王龍龍，黎宇飛，蒲 濤，祝志偉，王旭

（1.司法文明協(xié)同創(chuàng)新中心，北京100088；2.克拉瑪依市公安局，新疆 克拉瑪依834000；3.中國刑事警察學院，遼寧 沈陽110854；4.中國政法大學 證據(jù)科學教育部重點實驗室，北京100088）

鑒定綜述R e v iew

法醫(yī)學骨折愈合時間評估的研究進展

王龍龍1，2，黎宇飛3，蒲 濤2，祝志偉2，王旭1，4

（1.司法文明協(xié)同創(chuàng)新中心，北京100088；2.克拉瑪依市公安局，新疆 克拉瑪依834000；3.中國刑事警察學院，遼寧 沈陽110854；4.中國政法大學 證據(jù)科學教育部重點實驗室，北京100088）

創(chuàng)傷性骨折在法醫(yī)學司法鑒定中始終占據(jù)相當數(shù)量，一種能監(jiān)測骨折愈合時間并進行數(shù)字化、量化分析的模型對法醫(yī)學鑒定有著極其重要的意義。合理地選擇檢查方法可以提高診斷的準確性，為最終的訴訟提供科學的鑒定意見和堅實的證據(jù)支持。通過綜述影像學技術(shù)、振動分析及骨礦密度測定等方法，以測定骨折處骨痂的量、骨密度、剛度及骨代謝變化等，列出各類技術(shù)方法的特點，并評估這些技術(shù)方法在評估骨折愈合程度中的應(yīng)用及其法醫(yī)學意義。經(jīng)比較研究認為，合理地運用多種技術(shù)方法，對骨折愈合程度進行綜合評估，較單獨使用單一方法更為準確，有助于為骨折形成時間的法醫(yī)學鑒定提供科學依據(jù)。

法醫(yī)學；骨折；愈合時間；骨礦物密度測定

創(chuàng)傷性骨折的人身傷害案件在司法鑒定實踐中較為常見，為查明案件事實，下列問題往往成為關(guān)注與爭議的熱點：骨折是否存在？骨折形成時間？骨折是否為新鮮傷？由此可見，對骨折形成的具體時間進行判斷，對于司法領(lǐng)域案件的解決將起到重要作用。而合理選擇檢查方法可以提高診斷的準確性，為訴訟提供科學的鑒定意見，因此，對骨折形成時間的深入研究有著極為重要的法醫(yī)學意義?；谏鲜鲂枨螅疚膶钦塾蠒r間評估的研究進展予以綜述。

骨折愈合是一個復(fù)雜的、連續(xù)的過程，愈合時間受多種因素的影響。目前，骨折愈合是根據(jù)功能恢復(fù)情況和X線攝片進行綜合評估。評估方法依賴臨床經(jīng)驗，帶有主觀性，且難以量化。對X線片判斷的準確性，在相當程度上取決于閱片人對X線影像的特點及其解剖、病理基礎(chǔ)的認識和診斷經(jīng)驗、思維方法等。因此，一種能監(jiān)測骨折愈合時間并進行數(shù)字化、量化分析的模型將對法醫(yī)學鑒定起到重要的作用。多年來，國內(nèi)外學者利用多種方法來監(jiān)測和評估骨折愈合的時間進程，主要包括應(yīng)用影像學技術(shù)、振動分析及骨礦物密度測定等方法測定骨折處骨痂的量、骨密度、剛度及骨代謝變化等。

1 影像學技術(shù)的評估手段

1.1 X線影像技術(shù)

常規(guī)X線檢查時骨鹽含量須達到25%，才能經(jīng)目測分辨。因此X線中骨痂的顯像明顯滯后于其實際出現(xiàn)的時間，但X線影像技術(shù)仍是目前用于臨床評價骨折愈合的重要方法。Bresler等[1]采用計算機輔助測量分析動物實驗中骨移植的愈合情況，發(fā)現(xiàn)骨折愈合區(qū)與非愈合區(qū)間的密度比值存在顯著差異，診斷率達90%。這一早期研究成果奠定了影像學技術(shù)廣泛應(yīng)用于監(jiān)測骨折愈合進程的基礎(chǔ)。也有研究表明，在有內(nèi)固定的骨折中，X線片的結(jié)果要謹慎使用[2]。

