为什么要对死者进行全身扫描?

为什么要对死者进行全身扫描?

瑞士伯尔尼大学医学中心内部黑暗的走廊深处,放射室紧闭的门下透出一丝亮光。大楼外,在荧光路灯的照耀下,一辆空灵车在装卸码头等待。今晚,当地的殡仪员通过运送特殊尸体赚些外快。他从后门进入放射室,轻轻地将一具尸体放在全身扫描仪的滑动床上,尸体被包裹在一个蓝色袋子里,袋子里有两层包裹。X 射线可以轻松穿过袋子,扫描尸体时袋子会保持关闭状态,这既是为了尊重死者的隐私,也是为了不打扰房间里的任何非法医人员。

法医病理学家迈克尔·塔利说,如果没有这个袋子,该大学的诊断放射学研究所就不会批准使用其无菌洁净研究设施进行尸检研究。瑞士人对有序性和精确性的重视也延伸到了死亡调查任务中。

这种对精确度的文化热情(有人会说是痴迷)对于任何乘火车来到瑞士这座拥有 800 年历史、保存完好的首都的游客来说都是显而易见的。火车站走廊上摆放着一排排时钟,它们都完美同步,甚至连突出的秒针都走得如此精准。本着这种精神,塔利和他在伯尔尼法医研究所的同事们正在完善终极无乱尸检:精确、客观、无损,死亡的每一个数据点都永久地记录在光盘上,科学家们将这些光盘存放在附近一家瑞士银行的保险库里(还有哪里?)。

Thali 称这项技术为“虚拟尸检”。具体来说,他的研究团队采用了计算机断层扫描 (CT) 和磁共振成像 (MRI) 这两种医学成像技术,以创建犯罪受害者内脏的三维高分辨率计算机图像。Thali 将这些数字化的血液和内脏注入受害者的空心人复制品中。结果就是一具从头到脚的网络尸体,病理学家可以从任何深度和角度(包括从内到外)查看尸体的伤口和所有细节。

除了以不流血的方式处理这项原本很麻烦的工作之外,虚拟尸检项目通过数字技术保存的尸体还具有永久保存的优势。“不幸的是,谋杀受害者有腐烂的习惯,”塔利指出。当然,警方和病理学家长期以来一直用照片和详细的医疗报告记录这些消失的证据。然而,照片受到二维性和摄影角度固有失真的限制。而塔利认为,医疗报告仍然过于主观,令人无法接受。

这种批评得到了法庭上嘈杂声音的支持,检察官和辩护律师经常会介绍相互对立的病理学家,他们各自重新解释尸检报告以偏袒一方或另一方。陪审团很难理解这些论点,因为尸检照片通常充满血腥,导致许多人惊恐地转过头去。“我们(瑞士人)不太习惯像《犯罪现场调查》这样的节目,”塔利指出。“这可能是一个真正的问题。”

在塔利设想的未来,任何站在证人席上的病理学家都可以在陪审团面前,通过调用存储在磁盘上的原始数据,无血无肉地重新解剖受害者。“图像是的。血腥不是,”他说。

在过去三年中,塔利已经进行了 100 多例虚拟尸检,每次尸检后都会进行传统尸检以确认其发现。尽管他的实验技术已被证明非常准确,但他预计在首次虚拟尸检在法庭上亮相之前,至少还要完成 100 例以上的案件。

“虚拟尸检还像个婴儿,”塔利说,“它还不能独立存在。”首先,他必须证明虚拟尸检至少与传统尸检一样准确。他说,到目前为止,虚拟尸检在检测内出血、子弹路径和隐藏骨折方面特别有效,而这些部位很难被发现。
当病理学家被迫剖开尸体的内脏时,就会在血腥和暴力的环境中被隔离。

