课件：电流损伤.ppt

法医病理学,Judicial Expertise Center of Haust,第一节 电击伤和电击死,电流损伤,电流通过人体引起可感知的物理效应，称为电击。电流通过人体所引起皮肤及其他组织器官的损伤及功能障碍称为电流损伤或电击伤（electric injury，electrical burns）。 因电流导致人体死亡称为电击死（electric fatalities or electrocution）。,电击现场,双侧腋窝处均有电击伤，部分皮肤炭化，周围肿胀、出血。,手掌电击伤部分组织炭化。前臂内侧烧伤,触电多发生于以下两种情况： 机体直接与低压或高压电源接触； 机体处于高压电或超高压电的电场中，机体本身虽未直接接触电源，但电流可先击穿空气或其他介质，继而进入机体导致触电。 电击伤（死）多属工农业和日常生活中的意外灾害事故。法医实践中也可遇见自杀、他杀或其他手段他杀后伪装电击现场者。,电流可造成人体损伤和死亡 触电后立即死亡较常见 有的触电后即意识丧失，然后意识恢复，尚可说话，行走，但短时间后又虚脱死亡。这是因为在心脏作为泵器官停跳之后，大脑还有接近1015秒的氧储备。 电击后偶尔也可发生假死，若及时抢救可能恢复。 在低压触电产生的室颤，可能不会立即出现意识丧失。,一、影响电流损伤的因素,电流类型和强度 电压 皮肤电阻 电流接触机体的部位 作用时间 电流通过人体的途经 人体所处环境等因素,1、电流类型和强度,交流电致死常见，低压电损伤常见。 人体对500V以下的交流电比直流电敏感4倍。 5080mA的交流电可引起人体的心室纤颤，乃至死亡，但对250mA的直流电却可耐受。 100mA的交流电可在0.2秒内致心室纤颤和停搏，而4A的直流电反而可使心律失常者恢复窦性心律。(电压越高，电解作用越强，对人体的危险性也越大)。,单位时间内通过已知截面的电量称为电流强度。 A=V/R 一般认为通过机体的电流强度越大，引起机体的损害越严重。 根据焦耳定律：Q0.24I2RT， I电流，R电阻，T时间 通常直流电电流强度达到100mA时，交流电电流强度达到7080mA，对人体可致命。 触电刑致死的电流：7.5A， 60Hz，2300V通电7秒后，继之用550V通电52秒而导致人体死亡。接触点三度烧伤，脑温可达63。,2、电压,生活用电多为110220V，380V工业用电。 国内1000V以上（国外600V）的电流称为高压电流。 高压电的危险在于皮肤与电源之间形成电弧，使衣服燃烧，组织烧伤。焦耳热可达4000，导致机体严重烧伤而死亡。,3、皮肤电阻,电击死中的电阻牵涉皮肤的电阻大小。人体各种组织的电阻均不同，皮肤、骨、软骨、毛发的电阻最大，脂肪、神经、肌肉的电阻次之，心、脑、血（体）液的电阻较小。 一般组织电阻在5010，000欧姆，干燥的手足掌皮肤为一百万二百万欧姆，出汗使电阻降为2.5万3万欧姆，水可使减为12001500欧姆，电阻1100欧姆时，110V电压致死（100mA），而300欧姆，30V即可致死。,皮肤,电阻可减小,电阻值升高,电阻降低,电流作用 电烧伤凝固性坏死 炭化,4、电流作用于机体的时间,电流作用于机体的时间越长，通过人体的电流量越大，则后果越严重，如高压电流作用机体的时间小于0.1秒，不引起死亡。10000V、0.5秒，无危险或仅引起恐惧。