死後化学検査

死後化学は、死体化学または死体化学とも呼ばれ、化学の分野のひとつで、死んだ生物の化学構造、反応、プロセス、パラメータを調査する。死後化学は法医学において重要な役割を果たしている。硝子体、脳脊髄液、血液、尿の生化学分析は、死因の特定や法医学的事例の解明に重要である。^[1]

死後経過時間とは、死後経過した時間のことです。死後経過時間を推定するには、いくつかの異なる方法があります。

硝子体液は、眼球の硝子体に含まれる4～5mlの無色のゲルです。硝子体液はその位置と不活性な性質のため、体の他の部分で起こる死後変化の一部に対して耐性があります。これが、硝子体が年齢、性別、死因の影響を受けないことと合わせて、死後の経過時間を判定するのに有用である理由です。^[2]硝子体液のサンプル採取が一般的な理由の1つは、検査のために採取したサンプルが血液と接触していなければ、はるかに低コストで臨床検査できるためです。硝子体液の粘度は、死亡後、水分が漏れ出すために増加します。そのため、サンプルを分析に使用する前に、特定の準備手順に従う必要があります。サンプルを使用する前に、ピペッティングの精度を確保するために、希釈、遠心分離、加熱、さらには特定の分析対象物の添加などの標準的な処理が必要になる場合があります。^[3]また、DNAの供給源として、または病気の診断にも有用である。硝子体液には、ナトリウム、カリウム、塩素、カルシウム、マグネシウムを含むがこれらに限定されない様々な電解質が含まれている。これらの電解質の濃度は分析装置で測定でき、様々な方程式で死後の時間と関連付けることができる。^[2]研究ごとに結果が異なり、その結果として様々な方程式が存在するため、様々な方程式が存在する。これは、実験には非常に多くの要因と違いがあり、一つの方程式が他の方程式よりも優れているとは判断できないためである。これらの要因の1つは温度である。温度が高いほど、濃度は安定せず、サンプルの劣化が加速する。^[4]サンプルが研究室に入った後は温度を制御できるが、それまでは、体はそのサンプルがいた環境と同じ温度になっている。冷蔵保存されなかったサンプルに同じ方程式を使用した場合、その方程式が冷蔵保存されたサンプル用であれば結果は正確ではない。異なる方程式が見つかっているが、大まかな傾向は一致している。死亡時間が長くなるにつれて、硝子体液中のカリウム濃度は上昇し、ナトリウムとカルシウムの濃度は低下します。カリウムとナトリウムの比率は時間とともに直線的に減少します。死後にカリウム濃度が上昇する理由は、細胞膜の漏れにより濃度が血漿中のカリウム濃度と平衡に達するためです。この方法は正確ではありませんが、死後の経過時間を適切に推定できます。^[2]

脳脊髄液は脳と脊髄の中にあります。透明な液体で、衝撃を吸収し、脳の損傷を防ぐバリアの役割を果たします。アルツハイマー病などの神経変性疾患の診断に役立ちます。脳脊髄液には、尿素、ブドウ糖、カリウム、塩化物、ナトリウム、タンパク質、クレアチニン、カルシウム、アルカリホスファターゼ、コルチゾールなど、測定可能なさまざまな物質が含まれています。^[5]これらの物質の濃度を調べることで、その人について、またはどのように亡くなったかについてさまざまなことを知ることができます。たとえば、尿素のレベルが高いことは、腎臓の損傷を示している可能性があります。ストレス下で放出されるホルモンであるコルチゾールのレベルが高いことは、暴力的な死を示している可能性があります。クレアチニンは死後安定しているため、死亡時の濃度が維持されます。これは、個人の腎機能を判断するのにも役立ちます。脳脊髄液中のナトリウムとカリウムを測定することで、死後の時間を予測することもできますが^[5]、相関性が低いため、硝子体液を使用した場合ほど正確ではありません。^[4]

毒物学とは、毒性物質の化学的および物理的特性に関する科学を指します。体内のサンプルを分析すると、薬物やその他の毒性物質がないか調べられます。濃度を測定し、その物質が死亡にどの程度寄与しているかを判定できます。これは、濃度を致死限界と比較することによって行われます。分析される最も一般的なサンプルは、血液、尿、腎臓、肝臓、脳です。サンプルは通常、さまざまなテストにかけられますが、物質を定量化して判定するために使用される最も一般的な機器は、ガスクロマトグラフィー質量分析法 (GC-MS) です。これらの機器はサンプルのクロマトグラムを作成し、それを既知の物質のデータベースと比較します。^[6]血液サンプルでは通常、物質が見つかりますが、肝臓、腎臓、尿では代謝物しか見つからない場合があります。代謝物とは、元の物質が消化やその他の生物学的プロセスを経た後に分解されたものです。物質が代謝されて体外に出るまでには、数時間から数週間かかることがあり、体の部位によって保持時間が異なります。たとえば、コカインは血液中では 2 日から 10 日間検出されますが、尿中では 2 日から 5 日間検出されます。

死後毒物検査の結果は、被害者の経歴、現場の徹底的な調査、剖検および付随的な研究結果と併せて解釈され、死亡原因が特定される。^[7]

毒物学検査に血液が使用される場合、乱用薬物が通常の分析対象となります。他に検査される物質としては、対象者に処方されたことが知られている薬剤や、疑われる場合は毒物などがあります。^[8]

組織を分析することで死因を特定することができます。最も一般的に分析される組織サンプルは肝臓、腎臓、脳、肺です。^[6]

髪の毛のサンプルは死後に分析され、薬物使用や中毒の履歴があるかどうかも判断できる。髪の毛には多くの物質が長期間残留するからである。髪の毛はいくつかの部分に分けられ、月ごとに分析できる。爪や毛包もDNAの証拠として分析できる。^[6]

胃の内容物も分析できます。消化の段階を調べることで、死後の経過期間の特定に役立ちます。また、内容物に薬物や毒物が含まれていないか分析することで、死因が不明な場合に死因の特定に役立ちます。

死後診断とは、死後化学分析検査を使用して、人が亡くなった後に病気を診断することです。一部の病気は死ぬまで知られていなかったり、以前に正しく診断されなかったりします。病気を診断する方法の 1 つは、血液またはその他のサンプル タイプ内の特定の物質の濃度を調べることです。たとえば、糖尿病性ケトアシドーシスは、硝子体液の濃度、ケトン体、グリコヘモグロビン、または尿中のブドウ糖を調べることで診断できます。脱水症は、硝子体液のクレアチニン値が正常で、尿素窒素、ナトリウム、および塩化物レベルの上昇を調べることで診断できます。内分泌障害は、ホルモン濃度、エピネフリン、およびインスリン レベルを調べることで診断できます。肝疾患は、サンプル内のアルブミンとグロブリンの比率を調べることで診断できます。^[9]

死体では血液のpHといくつかの化学物質の濃度が検査され、死後経過時間としても知られる被害者の死亡時刻の特定に役立てられる。これらの化学物質には、乳酸、ヒポキサンチン、尿酸、アンモニア、NADH、ギ酸などが含まれる。^[10]

循環不足による酸素濃度の低下は、好気性代謝から嫌気性代謝への劇的な切り替えを引き起こす^[10]

このタイプの分析は、溺死、アナフィラキシーショック、低体温症、アルコールや糖尿病に関連する死亡など、さまざまな種類の死亡の診断に役立ちます。ただし、死後は体の変化や生化学的測定値が変化するため、これらのタイプの診断は非常に困難になります。^[3]

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