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鑑識故事系列:如何「染出」內臟的鐵?

胡中行_96
・2023/09/14 ・2045字 ・閱讀時間約 4 分鐘

丈夫用來蝕刻金屬的氯化鐵(FeCl3)遺失。罹患妄想型思覺失調症(paranoid schizophrenia),時年 47 歲的妻子,於自家公寓倒下,地板、嘴邊和身上的衣服,都有橙黃的液體。她曾數度以多種方式自殺未遂,最近有安排住院的計劃。[1]

自殺防治專線
衛生福利部安心專線 1925
生命線協談專線 1995
張老師輔導專線 1980

公寓地板上的黃色液體。圖/參考資料 1,Figure 2(CC BY 4.0)
女子的嘴邊和衣服,沾有黃色液體。圖/參考資料1,Figure 1(CC BY 4.0)

鐵中毒

19 世紀末起,基於毒物學的迅速發展,金屬中毒的意外與刑案,已經不似過往那麼頻繁。目前急性鐵中毒的情形,較常見於吞下過量(> 20 mg/kg)鐵劑的兒童;也有些案例是孕婦攝取太多含鐵的補品。輕微鐵中毒的症狀,包括:嘔吐、腹痛、拉肚子等;嚴重的話,則會出現脫水、低血壓、代謝性酸中毒、血糖濃度波動、凝血問題,以及肝臟、腎臟、心血管和中樞神經系統的損傷。[1]另外,氯化鐵加水而分解,也就是經過水解(hydrolysis)後,[1, 2]pH 值約在 1 到 2 之間,具有腐蝕性,會傷害消化道和附近的內臟,並經由血液擴大影響的範圍。[1]

一般急性鐵中毒的情況下,醫師可能會考慮手術取出含鐵的藥錠;[1]或者用水或生理食鹽水沖入胃部再抽出,即洗胃(gastric lavage);[1, 3]還可以經靜脈輸注除鐵能(deferoxamine),讓它跟鐵結合,再排出體外。[1, 4]不過,此個案或許是被發現時就確定死亡,原論文沒有任何關於救治的描述,而是直接從驗屍講起。[1]

示範緊急插管後洗胃:水由藍管口進入胃部,再從紅管口排出。影/Sammy Gold on YouTube

解剖驗屍

女子死後幾天,波蘭博美醫學大學(Pomeranian Medical University)的法醫系解剖驗屍:口腔黏膜跟腸胃道血栓性壞死(thrombotic necrosis)。此二處乃至周邊的心、肺、橫膈膜與肝臟,都呈現黃色。胃部清空,食物大概在毒物腐蝕體內組織的過程中,被腸胃壁和其他臟器吸收殆盡。腦部、肝臟與腎臟等內臟中,氯及鐵離子濃度很高。血液檢測排除酒精及外源非揮發性有機化合物。[1]

普魯士藍染劑

進行組織學分析的時候,照慣例得使用蘇木紫(haematoxylin)和伊紅(eosin)兩種染劑,讓細胞和組織的結構顯現出來;[5]而驗屍團隊在此額外採用普魯士藍(Prussian blue)染劑,促使鐵現形。[1]細胞中的鐵,分為可溶解跟不可溶解兩種。蘇木紫和伊紅無法令可溶解的鐵蛋白(ferritin)被看見;但普魯士藍染劑會使之呈現非常淺的水藍色。而不可溶解的血鐵質(hemosiderin),碰到蘇木紫與伊紅時是金棕色;如果用普魯士藍染劑,則為藍色。[6]

普魯士藍染劑的成份,為亞鐵氰化鉀鹽酸(potassium ferrocyanide hydrochloric acid)溶液,跟帶正電的鐵離子作用,會產生藍色的亞鐵氰化鐵(ferric ferrocyanide)。[7, 8]儘管人體本來就有鐵,正常的肝臟遇上該染劑,其實看不太出變化;即使因為生病而充斥血鐵質,頂多也只有部份細胞著色;不可能像中毒時,整片湛藍。女子的內臟組織一如預期的大面積變色,而且以腸子和肝臟的最為明顯。[1]

以普魯士藍染劑上色的腸道組織。圖/參考資料 1,Figure 3(CC BY 4.0)
用普魯士藍染劑著色的肝臟組織。圖/參考資料 1,Figure 4(CC BY 4.0)