隨著電子信息技術(shù)的進步，X線檢測逐漸實現(xiàn)數(shù)字化，計算機X線攝影（computer radiogaphy，CR）、直接數(shù)字化攝影（direct digitial radiogaphy，DR）得到迅速發(fā)展。有研究表明[3-4]，DR在綜合影像質(zhì)量評價及細微結(jié)構(gòu)評價上均勝過CR，對骨皮質(zhì)、骨小梁及軟組織的顯示優(yōu)于X線片，可用于評估骨愈合進展。江潔清等[5]利用X線數(shù)字圖像法推斷前臂骨折形成的時間，收集 70例前臂骨折患者隨訪的 620張X線數(shù)字圖像，根據(jù)骨折愈合過程中X線影像特征，使用了骨膜反應(yīng)、骨折斷端變化及骨痂量、骨痂密度等觀察指標，將骨折愈合過程分為5級，運用SPSS11.5軟件對各級愈合時間進行分析，對評判標準進行了細化，提高了骨折形成時間推斷的準確率。

1.2 CT及MRI技術(shù)

與X線數(shù)字圖像比較，多層螺旋CT掃描并二維、三維重建對骨折的診斷有很高的臨床價值。目前，利用多層螺旋CT（MSCT）、螺旋CT三維重組等技術(shù)手段評估骨折愈合已較為廣泛。有學者利用MSCT獲得肋骨細微骨折在3～5周能客觀反映肋骨骨折的病理生理改變[6]。有動物實驗表明，利用錐束計算機斷層攝影（CBCT）監(jiān)測骨愈合，是一種非侵入性且可靠的方法，但這種新方法在臨床中關(guān)于劑量暴露和圖像質(zhì)量尚有待進一步評價[7]。

隨著MRI設(shè)備、技術(shù)的迅速發(fā)展和掃描序列的完善，MRI也逐漸用于推斷骨折的損傷時間。MRI對骨髓信號變化敏感，能夠及時反映骨折新舊程度及骨折后骨髓變化的病理過程，并可定量分析骨髓的變化[8]。Wurnig等[9]利用超短回波時間MRI描繪小梁骨結(jié)構(gòu)，獲得骨質(zhì)量的信息，間接評估骨小梁，其作用可與顯微CT相媲美。因受多種復(fù)雜病理成分的影響，MRI單從信號強度來判斷骨折愈合時間尚有難度[10]。也有研究[11]表明，根據(jù)多序列MRI圖像，觀察信號變化，并測量對比信噪比，可評價2個月之內(nèi)的外傷性胸腰椎壓縮性骨折的新舊程度，但對其他類型骨折的損傷時間推斷，還有待進一步研究。不過大多數(shù)學者都認同數(shù)字影像學技術(shù)在骨折愈合程度評定方面的重要價值。

1.3 核醫(yī)學技術(shù)

隨著核醫(yī)學在放射影像學中的深入應(yīng)用，骨掃描（bone scintigraphy，BS）技術(shù)也用于骨折愈合程度的監(jiān)測。有學者將骨掃描與CT、MRI的結(jié)果進行間接比較表明，骨掃描的診斷準確率顯著高于CT與MRI成像，且漏診率較低。然而，骨掃描比其他方式更具侵入性，存在輻射暴露水平的安全問題及診斷延遲問題，被認為在一些人群中使用是不甚合適的，尤其是兒童[12]。