也许,最棒的是 CT 和 MRI 扫描可以突出显示栓塞(阻塞血管的气泡,很可能是通过某种伤口进入人体的)。塔利解释说,一旦病理学家切开静脉或器官寻找这种冒泡证据,它就会消失。“这个问题太难了,有人提议在游泳池中进行水下尸检,以检测逃逸的气泡,”他说。
扫描还可以更轻松地检测肺部吸入的水和血液。这些法医“生命体征”告诉病理学家受害者在进入水中或受伤时还活着,这对于确定溺水或车祸是否是为了掩盖谋杀而上演至关重要。在 CT 和 MRI 扫描中,气囊、血液或水囊清晰地显示为斑点——黑色、亮白色或灰色——与身体组织背景形成对比。

负面方面,虚拟尸检仍然不足以诊断中毒,以及感染或心力衰竭等常见的自然死亡原因。“显然,”塔利承认,“在疑似谋杀案中,能够排除这些自然死亡原因非常重要。”

今晚,塔利面临的法医问题是,尸袋中的老妇人在前一天下午被压在沃尔沃运动型轿车底盘下之前是否已经死亡。沃尔沃司机坚称,他在倒车进入发现尸体的停车位之前检查了后视镜。考虑到这名老妇人的年龄——70 多岁——她之前心脏病发作或中风的可能性似乎很大。

塔利的研究小组当天早些时候开始检查尸体,当时尸体面朝上躺在法医研究所二楼解剖室的石质检查台上。可视化专家乌尔苏拉·巴克和病理学住院医师埃敏·阿加耶夫在尸体表面贴上纽扣状的参考标记,并用数码相机从九个角度拍摄。然后,他们利用顶灯和透明胶片,在尸体上投射出一个由黑点组成的编号网格,然后使用安装在高架梁上的摄像头启动计算机引导的 3D 扫描。巴克和阿加耶夫将尸体翻过来,重复了这一过程,然后将尸体装进袋子里,用私人灵车送到几个街区外的大学神经放射学研究所进行核磁共振扫描。

自 1980 年问世以来,磁共振成像已成为医学诊断中相当常规的技术。MRI 使用通过强磁场发射的无线电波,生成细节极为丰富的 3-D 内部图像。但该过程仍远未实现自动化,需要操作员学习复杂的协议才能从不同类型的身体组织中提取图像。让虚拟解剖项目变得更加复杂的是,MRI 技术员 Karin Zwygart 必须制定特殊协议来补偿 Thali 的冷藏研究对象的较低体温。否则,较低的温度会对结果造成严重影响,因为 MRI 机器通过转换来自不同种类原子核的特征振动来运行。在较低的温度下,这些原子核振动会减慢。

积极的一面是,生成的图像非常清晰,每当塔利在国际会议上展示这些图像时,放射科医生都会惊讶地询问。“它们不仅没有动静,”他谈到尸体时说,“而且没有跳动的心脏,没有血液循环,也没有消化运动来模糊我们的图像。”当晚,遗体将接受最后一次检查,被送往伯尔尼大学诊断放射学研究所。在这里,遗体通过 CT 扫描仪的环形孔,该扫描仪根据一系列 X 射线切片构建遗体的 3D 图像。在放射科套件的黑暗计算机室里,成像研究所所长彼得·沃克 (Peter Vock) 与神经放射学家卢卡·雷蒙达 (Luca Remonda) 共用一台计算机。两人就像小学生玩新电子游戏一样专注,轮流点击和拖动屏幕控件来操纵显示器上的图像。沃克定义并删除了 CT 扫描仪的床,让女人的尸体悬浮在屏幕中间。他慢慢地融化了银色的皮肤、肌肉和结缔组织层,露出了裸露的白色骨架。他翻来覆去地旋转着图像,停下来观察多处肋骨骨折、胸骨断裂、锁骨碎裂和椎骨粉碎。然后,他一层一层地重新组装尸体。当他到达筋膜层时——裸露的骨头和完整的肌肉之间的中间位置——他再次停下来,对女人腹部异常高的位置和腹部腹部像一条过紧的皮带一样明显的凹痕感到好奇。