,5、电流通过机体的途经,电流总是选择电阻最小的通路及入、出口间最短的距离。 电流通过心、脑、肺是最危险的途径，可致呼吸麻痹、心室纤颤、心脏停搏、昏迷和瘫痪等。 80是一侧肢体进入，另一肢体逸出。电流两极间距很近时，如电插头、电警棍接触人体，回路很短，一般不致于引起电击死。,6、机体接触电源的状况 电流与皮肤接触紧密，则二者间的电阻小。但皮肤烧伤后，组织凝固使电阻急剧升高，进入体内的电流量随之减小。但如组织炭化，电阻将进一步降低。 电弧损伤间距： 1000V 数毫米 5000V 1 cm 20，000V 6 cm 40，000V 13 cm 100，000V 35 cm,7、机体状态 8、电接触时间，抢救方法和时间 9、环境状况 潮湿、夏季,二、电流对人体的作用,感知电流：交流电作用下则因神经刺激而感知轻微刺痛。 反应电流：引起预料不到的不自主反应的最小电流。 摆脱电流：人体能忍受的、受刺激后肌肉能摆脱带电体的最大电流。 电流造成人体损伤的形式： 热能：皮肤、粘膜。 1、机械能 2、离子平衡 3、电解 病理生理作用，主要是电流侵犯脑干和颈段脊髓，或侵犯心脏，导致呼吸或心跳停止。,三、触电方式,电击死所必须同时具备的三个因素： 电源； 通过人体的电流通路； 电流出路,1、单相（线）触电,2、两相（线）触电,3、跨步电压触电,4、接触电压触电,5、高压弧光放电触电,6、微电击与静电触电,四、电击死的形态学改变,分体表和体内变化两部分。 体表变化：体位的保持，因消耗ATP加速尸僵的出现，有时可反映出电流通过的途径。电流入口、出口、皮肤金属化、电烧伤等。,体表,1、电流斑 electric mark 电流印记，带电导体与皮肤接触，电流通过完整皮肤时，在接触处产生的焦耳热及电解作用所造成的一种特殊皮肤损伤。 皮肤角质层厚的部位电阻大，电流通过时产热多，易成典型的电流斑。 二个，也可多个。依次为手指、手掌、前臂、足底、胸部、肩、颈侧、小腿、足背。 电流斑多发生在电极接触面较小的情况下，当焦耳热产生低于120最典型。,、典型的电流斑,一般呈圆形或椭圆形，中央凹陷，周围隆起，边缘钝圆，与周围组织分解清晰。一般灼伤范围小，从几毫米到11.5厘米。质地坚硬，色灰白或灰黄，底部平坦或见裂隙存在，可附有溶解的金属碎屑沉积。有时可见管状孔道，周围管壁炭化。 电流斑周围可见水泡形成，易破裂，以致表皮松解，起皱或，呈片状剥离，水肿部位苍白色，有时整个肢体发生电流性水肿。 电流斑的形态多样，常能反映导体与人体接触部位的形状，可推断导体接触面的形状。,接触低电压，潮湿电阻小，接触面大，则不形成典型的电流斑，仅出现单纯性皮肤烧伤，表皮剥脱和皮下出血，伴皮下组织质地变硬等改变。低压电长时间接触也产生烧伤。 电警棍损伤常成对出现。,接触初期：皮肤缺血苍白，超过30秒，皮肤红肿，甚至坏死，皮下血管扩张、充血、渗出。其紧贴皮肤，损伤轻，若保持一定距离，放电产生火花，则皮肤烧伤严重，电压越高损伤越重。 高压电灼伤可以极其严重，伴躯体炭化。如果是接触或接近高压电产生的烧伤，多数个体出现三度烧伤和大面积三度烧伤。雪花样改变，分界清楚。,多发性小烧伤由电弧产生。如果个体穿鞋并且出口在足部，可能是电弧烧伤。非常高的电压，可以是严重的组织破坏，如肢体离断，内脏破裂等。 注意：高压电致死，受害者的组织也许可以粘附在与高压电流接触的部位。