目前，CR和DR技術(shù)已非常成熟，成像質(zhì)量也得到較大提高，但受投照原理的局限性，X線技術(shù)依然存在密度分辨率低，對骨質(zhì)重疊和結(jié)構(gòu)復(fù)雜部位顯示不清等問題。有研究利用多層螺旋 CT與 DR片對120例共315處肋骨骨折進行對比分析，DR平片檢出骨折201處，檢出率為63.8%；多層螺旋CT檢出309處，檢出率為98.1%[13]。所以，在法醫(yī)學鑒定中常見的細微骨折（如無明顯移位的肋骨骨折）、復(fù)雜關(guān)節(jié)、軟骨及韌帶損傷等，使用X線技術(shù)可能出現(xiàn)顯示不清或無法顯示的情況，影響法醫(yī)對損傷程度的判定，增加了鑒定意見出現(xiàn)偏差的風險。MSCT對密度和空間的分辨率較高，對細微骨折的診斷率也明顯提高，其三維重組圖像可多角度反映骨折的位置、形態(tài)、程度等，可為致傷方式分析提供更為直觀和有力的依據(jù)。但MSCT對軟組織出血、骨挫傷、骨髓水腫等方面的判斷能力較差，與之相比，MRI顯然在推斷新鮮陳舊損傷方面具有優(yōu)勢。

2 振動分析

振動分析是對聲波的傳播進行檢測與分析。骨折愈合過程中，隨著骨剛性強度逐漸增強，對振動的反應(yīng)呈現(xiàn)不同的規(guī)律，通過叩診骨折遠端，聽診骨折近端以評估骨折愈合的程度。目前，振動分析系統(tǒng)較以往有了極大的發(fā)展，并以其獨有的特點，成為評估骨折愈合的重要方法之一。

2.1 超聲測量技術(shù)

隨著超聲技術(shù)的快速發(fā)展，使用超聲波來診斷骨質(zhì)狀況是當前研究的熱點。不同頻率的超聲波遇到人體內(nèi)組織的界面會發(fā)生反射、透射、折射等現(xiàn)象，在組織內(nèi)傳播時會產(chǎn)生不同程度的衰減甚至被完全吸收。超聲波的傳播速率與骨的剛度成正比，因此測量骨折處的超聲波頻，能反映局部骨質(zhì)愈合的強度，迄今為止，臨床已證實超聲波頻隨骨愈合的進展而增高[14]。

一種是通過測定超聲波在骨中傳導(dǎo)速度及衰減或?qū)⒊暡ㄔ诠钦壑車姆瓷涑上駜煞N方法來判斷骨折愈合進程；另一種是利用超聲波在骨折周圍的反射成像。早期研究表明，超聲系統(tǒng)測定發(fā)現(xiàn)骨折間隙與聲速有明顯的相關(guān)性，且骨折早期到后期聲速逐漸遞減，對于早期骨折愈合情況的評估有重要意義。有動物實驗表明，超聲檢查與X線平片一樣，可以通過骨折間隙的變化及骨痂形成的范圍來判斷骨折愈合的情況[15]。有學者研究表明，彩色多普勒超聲最早能在患者傷后或術(shù)后的第 2周，最遲不超過 1個月可以對患者進行評估[16]。王曉玲等[17]用彩色多普勒超聲監(jiān)測64例骨折的研究表明，在血腫機化期超聲顯示比X線提前2～3周，在原始骨痂形成期提前2～4 d，而在骨痂塑形改造期兩者基本相當。超聲對骨折及其周圍組織的成像能夠直接判斷骨折裂隙的寬度和骨痂的形成，尤其是日漸成熟的三維超聲成像技術(shù)更具臨床意義。國外學者應(yīng)用三維超聲成像技術(shù)監(jiān)測骨折愈合，能通過觀察骨折處骨質(zhì)成像了解愈合程度，還可以通過骨折周圍軟組織成像間接判讀骨折愈合，較普通超聲技術(shù)有更精確的判定[18]。雖然超聲技術(shù)的發(fā)展已較為成熟，但超聲測定精度會受到不規(guī)則的骨形狀、周圍軟組織影像、超聲探頭放置部位等因素的干擾而影響觀察結(jié)果[19]。目前，一種新型的定量超聲技術(shù)正在研究中，可用于定量評價骨折狀況、監(jiān)測骨折愈合[20]。