“我们称之为领口征,”沃克解释道。“我们认为,这名妇女的胃可能是通过横膈膜破裂而向上推的,”横膈膜是将肺部与腹部器官分开的一块大肌肉。为了看得更清楚,沃克完成了躯干的重建,然后切开中段,每次切 5 毫米,直到他发现横膈膜白色肌肉中有一个黑色的缝隙。

沃克将控制权交给雷蒙达,塔利让放射科医生检查该女子肺部是否有吸入血液的迹象。早些时候,在 MRI 扫描期间,塔利注意到该女子的肌肉组织中有亮区。如果这代表活动性出血,则表明当汽车将她的身体压在人行道上时她还活着。但死后损伤会导致一些内部渗血。更能说明问题的是吸入血液的明显迹象——这证实了该女子受伤时仍在呼吸。

当雷蒙达第二次或第三次切开肺部时,出现了第一个白色斑点。随着他继续向下移动组织,每个亮点都消失了,取而代之的是其他亮点。显然,这是吸入的血液。

雷蒙达和沃克转向塔利,请他宣读可能的死因。他总结道:“挤压伤导致胸部不稳定”:肋骨骨折严重导致受害者无法呼吸,最终窒息。

第二天早上,塔利的上司、法医研究所所长理查德·迪恩霍弗将进行常规尸检以确认真相。“毫无疑问,尸检结果会血流成河,”塔利愁眉苦脸地说,“没人愿意在陪审团面前展示这种场面。”就在迪恩霍弗进行第一次尸检的同时,可视化专家巴克将把她的表面扫描设备拖到警方车库,嫌疑人的沃尔沃车仍被扣押在那里。在那里,她将创建汽车表面的 3D 计算机图像,就像她拍摄尸体的方式一样。然后,巴克和塔利将在网络空间中将尸体和汽车放在一起,将伤口与汽车表面进行匹配,直到他们能够确定这名女子受伤时的位置。塔利特别感兴趣的是,汽车的后保险杠和后备箱盖与从女性膝盖表面扫描中看到的凹痕以及 MRI 检测到的臀部肌肉上的深层出血情况是否相符。 “这不是使用人工创建的模型的动画程序,”塔利坚持说。“你看到的是来自原始车辆、原始人、原始伤口和骨骼的真实数据。”根据数据匹配情况,司机可能面临过失杀人指控。

这种伤口与武器的动态匹配是 Thali 伯尔尼法医病理学团队与苏黎世警方科学法医服务部门之间更广泛合作的产物。1995 年,伯尔尼的 Dirnhofer 向苏黎世法医部门负责人 Walter Brschweiler 提出了一个挑战。他想要一种比通常将一张照片叠加在另一张照片上的更好的方法来匹配伤口和疑似武器。

“那时我想到了马塞尔,”布施韦勒说。苏黎世交通侦探马塞尔·布劳恩一直在将摄影测量新技术应用于事故调查。摄影测量软件最初是为地形制图而开发的,可将一系列经过校准的照片转换为 3D 模型。实际上,布劳恩用它来回放多车交通事故,从最后连环相撞的凹痕和扭曲的金属推断出谁撞了谁,一直追溯到第一次撞击。布劳恩与塔利合作,采用了这项技术,根据尸体上和内部的损伤重现了暴力死亡的场景。

伯尔尼和苏黎世法医合作审理的最有趣的案件之一于 2003 年 7 月开庭审理。这是一起三人谋杀案,三名妓女被发现在苏黎世郊外的一间公寓里被殴打致死。警方
一名嫌疑人承认与这些女子发生了性关系,但坚称他离开公寓时她们都还活着。

