTnI浓度最高, 其次是升主动脉、颈动脉和心包液, 股静脉浓度较低[15, 16]。Vanhaebost等[18]认为测定股静脉中cTnI的浓度对于诊断急性心肌梗死猝死有重要价值。有研究提出血清中低浓度的cTnI可作为排除心肌损伤的依据[13]。对于死后诊断AMI, 不同研究所得的临界值各不相同。例如外周血的临界值有55 ng/mL[7]; 心包液的临界值有574.5 ng/mL[19]、1 180 ng/mL[7]、1 100 ng/mL[20]等; 心血的临界值有1 000 ng/mL[7]、500 ng/mL[20]等。但是死亡12 h内, cTnI浓度低于上述水平也可存在严重心肌损伤[20]。Cina[21]和孙光进[22]等研究均显示心血cTnI浓度大于40 ng/mL可提示AMI。虽然死后cTnI变化规律基本一致, 但cTnI水平及变化速率却有较大差异, 分析其原因可能在于检测方法、样本来源以及样本生前情况差异等(表1, 图1)。总之, 体液中cTnI浓度的升高对法医诊断AMI具有一定的提示性, 心包液及左心血中cTnI的升高能够反映AMI的发生。
虽然Chen等[23]认为人死后12 h内cTnI会受到死亡时间的影响, 而在死后12h以后cTnI浓度保持稳定。但也有研究认为在死后1~61 h内, 死亡时间与cTnI浓度无关[13]。不过多数研究表明, cTnI浓度会随着PMI的改变发生一定的变化。在死后24 h内, cTnI会持续较快增高, 而超过死后24 h后, cTnI增速变缓[20]。李万军等[24]认为心肌自溶会导致心血中cTnI浓度升高, Vargas[13]却认为cTnI不会受到组织自溶的影响。有研究发现, 在室温(25℃)环境下, 血液离体48 h内, 高浓度的cTnI(1 098~1 840 ng/mL)浓度会缓慢降低, 而低浓度的cTnI(0.05~1.24 ng/mL)则没有此类现象[20]。笔者发现, 在死亡早期, 利用cTnI诊断AMI的研究仍然较少, 在高度怀疑AMI发作猝死的案件中, 法医到达现场后若能及时采集体液检测cTnI将有助于弥补这一研究空白。
2011年, 孙进广等[22]对比AMI与交通事故中死亡尸体发现, AMI组血液中cTnI水平明显高于对照组。但在其他原因死亡案例中, 心包液中cTnI浓度与AMI不存在明显差异。如热射病[7, 20, 25]、兴奋剂滥用[7, 20]、镇静催眠药中毒[7]、慢性心力衰竭[7]和蛛网膜下腔出血[7]等可能伴有心肌损伤的死因中, 血液及心包液中cTnI浓度都会升高[7, 20]。Vargas等[13]研究发现, 在多发性创伤, 尤其是合并败血症尸体血清中, cTnI浓度会大幅升高, 这可能与病理状态下活性氧自由基过量释放造成的心肌损伤有关[26, 27, 28]。然而在大失血、冻死、溺水等死因情况下, cTnI则保持较低水平[7, 20], 这些结果提示死后连续取血检测cTnI的浓度变化能对死亡原因的确定具有参考意义, 同时说明仅依靠cTnI浓度诊断AMI存在风险。
通过文献回顾分析发现, 在不同组织中, 心血中的cTnI浓度最高, 尤其左心血; 心包液对AMI的反应虽然最敏感, 但是在法医实践中, 心包液含量往往较少, 存在提取困难的问题。而心血存在于心腔中, 保存状况较好, cTnI浓度高, 提取简便。cTnI在不同组织中的浓度各有特点, 例如左心血浓度最高, 心包液对AMI的反应最敏感。故笔者认为心血对于AMI的法医学诊断更具有可行性。此外, 体内cTnI浓度还会受到不同死因的影响, 且随着死亡时间延长, 腐败自溶导致cTnI浓度波动, 因此在AMI死后诊断方面, 尚不存在明确的cTnI法医学参考值。cTnI浓度检测可以成为确定AMI法医学诊断的基础, 若要做出明确诊断, 尚需要结合尸检结果、生前就诊信息或其他敏感性更高、特异性更强的生物学标志物, 进行综合分析。
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