2.2 脈沖響應(yīng)技術(shù)

脈沖響應(yīng)法是一種快速振動分析方法。國內(nèi)學者[21]用帶傳感器小錘輕敲人體脛骨內(nèi)踝，在脛骨內(nèi)側(cè)髁用檢波傳感器接受波動信號，分析激勵信號和響應(yīng)信號的起始差Δt，并測量波傳遞的距離L（內(nèi)踝到內(nèi)側(cè)髁的長度），求得波的傳遞速度V=L/Δt，認為測試具有良好的重復(fù)性和高分辨性，可用于測定早期骨密度變化。董明榮等[22]在股骨側(cè)方模擬放置加速度傳感器，模擬力錘敲擊髕骨，獲得經(jīng)股骨-髕骨接觸面后的振動波形，以觀察不同厚度軟骨情況下的變化規(guī)律，隨著軟骨變薄，股骨的速度曲線和加速度曲線均發(fā)生明顯變化。由于骨的結(jié)構(gòu)復(fù)雜及物理性質(zhì)的差異，要利用脈沖響應(yīng)法客觀評估骨的力學特性還需深入的研究，目前該方法除了在評估骨折愈合上有部分臨床應(yīng)用外，在其他方面的研究還處于實驗階段。

目前，超聲技術(shù)多用于檢查體表軟組織損傷，分層顯示皮下組織解剖結(jié)構(gòu)及毗鄰關(guān)系，測量損傷的數(shù)量、深度、寬度、走向及損傷組織等。超聲技術(shù)在觀察早期骨痂方面也具有獨特的優(yōu)勢，如在骨折愈合過程中的血腫機化期及骨痂形成早期的時間較X線提前，為法醫(yī)判定骨折形成的先后時間、愈合程度提供了另一種途徑。但超聲測定精度會受到多種因素的干擾，還受檢查者的經(jīng)驗、技術(shù)水平等因素影響，故在法醫(yī)臨床檢驗鑒定中的運用并不多見。

3 骨礦物密度測定技術(shù)

骨折愈合過程中，骨組織的修復(fù)必然會導(dǎo)致骨形態(tài)、骨量和骨密度等參數(shù)的變化。有動物實驗顯示[23]，閉合或開放截骨模型，骨礦物密度（bonemineral density，BMD）的測量值與力學性能之間呈很強的相關(guān)性，可以作為評估骨折愈合的方法。當前，BMD測定技術(shù)比較有代表的為雙能X線吸收測定（dural X-ray absorptiometry，DXA）、定量CT（quantitative CT，QCT）、定量超聲（quantitative Ultrasonic，QUS）。

3.1 DXA儀

DXA已廣泛應(yīng)用于骨質(zhì)疏松的監(jiān)測和骨折愈合的定量分析，具有準確度和精確度高、照射劑量低、掃描時間短、調(diào)節(jié)穩(wěn)定等優(yōu)點，已成為公認的測量骨密度的“金標準”。尹東等[24]運用DXA儀測定犬脛骨中段骨折端1 cm區(qū)域的骨痂密度發(fā)現(xiàn)，骨折愈合過程中骨痂骨密度持續(xù)增加，自身對照的骨密度比率也隨時間增加，為骨折愈合的判斷提供了有效參考。也有學者[25]提出DXA在反映骨強度方面有一定的局限性，即使實際骨密度一樣，使用DXA測量厚的骨比薄的骨密度要高，在兒童和青少年中，DXA所測的骨密度明顯受幾何形狀的影響。也有研究顯示脂肪厚度變化會造成骨的偽像，進而使BMD結(jié)果失真[26]。雖熱DXA技術(shù)仍存在一些不足，但作為公認的測量骨密度的“金標準”，在測量骨密度的諸多方法中具有不可取代的地位。