谋杀案调查的重点是受害者肩膀上深深的咬痕。该男子否认咬伤任何人,而伤口的 DNA 拭子检测结果显示,基因指纹混合在一起,在法庭上无法成立。这两名女子之间仍有可能互相残杀。事实上,根据咬痕的大小判断,警方最初推测该女子肩膀上的咬痕来自另外两名受害者之一。当苏黎世警方从其他女性的嘴里获取牙齿模型时,其中一个模型与伤口的照片非常吻合。

与此同时,塔利的团队完成了对三名女性尸体的虚拟解剖,布劳恩负责进行 3D 表面扫描。现在,他们不仅能将牙齿模型与二维照片进行匹配,还能重现牙齿刺穿死者皮肤的过程。

最近一个早晨,在苏黎世办公室里,Brschweiler 在笔记本电脑上重播结果——调出男性嫌疑人牙齿的数字化银灰色复制品,并将其与受害者伤痕累累、血迹斑斑的肩膀的全彩虚拟扫描图像接触。当门牙开始进入皮肤时,Brschweiler 切换到底部视图。“你看,受害者还没有反应,”他
叙述道,“只有咬人的动作。”但随着前臼齿突破,牙齿开始横向拖拽,扩大了伤口。“现在看,女人对咬伤有反应。她开始退缩。”

Brschweiler 再次运行模拟,速度更慢,强调牙齿和咬痕之间的完美匹配。然后,他调出了警方最初认为与咬痕有关的已故女性的数字化牙齿模型。“左侧匹配,但角度不一样,”他说。“看这里,门牙之间的小缝隙并不完美匹配。”重要的是,Brschweiler 说,法官和陪审团能够在嫌疑人谋杀案审判期间跟踪再现和背后的科学,最终定罪。

为了更准确地再现谋杀场景,苏黎世警察局和 Virtopsy 项目还获得了瑞士军队的额外帮助,瑞士军队在科学方面投入了相当多的和平红利。瑞士同时跻身世界上最和平和军事化程度最高的国家之列,150 多年来避免了战争,同时几乎将每个男性公民都征召入伍。

“我们有时间、人力和和平来投入研究,”瑞士国防部数学家 Beat Kneubuehl 说道,他是国际公认的创伤弹道学专家——创伤弹道学是子弹、碎片和相关气流穿过人体的物理动力学。Kneubuehl 对枪伤的兴趣可以追溯到 1978 年,当时瑞士军队要求他设计一系列弹药,并证明其符合防止不必要痛苦的国际公约。
为了证明子弹可以穿过腿部或手臂,而不会造成导致截肢的严重骨骼和血管损伤,克内布尔决定使用模拟人体部位,而不是尸体或动物尸体,部分原因是出于道德原因。“我们瑞士人不赞成这种事情,”他说。但对克内布尔的瑞士敏感性来说,最大的冒犯是这种目标的不精确性。“每一具尸体、每根人类或动物的骨头都与下一根略有不同,”他解释道。“当我想分离一个变量——子弹的设计——时,我必须从实验中剔除所有其他变量。”

Kneubuehl 的人造人体部件系列会像真品一样破裂、飞溅和撕裂——只是更一致。他的模拟骨骼由两层聚氨酯夹着一层明胶内层,并涂有一层薄薄的橡胶。他的头骨是西瓜形球体,上面有一个塞孔,用于添加凝胶状大脑和假血。它们已被用于重新
造成致命的殴打和枪击事件。

在克内布尔最近的一次测试中,塔利与他一起来到瑞士军队位于阿尔卑斯山村庄图恩郊外的森林训练场。当两人进入该场地三条地下弹道测试隧道中最小的一条时,机枪射击声与鸟鸣声交替出现。这些隧道建于 20 世纪 90 年代初,旨在最大限度地减少对图恩居民的噪音干扰,长度分别为 100 米、200 米和 500 米,是世界上最大的地下射击场。