死因

死亡與驗屍相隔幾天,屍體除了會出現一般死後常見的變化,無疑也給予氯化鐵蔓延並穿透的時間,惡化對內臟和組織的傷害。然而綜合所有證據,以及精神病史賦予的自殺動機,法醫仍可判斷女子死於口服氯化鐵中毒,引發的急性心肺衰竭。[1]

  

參考資料

  1. Majdanik S, Potocka-Banaś B, Glowinski S, et al. (2021) ‘Suicide by intoxication with iron (III) chloride’. Forensic Toxicology, 39, 513–517.
  2. 5.4: Hydrolysis Reactions’. LibreTexts Chemistry, U.S.
  3. Stomach Pumping’. (10 JAN 2023) Cleveland Clinic, U.S.
  4. Velasquez J, Wray AA. (22 MAY 2023) ‘Deferoxamine’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
  5. Sampias C, Rolls G. ‘H&E Staining Overview: A Guide to Best Practices’. Leica Biosystems. (Accessed on 04 SEP 2023)
  6. Guindi M. (2018) ‘11 – Liver Disease in Iron Overload’. In: Practical Hepatic Pathology: a Diagnostic Approach (Second Edition). Pattern Recognition. (pp.151-165)
  7. All About Iron: The Colloidal Iron Stain and Prussian Blue Reaction’. (04 JUN 2021) U.S. National Society for Histotechnology.
  8. Suvarna KS, Layton C, Bancroft JD. (2018) ‘Techniques for the Demonstration of Carbohydrates’. In: Bancroft’s Theory and Practice of Histological Techniques E-Book. (pp. 187-188)
文章難易度
胡中行_96
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鑑識故事系列:如何重建複雜自殺案的時序?
胡中行_96
・2023/09/21 ・1686字 ・閱讀時間約 3 分鐘

義大利某山腳下的小村莊裡,67 歲婦人遭火吻的裸屍(照片)躺臥家門內側。胸口平置經書;腹肚擺放念珠;左手肘內側有道 X 型的割痕;四肢周圍則散落靠枕與燒過的纖維碎屑。後頭牆面一抹煙燻;附近的地板扔著一個澆水壺、一張翻倒且失去座板的椅子;稍遠處還有焚毀的物質和不明液體。大門、廚房跟柴棚之間,遍佈滴落(drip)、噴濺(spatter)和塗抹(swipe)等各種樣態的血液,以及人來人往的足跡。警方在柴棚裡,找到沾血的菜刀、半罐聞起來有燃料味的液體,與倒下、椅座部份燒壞,且有滴落血斑的椅子;並於窄小的客廳中,尋獲一只乙醇空瓶。[1]

事後蓋上白布的屍體;後方牆面遭火焰燻黑。圖/參考資料 1,Photo 1(CC BY 4.0)

背景與筆錄

這名婦人有 3 個兒子:1 個自殺身亡;剩下2個罹患思覺失調症,其一反覆恐嚇家人。根據筆錄,事發當天兩個兒子都在樓上,一個於房間裡休息,另外一個聽著震耳欲聾的音樂。婦人的丈夫發現,她坐在門口耶穌聖像前的椅子上,渾身火舌纏繞,遂大聲呼救,叫沉浸於音樂中的兒子幫忙。在接獲通報的急救人員到場前,一名被請來的神父先行抵達,將經書和念珠放在屍體上。之後,其中一個兒子因為半燒毀的椅子「惹到他」,而在警察尚未趕到時,把該證物移至柴棚。[1]

驗屍

驗屍團隊針對婦人的屍體,進行了下列檢查:

  • 電腦斷層掃描:沒有重大創傷。[1]
  • 外觀相驗:90% 體表二至三度燒傷;頭髮燒焦;左手肘內側的X型割痕邊緣滲血;無自衛或他人造成的傷害。[1]
  • 解剖:呼吸道黏膜泛黑;心臟肥大、冠狀動脈硬化、左心室肥厚。[1]
  • 組織學分析:肺氣腫、肺部鬱血、心肌硬化。[1]
  • 毒理學分析:婦人的血液與尿液裡,有乙醇、抗精神病藥物levomepromazine和抗憂鬱劑sertraline殘留。[1]

法醫認為婦人原本就有缺血性心臟病和慢性肺氣腫,在大面積燒傷後,導致急性心血管功能不全,休克而死。至於體內乙醇和藥物的濃度,沒有高到會造成死亡。[1]

