Evaluation of mediastinal-thoracic volume ratio in forensic medicine: a study on postmortem computed tomography
Creators: name: Χατζαράκη, Βασιλική Ιωάννη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2020
Subjects: Ιατροδικαστική
Αξονική τομογραφία
Καρδιοθωρακικός δείκτης
Forensic Medicine
Computed tomography
Cardiothoracic ratio

description: One-dimensional cardiothoracic ratio (CTR) can be measured on axial postmortem computed tomography (PMCT) slices like in clinical radiology. The aim of this study was to measure the mediastinal-thoracic volume ratio (CTR_VOL) on PMCT considered as a three-dimensional, more accurate version of the conventional CTR, in order to assess the terminal relationship between heart and lungs in-situ in the different causes of death with regard to age, gender, BMI, cardiomegaly and lung expansion. 252 consecutive postmortem cases with pre-autopsy PMCT and full forensic autopsy were retrospectively evaluated. The lungs and the mediastinum were manually segmented on the PMCT data and the correspondent volumes were estimated in-situ. CTR_VOL was calculated as the ratio of the mediastinal to the thoracic volume. Age, gender, body weight and height, heart weight at autopsy and cause of death were retrieved from the autopsy reports. Presence of lung expansion was radiologically evaluated in-situ. CTR_VOL was positively correlated with age and BMI (both p &lt; 0.001) but not with gender (p=0.3) and was higher for cardiomegaly compared to normal hearts (M=0.33 vs 0.25, p &lt; 0.001), lower for asphyxiation-related deaths compared to cardiac deaths and intoxications (M=0.26 vs 0.33, p &lt; 0.001) and lower for cases with lung expansion compared to no lung expansion (Md= 0.24 vs 0.33, p &lt; 0.001) as assessed on PMCT. A multiple regression model was created to explore the adjusted relationships between CTR_VOL and these variables. Average mediastinum occupies 20% of the postmortem human adult thorax and age, BMI and cardiomegaly increase this percentage for 0.1% for every year of age, 0.2% for every BMI-unit and 3% in present cardiomegaly, whereas asphyxiation-related causes of death and lung hyperinflation decrease this value for 3% and 6%, respectively. CTR_VOL is a feasible method to assess the relationship between heart and lungs and shows similar behavior with conventional CTR in the different causes of death.
description: Η μονοδιάστατος καρδιοθωρακικός δείκτης (ΚΘΔ) μπορεί να μετρηθεί σε εγκάρσιες τομές μεταθανάτιας αξονικής τομογραφίας, όπως και στην κλινική ακτινολογία. Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η μέτρηση του λόγου του όγκου μεσοθωρακίου προς τον συνολικό όγκο θώρακα (Ο-ΚΘΔ) στην μεταθανάτια αξονική τομογραφία, θεωρούμενου ως μια τρισδιάστατη και συνεπώς, ακριβέστερη εκδοχή του συμβατικού ΚΘΔ, προκειμένου να εκτιμηθεί η τελική καρδιοαναπνευστική λειτουργεία in-situ μεταξύ διαφορετικών αιτιών θανάτου σε σχέση με την ηλικία, το φύλο, τον δείκτη μάζας σώματος (ΔΜΣ), την παρουσία καρδιομεγαλίας και την πνευμονική υπερδιάταση. Οι αξονικές τομογραφίες θώρακος 252 διαδοχικών θανόντων που υποβλήθηκαν σε μεταθανάτια ολοσωματική αξονική τομογραφία πριν από την προγραμματισμένη νεκροτομή μελετήθηκαν αναδρομικά. Ολόκληροι οι πνεύμονες και το μεσοθωράκιο κατατμήθηκαν χειροκίνητα με τη βοήθεια ενός λογισμικού ιατρικής απεικόνισης και οι αντίστοιχοι όγκοι υπολογίστηκαν in-situ. O Ο-ΚΘΔ ορίστηκε ως ο λόγος του όγκου μεσοθωρακίου προς το συνολικό θωρακικό όγκο. Η ηλικία, το φύλο, το σωματικό βάρος, το ύψος, το βάρος της καρδιάς κατά τη νεκροτομή και η αιτία θανάτου ανακτήθηκαν από τις ιατροδικαστικές εκθέσεις. Η παρουσία πνευμονικής υπερδιάτασης αξιολογήθηκε αποκλειστικά ακτινολογικά in-situ. Από τα αποτελέσματα φάνηκε ότι ο Ο-ΚΘΔ συσχετίστηκε θετικά με την ηλικία και το ΔΜΣ (και τα δύο p &lt; 0,001) αλλά όχι με το φύλο (p = 0.3), ήταν υψηλότερος σε παρουσία καρδιομεγαλίας σε σύγκριση με καρδιές φυσιολογικού βάρους (M = 0,33 έναντι 0,25, p &lt; 0,001) (M = 0,26 έναντι 0,33, p &lt;0,001) και χαμηλότερος σε υπερδιάταση πνευμόνων σε σύγκριση με απουσία αυτής (Md = 0,24 έναντι 0,33, p &lt; 0,001). Ένα μοντέλο πολλαπλής παλινδρόμησης δημιουργήθηκε για τη διερεύνηση της σχέσεως μεταξύ του Ο-ΚΘΔ και των προανεφερθέντων παραγόντων. Κατά μέσο όρο το μεσοθωράκιο καταλαμβάνει το 20% του μέσου ανθρώπινου θώρακα στους ενηλίκους μετά το θάνατο. Η ηλικία, ο ΔΜΣ και η καρδιομεγαλία αυξάνουν αυτό το ποσοστό, συγκεκριμένα κατά 0,1% για κάθε έτος ηλικίας, 0,2% για κάθε μονάδα ΔΜΣ και 3% σε παρουσία καρδιομεγαλίας, ενώ οι αιτίες θανάτου που σχετίζονται με ασφυξία και η υπερδιάταση των πνευμόνων μειώνουν αυτή την τιμή κατά 3% και 6%, αντίστοιχα. Συμπερένεται ότι ο Ο-ΚΘΔ είναι μια εφικτή μέθοδος για την αξιολόγηση της σχέσης μεταξύ της καρδιάς και των πνευμόνων και παρουσιάζει παρόμοια συμπεριφορά με το συμβατικό ΚΘΔ μεταξύ των διαφόρων αιτιών θανάτου.