,电流斑出口,电流出口因电流的轻度爆炸作用，使组织发生破裂，或由于电火花穿凿作用而发生小炭化孔。 出口形态多样，呈裂隙状，边缘可见裂口。常见于足底，也可见于上臂及下肢。 出口与入口有相似之处，但组织损坏更严重。镜下改变与入口相似，但无金属化现象。,、光镜：病灶中心表皮变薄，致密、染色深，热作用强时，中心部位表皮广泛破坏，脱落缺失。创面常有金属碎屑沉积，周围保留的表皮则变厚，表皮中层细胞质均质化，核水肿伴空泡形成。病变中心基底层细胞核纵向伸长，或扭曲变形，呈栅栏状排列，细胞长轴与电流方向一致（非特有性）电击伤处的上皮细胞核伸长，染色较深，排列紧密，呈栅栏状，旋涡状，或伸长似钉插入真皮中，称流水样结构或核流（streaming of nulcei）。,毛囊、汗腺与毛细血管内皮亦呈极性化，核变长，深染。汗腺与毛细血管管腔扁塌。角质层可见空泡形成，可汇集成蜂窝状。（表皮层空泡）、真皮胶原纤维肿胀，均质化，甚至凝固性坏死，局部呈嗜碱性。严重时组织内可产生许多气泡，形成多数空隙或不连续的管状空泡及具有炭化壁的管状通道。真皮血管充血，有小灶性出血或血栓形成。 真皮内组织肿胀，坏死和出血分布不均匀，皮肤附件周围变化较为明显。此乃电流沿皮下血管、神经等结缔组织内阻力小的途径通过而留下的痕迹，是电击伤具有的特征之一。,电镜： 电流斑中心部位胞质，张力丝凝固，核破裂，残余的核拉长并平行排列，染色质凝聚。电流斑周围的胞质内，可观察到被电子束穿透的空腔，此空腔常紧靠细胞核，其形成是由于细胞基质凝固和水分蒸发所致，即所谓的烹饪效应（cooking effect）。 扫描电镜： 电流斑处皮肤鳞状细胞排列松懈，细胞脱落，真皮内蜂巢样凹陷形成，底部沿电流经过处有多量细针孔状树枝形通道。,正常皮肤结构 HE染色 1010,正常皮肤 HE染色 1040,电流斑 细胞核极化 乳头层分离 HE染色 1010,电流斑 细胞核极化 核流形成 HE染色 1040,电流斑 细胞核极化 乳头层分离 HE染色 1040,2019/4/19,39,可编辑,电流斑 真皮层水泡形成 HE染色 1010,2、皮肤金属化 （electric metalization of skin）,因电极金属在高温下熔化和挥发而成，金属颗粒在电场的作用下沉积于皮肤表面及深部。接触不同的金属元素，皮肤可呈不同的颜色。 交流电：正、负极两个接触部位。 直流电：只沉积在阴极部位。 皮肤金属化在高压电击时明显。 微量化学分析法： 扫描电镜x线能谱： 活化分析法：（中子活化法） 电烧伤：electric burn 高压电 30007000,电弧或产生火花，加上衣服燎燃的火焰烧伤同时起作用（30007000）高压电所致严重烧伤可以完全改变电流斑，且范围广泛，可累及整个肢体或引起更大面积的损伤。此时，电烧伤病变区与周围正常组织间界限极为明显，通常看不到一般烧伤所具有的过渡区。烧伤可深达骨质，同时可累及骨附近一定范围的脉管组织。损伤中央为电极接触处，即原发性电烧伤区，其边缘及基底部炭化。临近组织呈贫血性凝固性坏死，乃局部动脉痉挛及血栓形成所致。,电击纹,高压电击时，由于皮下血管扩张，麻痹、充血或出血，皮肤表面出现树枝状花纹称电击纹。,3、内脏器官变化,常显示窒息死亡的一些征象，如颜面发绀，皮下和粘膜下点状出血，心血不凝固，内脏淤血及肺水肿等。