重建時序

由於婦人身上沒有抵禦的痕跡,基本上可以推論不是死於他殺。此外,自焚的燒傷面積,通常比被別人縱火來得大,這也符合婦人的情形。然而,她大概沒有事先計劃,單純臨時起意,才會一個方法不行,再試另一個,愈換愈致命,成為手法多元的非典型自殺個案。[1]

此案複雜的程度,本來就已經令辦案極具挑戰;偏偏死者的家屬和神父又破壞現場;而且警方沒有檢驗可燃液體的成份,這些都讓事情難上加難。不過,在《國際鑑識科學:報告》(Forensic Science International: Reports)期刊上,分析這個案件的作者,還是絞盡腦汁,把整個時序重建出來:[1]

首先,婦人使用的藥物不是醫師開的,而且她刻意配合大量乙醇服用,自殺意圖明顯。她體內藥物的濃度沒有很高,不過是因為死亡打斷了身體的吸收。再來,手臂嚴重割傷,必定發生在自焚之前,不然應該沒本事劃得那麼整齊,又那麼深。後來火燒的時候,她還活著,而非死後遭人焚屍,所以會吸入濃煙,燻黑呼吸道黏膜。最後,從血斑的型態和方向,則能判斷婦人先持刀傷害自己,接著在公寓的地面層遊蕩,直到進入柴棚取得可燃液體。她可能在那裏或廚房,將液體淋滿全身,再行至門前走道,然後於耶穌像前坐下。該處牆上焚燒的痕跡,跟婦人身形的高度與寬度吻合,即為佐證。[1]

即使婦人艱困的生活背景,給予她明確的自殺動機,以上推論還是從統合分析多方線索而來。原個案報告作者也強調,遇到如此複雜的命案,務必參考鑑識醫學、毒理學檢驗和醫療影像等資訊,才能做出正確的解讀。[1]

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參考資料

  1. Terranova C, Massaro L, Angiola F. (2023) ‘An unusual unplanned complex suicide by arm cutting, poisoning, and self-immolation’. Forensic Science International: Reports, 8:100327.
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鑑識故事系列:盜服氯化汞
胡中行_96
・2023/09/11 ・2106字 ・閱讀時間約 4 分鐘

波蘭的這間實驗室裡,鎖著一櫥劇毒化學藥劑,只有員工才能持鑰匙開啟。她藉職務之便,盜走了一袋白色結晶。[1]

早上 6 點 54 分,急救人員接獲家屬通報,並於 7 點 7 分趕到女子的住所。她正嘗試嘔吐。女子說,自己3個月來服藥抗憂鬱,當天 6 點 40 分,卻還是吞下劑量不明的氯化汞(HgCl2)。她講話的時候抱怨腹痛,但沒有其他症狀。[1]

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氯化汞。圖/Leiem on Wikimedia Commons(CC BY-SA 4.0)

症狀

救護車在 7 點 34 分抵達醫院急診室,女子開始嘔吐。[1]接著,她中樞性發紺(central cyanosis),全身缺氧,膚色泛青;[1, 2]心跳過速、頻頻顫抖、吞嚥困難、腹瀉、口齒不清。[1]她的呼吸急促,吸氣時肺部有濕囉音(crackles或rales);吐氣則伴隨喘鳴(wheezing)。[1, 3]

濕囉音。影/Medzcool on YouTube
喘鳴。影/Medzcool on YouTube

檢驗

血液檢測顯示,女子的血球容積比(haematocrit),也就是血液中紅血球所佔體積的百分比,數值極高,意味著嚴重脫水;[1, 4]單位容積裡,血紅素(血紅蛋白)的重量,還有紅血球、白血球、血小板的個數,也全部超標;而汞濃度高達 191 mg/L[1]

另外,生化檢驗的血液檢體,因為過份溶血(haemolysis),所以缺乏結果報告。[1]雖然汞中毒會破壞紅血球,而導致此現象;[5]但是另一管血液似乎未受影響。[1]如果兩管為同時採樣,僅此檢體溶血,其實也有可能起因於技術失誤,像是止血帶綁太久等。[6]