克内布尔当天的目标是研究子弹伴随的气流引起的脑组织短暂扩张,并测量进入“受害者”脑部的颅骨碎片的速度。首先,他使用高速定格视频捕捉颅骨-脑模型在头部被子弹或霰弹枪子弹击中时扩张的画面。然后,他用同样的子弹射穿绑在大块甘油皂上的人造骨片。在彻底测量甘油的稠度后,克内布尔可以通过测量骨碎片进入测试材料的深度,以数学方式确定内爆骨碎片的能量。

甘油皂还有一个额外的好处,那就是可以保留子弹穿过软组织时伴随气流膨胀而形成的空腔。相比之下,真正的脑组织会立即自行塌陷。“我们知道动态
“枪击过程中形成的腔洞比尸检时看到的伤口要大得多,”克内布尔解释说。

塔利当天的任务比较简单:他将假发戴在克内布尔的一个头模上,准备进行“处决式”射击。塔利想确定是用胶带从头发上收集枪击残留物还是剃光头发并去头皮更好。

对于外行来说,试射似乎会导致最终的“糟糕”时刻,大脑最终落在地板上,而破碎的头骨则飞向远处的墙壁。“实际上,我们有时会在案件中看到这种情况,”塔利说。“在欧洲,我们称之为 kroenlien,即大脑内脏切除术。”他取回沾满火药的假发和头骨以备日后分析,并将一团合成大脑放入垃圾桶。

这些实验在学术上很有趣,甚至很有趣,但问题仍然存在:瑞士的法医方法如何应用于美国谋杀案调查的肮脏世界?在美国工作了一年后,塔利意识到,很少有美国病理学家有条件采用实验方法和进行详尽的研究。“巴尔的摩这样的城市的法医一个周末看到的谋杀案可能和我一个月看到的一样多,”他说。

尝试接近一年。伯尔尼法医研究所的 10 名全职病理学家负责监管瑞士西南部一个人口为 150 万的地区,每年进行约 500 次尸检,其中 10 到 20 次被证实是凶杀案。总部位于巴尔的摩的马里兰州法医办公室拥有类似规模的 14 名全职病理学家。但相似之处仅此而已。巴尔的摩的工作人员负责监管一个人口为 500 万的州,平均每年进行 4,100 次尸检,其中包括 500 到 600 起凶杀案。

此外,瑞士的六所法医学研究所均由该国资金充足的大学系统赞助。而美国法医办公室的资金则来自预算紧张的市、县和州政府。

虚拟尸检所需的设备包括一台价值高达 100 万美元的 MRI 机器、一台价值约 50 万美元的 CT 扫描仪,以及价值超过 10 万美元的 3D 表面扫描设备。“许多法医都认为自己有一台 X 光机就很幸运了,”华盛顿特区武装部队病理研究所特别调查副首席法医 William Rodriguez 说。“短期内,这种极其昂贵的技术将被视为一种奢侈。”与此同时,为了应对大量伤亡,美国国防部非常有兴趣在其位于特拉华州多佛空军基地的大型停尸房建立虚拟尸检设施——尽管它们成本高昂,Rodriguez 说。“随着技术变得更加高效,这将成为一种在更短时间内用更少的病理学家扫描更多尸体的方法,”他解释说。

美国国防部的法医已经使用传送带扫描仪(类似于机场行李检查用的扫描仪)来检查士兵体内是否有子弹、弹片和未爆炸弹药。罗德里格斯说:“尸体通过机器时,我们还可以看到骨骼结构,并能很好地判断伤势严重程度。类似塔利博士正在做的事情可以让我们将其细化到最小的细节水平。”

“也许我们瑞士人可以发挥这个作用,”塔利说,我们有机会探索和完善技术,这些技术有朝一日可能会改变世界其他地区的尸检。他预测,虚拟尸检最终将通过引导病理学家的手术刀并保存解剖前内部组织的记录来加速和改进这一过程。不过,“尸检”一词源于希腊语,意为“亲眼所见”,没有人相信虚拟尸检会完全取代病理学家的手术刀。“我们亲眼所见的东西,”塔利说,“仍将是尸检的黄金标准。”

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