多数可出现胰腺间质出血。,心血管：,心外膜、主动脉瓣底部内膜下点状或斑块状出血。心房扩张。肌纤维可见断裂、嗜酸、波浪状。间质水肿、肌溶性坏死灶。 血管病变主要在临近电流烧伤部位的血管。血管内皮细胞可出现空泡，内皮脱落，内皮下水肿，内弹力膜呈弛张状态。腔扩张明显，腔内有形成分聚集，甚至血栓形成。严重时内膜破坏，中膜平滑肌变性、坏死，血栓形成。严重时，血管壁全层凝固性坏死，仅保留纤维支架。血管病变常超出软组织损伤的范围。,神经系统：来不及显示可见的形态学改变。 存活一段时间：脑缺氧，局灶性变性、脱髓鞘、大小不同且分布不规则的出血，以延髓为甚。 肺：肺水肿。点状出血。肺血管扩张，粘膜肿胀，基底膜肿胀。触电迁延死者可见小叶性肺炎。高压电击死者，肺尖部可见电烧伤伴发的气胸形成。 肝：肝包膜下可见点状出血。 胰腺：包膜下和间质可见出血。高压电胰腺细胞急性凝固性坏死。 消化管：粘膜点状出血，高压电破裂，溃疡穿孔。 肾：包膜下可见灶状出血。肾小球毛细血管、间质血管淤血明显。肌肉电烧伤肌球蛋白尿肾小管变性、坏死、肌球蛋白管型形成。,肌肉：屈肌反射，肌肉撕裂。凝固性坏死、横纹消失、颗粒变性。空泡变性。灰白、均质。 骨与关节：50mA或更高，将出现肌肉收缩现象。不管高低压电流，肌肉收缩都可产生骨折。老年人骨折。多发生在大肌肉附着的结节处。如：肩胛骨、上肢骨最易骨折，下肢多发生在股骨颈骨折，脊椎多发生在脊突骨折。高压电骨因电流热效应而发生坏死胶原破坏和无机物溶化骨珍珠（osseous pearls）：磷酸钙融合，灰白色，内有空腔，多在受损骨的表面。扫描电镜熔化骨的无机物质表面呈砖样图像，被认为是电流作用的一个指征。,可能由于电诱导的肌肉收缩产生的反应：（屈肌收缩力强于伸肌） 背、项反弓 前臂内旋、肘屈曲、握拳。 髋膝伸直、足趾背屈。 如果个体正握着什么，他将继续如此。,感觉器官：,耳：立即耳鸣、耳聋。听觉损害。传导与内耳的损害可导致暂时性或永久性耳聋。 眼：电弧强光眼球内出血，血栓形成，眼色素膜炎、视网膜水肿、剥脱，视神经乳头炎及视神经萎缩等。进行性眼损害单侧性白内障，血栓形成和视神经病变。,五、电击死的机理,电流强度是触电死中最主要的因素。因为电压一般是恒定的，确定进入体内电流强度的主要因素是电阻。皮肤电阻与电流强度呈反比。120V，干燥的皮肤电阻可达100000欧姆。干燥和起茧的（不平）皮肤电阻可达百万欧姆。潮湿的皮肤电阻1000欧姆或更小。而潮湿，菲薄的皮肤电阻低于100欧姆。高电压电流，皮肤情况不起主要作用。,心室纤颤,电刺激,脑干损伤，呼吸中枢麻痹,死亡,呼吸机强直性痉挛,1mA刺痛 5mA震动、发抖 15-17mA产生肌肉收缩、阻止对电源释放50mA所有肌肉收缩，呼吸肌麻痹瘫痪 75100A将出现室颤 1A不出现室颤，出现室性停搏。心室纤颤与心跳骤停：兴奋性提高多个异位起搏点室颤。 与电流强度有关。电流去除，心脏无明显电热损伤，心脏将开始出现正常跳动。,电流致死的时间依赖于电流强度的大小 很低电流强度致死，是因为肌肉瘫痪所继发的窒息，延长接触（几分钟）是必须的。 民用电的致死原因是室颤。产生室颤的所需时间是几秒至几十秒，依赖于电阻决定的电流强度。 120V，1000欧姆，120mA，室颤5秒。 如果潮湿、菲薄的皮肤接触 120V， 100欧姆，1200mA，室颤0.1秒。