治療

氯化汞等腐蝕性物質,會傷害腸胃道的黏膜,使其穿孔。治療時,得密集地經靜脈補充水份,並對付各種症狀。醫療團隊試圖改善女子脫水的情況,同時投以正腎上腺素、胃酸抑制劑、鴉片類止痛劑等,然後插管連接呼吸器。他們沒有幫女子洗胃(gastric lavage),[1]或許是因為文獻指出這會引發嘔吐,然後就有將穢物吸入呼吸道的風險。[7]理想上,還可提供螯合療法(chelation therapy),[1]用能與重金屬結合的藥物,將毒物從血液中移除。[8]甚或加上血漿分離術(plasmapheresis),換置乾淨的血漿;或是以血液透析(俗稱「洗腎」;haemodialysis)過濾掉毒素。[1, 9, 10]不過,時間根本不夠執行這些治療。10 點 25 分,女子就心臟驟停(sudden cardiac arrest)。立刻心肺復甦無效,享年38歲。[1]

驗屍

儘管這名女子罹患憂鬱症,服毒動機明確;負責此案的檢察官為求謹慎,仍委託波蘭博美醫學大學(Pomeranian Medical University)的法醫系驗屍:女子嘴唇與口腔黏膜交界的表層壞死,呈現深褐色;某些跟牙齒連接處的牙齦發黑;肺及大腦等內臟鬱血水腫;食道和十二指腸的黏膜極為柔軟;白色剝落的病灶,遍佈血栓性壞死(thrombotic necrosis)的灰白胃壁;胃裡有 50 毫升的粉褐色液體(照片);有些稀爛的糞便,猶未排出體外。血液中,驗出急救時使用的藥物,以及 2 種抗憂鬱劑,還有濃度高達 147 mg/L的汞[1]

女子的嘴唇與口腔黏膜交界壞死,牙齦發黑。圖/參考資料 1,Figure 1(CC BY 4.0)

氯化汞

氯化汞能讓蛋白質變性,過去曾被當作消毒劑使用。其毒性極強,若不慎攝取,可能會造成腐蝕性灼傷、急性腸胃炎、急性腎衰竭與循環衰竭,甚至微小的劑量就能致人於死。正常來說,汞在血液裡的濃度,應該維持於 10 μg/L以下;超過 20 µg/L,即視為中毒。此案女子生前跟死後兩次驗血,得到的數值分別為 191 mg/L 和 147 mg/L,可謂相當驚人。檢察官看了驗屍報告,確認女子死於服氯化汞自盡,便不再繼續調查。[1]

參考資料

  1. Majdanik S, Potocka-Banaś B, Glowinski S, et al. (2023) ‘Suicidal intoxication with mercury chloride’. Forensic Toxicology, 41, 304–308.
  2. Pahal P, Goyal A. (03 OCT 2022) ‘Central and Peripheral Cyanosis’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
  3. Dugdale DC. (14 JUL 2021) ‘Breath sounds’. MedlinePlus, U.S. National Library of Medicine.
  4. What Does Hematocrit Mean?’. The American National Red Cross. (Accessed on 26 AUG 2023)
  5. Kerek E, Hassanin M, Prenner EJ. (2018) ‘Inorganic mercury and cadmium induce rigidity in eukaryotic lipid extracts while mercury also ruptures red blood cells’. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Biomembranes, 1860(3):710-717.
  6. Jacob E, Jacob A, Davies H, et al. (2021) ‘The impact of blood sampling technique, including the use of peripheral intravenous cannula, on haemolysis rates: A cohort study’. Journal of Clinical Nursing, 30(13-14):1916-1926.
  7. Zag L, Berkes G, Takács IF, et al. (2017) ‘Endoscopic management of massive mercury ingestion: A case report’. Medicine (Baltimore), 96(22):e6937.
  8. Millstine D. (SEP 2022) ‘Chelation Therapy’. MSD Manual – Professional Version.
  9. Sergent SR, Ashurst JV. (10 JUL 2023) ‘Plasmapheresis’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
  10. Murdeshwar HN, Anjum F. (27 APR 2023) ‘Hemodialysis’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
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精神個案系列:間接死於日本 311 地震
胡中行_96
・2023/07/27 ・1668字 ・閱讀時間約 3 分鐘

2011 年 3 月 11 日,日本發生大地震與海嘯,造成福島核災。位於福島縣雙葉郡,5 家有精神病房的醫院隨即關閉,一下減少了 901 個該科的床位。[1]其中廣野町的高野病院,[2]距離福島第一核電廠 22 公里。院長本來希望避免大規模撤離,無奈原有的 88 名工作人員,到 19 日時,只剩 13 名。災後劇減的人力和物資,只夠照顧臥床的重症病人。於是,包括精神科在內,所有具活動能力的病患,終究踏上了旅程。[1]