3.2 QCT技術(shù)

QCT可以提供X射線衰減系數(shù)的三維數(shù)據(jù)，由此計算出BMD。對松質(zhì)骨和皮質(zhì)骨的骨礦密度和骨礦量可以分開測定，同時可以測量長骨橫截面積，而DXA采用投影照射成像法，只能測量整體骨BMD。有學者[27]對53例四肢骨折進行研究，于骨折后第2、6、12周行X線攝片和定量CT檢測，根據(jù)模體計算骨折處的BMD值、橫截面積力學強度指數(shù)（BSICSA）和截面慣性矩力學強度指數(shù)（BSICSMI），對照骨折愈合組和不愈合組參數(shù)之間的差異，認為QCT檢測的參數(shù)可以用于評估骨折愈合，且比傳統(tǒng)X線具有更靈敏的檢測效能。由于QCT不適合檢測有金屬固定物、且輻射大、價格較昂貴等，在臨床應(yīng)用受到一定限制。有動物實驗[28]表明，錐體束CT（CBCT）容量程度在組織學上與可見新骨形成和骨再生之間存在顯著正相關(guān)（r=0.74-0.79，P＜0.001），是一種可靠且能監(jiān)測骨愈合的非侵入性方法，但輻射劑量和圖像質(zhì)量有待進一步評價。

3.3 QUS技術(shù)

QUS是利用了超聲對物質(zhì)密度、結(jié)構(gòu)及材料的特征表現(xiàn)來評價骨質(zhì)量的一種檢測方法，不僅可通過骨折間隙變化及骨痂形成范圍來判斷骨折愈合情況，還可憑借骨折間隙中骨痂下聲束的消逝預(yù)示新骨鈣化情況，但不同定量超聲設(shè)備在測量部位、測量參數(shù)、測量精度與結(jié)果準確性等方面均有不同，沒有統(tǒng)一的超聲骨密度檢測評價標準[29]。有研究表明，采用QUS跟骨測定儀及雙能骨密度測定儀，對40例健康志愿者同時測定跟骨超聲聲速（SOS）、聲衰減（BUA）以及全身多個部位骨密度，顯示SOS、BUA與大多數(shù)部位BMD相關(guān)關(guān)系顯著（r=0.35～0.62，P＜0.05或P＜0.01），QUS是診斷骨質(zhì)疏松和評價骨強度的良好方法。相對于DXA、QCT而言，其具有簡單、便攜、廉價、無輻射等優(yōu)點，但在法醫(yī)臨床中的應(yīng)用還有待進一步研究。目前仍有新技術(shù)正在研究中，如量化光聲（QPA）技術(shù)使建立在高靈敏的光學對比度基礎(chǔ)上，通過高分辨率的光聲成像技術(shù)，可以將骨質(zhì)密度和骨質(zhì)微結(jié)構(gòu)的空間分布呈現(xiàn)出來，以評估骨骼中的不同部位的局部變化[30]。

骨礦物密度測定技術(shù)在臨床中用于骨質(zhì)疏松的監(jiān)測、骨折風險的預(yù)測、骨折愈合的定量分析，而在法醫(yī)臨床鑒定中可為判定傷病關(guān)系分析、監(jiān)測骨折愈合時間提供參考依據(jù)。判定骨質(zhì)疏松癥在骨折損傷中的傷/病關(guān)系，一直是困擾法醫(yī)檢驗鑒定的難題?；加泄琴|(zhì)疏松癥意味著骨折的風險系數(shù)增加，也意味著損傷程度或傷殘等級的提高，此項技術(shù)可為法醫(yī)檢驗鑒定中的傷/病關(guān)系分析奠定合理判定的基礎(chǔ)。同時，在監(jiān)測骨折愈合時間、臨床治療終結(jié)、鑒定時機等方面具有重要的法醫(yī)學意義。