,高压电触电死亡，心跳骤停基本上同时发生。在高压电死亡的，将出现不可逆转的电热性损伤。在心脏停搏后也许可能再出现心脏自发节律，而因呼吸中枢麻痹（高温效应破坏脑干的呼吸中枢），呼吸可能不再恢复。 呼吸停止：呼吸麻痹，假死电流性昏睡。 窒息：呼吸肌强直性痉挛窒息。 此外，高压电电烧伤，伴继发性休克、脂肪栓塞或内部器官破裂而死亡。高坠死亡。,六电击死的法医学鉴定,电击死的确认：电流斑、窒息症状、排除了其他种类的暴力死和疾病，结合触电现场，一般不难鉴定死因。 触电现场：有明确的触电现场。判定死者是否在死前确为电流环路的一部分。,确认电流斑：电流斑是重要依据。但可形成单纯性表皮剥脱和皮下出血伴皮下组织质地变硬，但电流斑处细胞核的长径和横径之比值与正常皮肤比较存在显著性差异。 其他电击征象：皮肤金属化，电烧伤，电击纹，骨珍珠，窒息等均可作为电击死的依据。,生前和死后的鉴别,解剖排除其他暴力致死和疾病死亡后发生的触电情况。 生前Congo red染色阳性，而alcian blue染色阴性。 死后Congo red和alcian blue染色均阳性。,某男，20岁，某高校在校生。淋浴中猝死。右肩部皮肤损伤,右肩部皮肤损伤，镜下真皮层核流形成,现场照片，插座处与插头有烧灼痕迹,死亡方式的确定,现场勘验， 尸体检验， 毒药物分析， 机械性暴力， 疾病。,意外电击死,粗细大意、漫不经心（天线、无线电）。工业违反操作。高压电线触地。检查电器缺陷在低压电致死很重要，因可无电流斑等损伤表现。,电击自杀,男性及精神病。多在室内，一般保持原始电击现场及特殊设计的电路。个体将精心设计触电致死的装置。,电击他杀死,多是趁被害人无防备或睡眠时实施电击。现场常被破坏。多次反复电击。伪造现场。洗浴扔入插有电源的电器，常没有电灼伤。 浴盆触电死亡，正变的很少。Ground-fault current interrupter (GFCI)。当电流出现大于5mA的变化，电路会被自动切断。防止意外。,七、电击死鉴定的注意事项,先切断电源。 了解电源电压、电流种类。电路检测、电器安装、使用。 尸表检查。死者衣服撕裂、烧坏；鞋有无击穿，有无金属熔化。 尸体解剖。电流斑（非完全特异性）、表面金属化。,第二节 雷击死,雷电是带有大量电荷的云层与云层间或云层与地面间，在极短的时间内产生的巨大放电现象。 通常是负电荷，实际上所有的放电也都是负电荷。然而，5的闪电是正电荷放电，这多处现在山区。 雷电超高压直流电，109V，最高达数万安培，放电短暂，0.010.1秒，直径可达6m，长达1.6Km。,雷电能从数点击向地面，接触人体，电流即可流经体表也可进入体内，或两者都有，在这类案件，发现衣服撕裂，鞋炸裂，头发烧焦，拉链和其他金属被闪电加热产生的烧伤，和电流入口与出口的烧伤是很常见的。 皮肤烧伤不严重，但经常会出现。4460即可死亡。,场所环境,树下，衣服淋湿。 露天球场，衣服淋湿。 高大建筑物，靠树。 屋内，烟囱，收音机，电视。 户外，金属品。 打击水面的范围较大，航行，游泳。,一、雷电对人体的作用,雷电对人体有电流的直接作用、超热作用及空气膨胀导致的机械性损伤作用。 直接作用危害大。导致电休克。 击中人体 30kA，1秒死亡。 分散落地，100A，0.5微秒。可能死亡。 电弧电休克多数可存活。,二、雷击死的机理,闪电电弧大气温度骤增，爆炸性膨胀可使