2011 年地震後的福島第一核電廠。圖/Digital Globe on Wikimedia Commons(CC BY-SA 3.0)

反覆轉院

載著 37 名精神病患的巴士,由高野病院出發,開往 250 公里外,遠在埼玉縣的 A 醫院。[註]每個人的紙本病歷,之後才會另外送達;而照慣例該有的轉診摘要,則因工作量超載被直接省略。長途車程中,縱有醫護及行政人員隨行,部份病患水份仍攝取不足,出現脫水的現象。[1]

福島第一核電廠(Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant)、雙葉郡(Futaba District)和高野病院(Takano Hospital);以及 A、B 醫院的位置。圖/參考資料 1,Figure 1(CC BY 4.0)

一名時年 53 歲,右邊視力及聽力受損,且罹患思覺失調症(schizophrenia)的男子,也在這班車上。他父母雙亡,又缺乏家族的經濟和社會支援,所以從 29 歲起就住在高野病院。[1]

精神病患對環境變化的適應力,較普通人差。長途轉院的過程,可能給他們帶來極大的壓力。再加上有些思覺失調症的病患,不容易及時告知身體狀況,或會延誤疾病的診斷與治療。抵達 A 醫院後,男子雖然沒有口頭抱怨身體不適,但是起床、進食、排泄及沐浴等,日常活動需要的協助增加。[1]

2011 年 4 月 27 日,醫療人員突然發現男子有血便,立刻將他連同病歷摘要,轉往東京都三級的大型醫療院所──B 醫院,[註]接受內視鏡檢查與加護醫療。男子的精神狀況,平時靠 haloperidol 維持穩定。許多抗精神病藥物都有便秘等副作用,得長期服用瀉藥疏通。不過此時為了檢查,必須暫時停止使用後者。[1]

4 月 28 日和 5 月 9 日,他於 B 醫院分別做的上消化道內視鏡(oesophagogastroduodenoscopy,俗稱gastroscopy,即胃鏡)與大腸鏡(colonoscopy),都查無異狀。在血便逐漸自行消退的同時,男子因為太久未吃瀉藥,而產生腸阻塞(ileus),整個人變得非常虛弱。可是 B 醫院的醫療團隊,似乎未曾取得完整的交接資訊,因此沒有恢復用藥。[1]

等到 5 月 11 日,轉回熟悉的高野病院,男子已經完全臥床,無法自主活動,而且溝通困難。有段時間醫療團隊讓他禁食,以改善腹部的症狀。24 日恢復正常飲食後,他卻胃口欠佳。[1]腸道阻塞可能引發嘔吐,若不慎吸入嘔吐物,肺部便有發炎的危險。[3]或許就是這樣,男子於 6 月 30 日開始發燒。7 月 1 日的胸腔電腦斷層掃描,顯示吸入性肺炎(aspiration pneumonia)與肋膜積水(pleural effusion)。儘管投以抗生素,他還是在 8 月 16 日因病過世。[1]

肺臟(lung)、肋膜(pleura)與肋膜積水(pleural effusion)。圖/Cancer Research UK on Wikimedia Commons(CC BY-SA 4.0)

預防憾事

福島核災那段時間,被迫轉院的各類病人,與沒撤離的相較,死亡風險明顯上升;而普遍來說,大型災難後,精神病患的死亡率,又比一般民眾更高。報導這則個案的作者群認為,提供病患合宜治療的義務,不適用於重大災難等情形;並指出根據日本《民法典》,從緊急撤離到事後回院期間,醫院都沒有追蹤病患的責任。然而他們也表示,如果有比較簡單明瞭的病歷摘要,以及統一互通的雲端醫療紀錄,應該多少可以預防此類憾事。[1]

  

備註

原個案報告未寫出 A、B 兩家醫院的全名。

參考資料

  1. Sonoda Y, Ozaki A, Hori A, et al. (2019) ‘Premature Death of a Schizophrenic Patient due to Evacuation after a Nuclear Disaster in Fukushima’. Case Reports in Psychiatry, 3284153.
  2. 医療法人社団養高会 高野病院」高野病院(Accessed on 17 JUL 2023)
  3. Vomiting’. (JUN 2021) Healthdirect Australia.
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