綜上，X線圖像可反映正常與病變組織的密度，如高密度和低密度，但沒有量的概念，在細微骨折、復(fù)雜關(guān)節(jié)骨折等的診斷方面可能出現(xiàn)漏診情況，準確率較CT差；CT圖像不僅以不同灰度顯示其密度的高低，還可用組織對X線的吸收系數(shù)說明其密度高低的程度，具有某種定量的概念，對細微骨折的診斷率也明顯提高，其3D重組圖像可多角度反映骨折的位置、形態(tài)、程度等，可為致傷方式分析提供更為直觀和有力的依據(jù)；MRI所用設(shè)備昂貴，普遍應(yīng)用受到限制，但對軟組織出血、骨挫傷、骨髓水腫、推斷新鮮陳舊損傷方面具有不可替代的地位；B超檢查經(jīng)濟無創(chuàng)、方便靈活、定位準確，對病人損害甚小，在觀察早期骨痂方面具有獨特的優(yōu)勢，為法醫(yī)判定骨折形成的先后時間、愈合程度提供了另一種途徑；由于骨折愈合過程，骨痂的礦化率在不斷變化，因此，通過對骨礦物密度改變的檢測可定量判斷骨折的愈合程度，亦可為傷/病關(guān)系分析奠定合理判定的基礎(chǔ)。但目前的雙能X線、定量CT、定量超聲等檢查方法在判斷骨折的愈合方面均缺乏統(tǒng)一的正常參考值與技術(shù)標準，需與生化檢驗結(jié)果、骨組織的微結(jié)構(gòu)變化等進行對比觀察。所以，通過選擇各類技術(shù)方法的特點，對骨折愈合程度進行綜合評估，較單獨使用一種方法更為準確。

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（本文編輯：夏文濤）

Recent Development in the Study of Forensic Estimation of the Healing Time of Traumatic Fractures

WANG Long-long1,2,LIYu-fei3,PU Tao2,ZHU Zhi-wei2,WANG Xu1,4
（1.Collaborative Innovation Center for Judicial Civilization,Beijing 100088,China;2.Public Security Bureau of Karamay, Karamay 834000,China;3.National Police University of China,Shengyang 110854,China；4.Key Laboratory of Evidence Science,China University of Political Science and Law,Ministry of Education,Beijing 100088,China）

As the number of traumatic fractures cases in forensic appraisal is considerable and stable,a model that can monitor,digitize and quantify the healing time of traumatic fractures is of great significance to forensic medical appraisal.Choosing a reasonable inspection approach can improve the accuracy of diagnosis,and also provide scientific appraisal opinions and solid evidence for final litigations.Using themethods of radiological technology,the vibration analysis and the bone mineral density measurements,the data of the fracture callus weight,bone density,stiffness and bone metabolism changes can be acquired.This paper summarized the characteristics of various technology and methods and evaluated the application of these methods in estimating the healing time of traumatic fracture,as well as their forensic significance.Compared with a singlemethod,the rational use of a variety ofmethods to evaluate the degree of fracture healing ismore accurate,and ismore helpful to provide scientific evidence of fracture formation time in forensicmedical appraisal.

forensicmedicine;fracture;healing time;bonemineral densitymeasurement

DF795.4

A

10.3969/j.issn.1671-2072.2017.03.005

1671-2072-（2017）03-0031-05

2017-02-17

教育部規(guī)劃項目（10YJA820105）；國家自然科學基金項目（81172912）；國家自然科學基金項目（81450041）；上海市現(xiàn)場物證重點實驗室開放課題基金

王龍龍（1984—），男，主檢法醫(yī)師，主要從事法醫(yī)臨床鑒定。E-mail：15408591@qq.com。

王旭（1968—），女，教授，主任法醫(yī)師，主要從事法庭科學教學、鑒定、科研工作。E-mail：wangxu0409@126.com。