Autopsia virtuale (virtopsia): come funziona, che cosa rileva e che cosa le sfugge
L'autopsia virtuale esamina un corpo con TC, RM e angiografia post-mortem e con la scansione 3D di superficie, al posto del bisturi. Lascia un rilievo 3D permanente, ma alcune cause naturali di morte le sfuggono ancora.
L'autopsia virtuale, o virtopsia, esamina un corpo con TC post-mortem, RM, angio-TC e scansione 3D di superficie, prelevando tessuto con un ago quando serve, invece di aprire il corpo.
Nella prima serie di casi di virtopsia, a Berna nel 2003, le sole immagini hanno individuato 26 delle 47 cause di morte accertate dall'autopsia.
In uno studio di validazione del 2012, la TC era in disaccordo con l'autopsia sulla causa di morte nel 32% dei casi di adulti; con un'angiografia coronarica mirata, uno studio del 2017 ha rilevato il 6%, contro il 5% della stessa autopsia.
TC e RM vedono all'interno del corpo, ma non la sua superficie a colori. Una scansione 3D di superficie aggiunge ferite e lesioni figurate in scala, ed è per questo che fa parte del metodo della virtopsia.
L'autopsia virtuale è un esame post-mortem eseguito con gli scanner anziché con il bisturi. È nata come progetto di ricerca in Svizzera e oggi fa parte delle indagini sulla morte in un numero crescente di istituti di medicina legale, il più delle volte come primo passo, prima che si decida se serve un'autopsia convenzionale.
Questa guida spiega in che cosa consiste l'autopsia virtuale, o virtopsia, come si confronta con l'autopsia tradizionale, quanto è risultata accurata negli studi pubblicati e dove si inserisce la scansione 3D di superficie.
Che cos'è l'autopsia virtuale?
L'autopsia virtuale, o virtopsia, è un esame post-mortem eseguito con la diagnostica per immagini anziché con la dissezione. Il corpo viene sottoposto a tomografia computerizzata e spesso a risonanza magnetica, i suoi vasi sanguigni possono essere riempiti di mezzo di contrasto per l'angiografia e la sua superficie viene registrata con uno scanner 3D. Quando serve del tessuto, lo preleva un ago sotto guida per immagini.
Il metodo nasce dal progetto Virtopsy dell'Istituto di medicina legale dell'Università di Berna, che Michael Thali ha cofondato nel 1999 e che dal 2011 dirige dall'Università di Zurigo. Il suo primo studio sistematico, pubblicato nel 2003, ha esaminato 40 casi forensi con TC e RM post-mortem prima dell'autopsia (Thali et al., 2003).
L'idea si è diffusa per ragioni pratiche. L'esame per immagini non altera il corpo; i dati si possono riesaminare anni dopo o inviare a uno specialista per un secondo parere; la decisione sul da farsi arriva prima; e l'esame resta possibile anche dove l'autopsia è inaccettabile per la famiglia o per la sua fede (RSNA News, 2016).
Virtopsia, autopsia digitale, PMCT: i nomi
Virtopsia (in inglese virtopsy) fonde «virtuale» e «autopsia», un termine coniato dal progetto svizzero. Autopsia digitale (digital autopsy) è il nome usato nel Regno Unito per i servizi post-mortem basati sulla TC. Nella letteratura medica, che usa le sigle inglesi, le singole componenti compaiono con il proprio nome: TC post-mortem (PMCT), RM post-mortem (PMMR), angio-TC post-mortem (PMCTA) e autopsia minimamente invasiva quando le immagini si combinano con biopsie ad ago.
Le tecniche dell'autopsia virtuale
L'autopsia virtuale non è un'unica scansione, ma un insieme di tecniche, ciascuna forte dove un'altra è debole. Molti centri partono dalla TC e aggiungono le altre in base alle esigenze del caso.
TC post-mortem (PMCT)
La TC post-mortem è lo strumento principale. Mostra fratture, gas e aria, corpi estranei come frammenti di proiettile ed emorragie, in tutto il corpo con un'unica scansione. Nello studio di Berna del 2003, le immagini si sono rivelate migliori dell'autopsia nel mettere in evidenza alcuni traumi cranici, scheletrici e dei tessuti molli. Dalla metà degli anni 2000 le salme dei militari statunitensi che arrivano alla Dover Air Force Base vengono sottoposte a TC total body nell'ambito dell'esame post-mortem.
RM post-mortem
La RM mostra organi e tessuti molli con più dettaglio della TC, ma in un ampio studio di validazione del 2012 è risultata la meno accurata delle due nell'individuare la causa di morte: il suo tasso di discrepanze maggiori rispetto all'autopsia era del 43%, contro il 32% della TC (Roberts et al., 2012). Si usa quando contano i reperti dei tessuti molli, di solito accanto alla TC anziché al suo posto.
Angio-TC post-mortem
Da sola, la TC non può mostrare l'interno dei vasi sanguigni, perché la circolazione si è fermata. L'angiografia vi pompa mezzo di contrasto. Un protocollo multifasico standardizzato a Losanna nel 2011 esegue una scansione del corpo senza contrasto e poi in fase arteriosa, venosa e dinamica, e permette di localizzare l'origine di un'emorragia. Un gruppo di Leicester si è invece concentrato sulle arterie coronarie, puntando alla cardiopatia, la patologia che più spesso sfuggiva alla sola TC; nel loro studio l'angiografia è riuscita nell'85% dei casi.
Scansione 3D di superficie
TC e RM vedono attraverso la pelle, ma non ne registrano la superficie a colori e nei dettagli fini: l'ecchimosi, l'escoriazione, la forma di una lesione figurata. Per questo la virtopsia comprende la scansione 3D ottica di superficie e la fotogrammetria, che registrano la superficie del corpo in scala e a colori. Fusa con i dati TC, la scansione di superficie permette a un esperto di verificare se una lesione corrisponde a un'arma sospetta o ai danni su un veicolo (Thali et al., 2005).
Il gruppo Virtopsy ha automatizzato il lavoro con Virtobot, un robot che porta lo scanner di superficie e posiziona gli aghi da biopsia sotto guida TC. Nella sua prima valutazione ha dimezzato i tempi di scansione della superficie e posizionato gli aghi da biopsia in un fantoccio di cera con una precisione di 3,2 mm (Ebert et al., 2010).
Biopsia guidata dalle immagini
Con le sole immagini non si possono eseguire esami istologici o tossicologici. Quando un caso richiede tessuti o liquidi biologici, un ago guidato dalle immagini TC preleva un campione senza aprire il corpo. Nello studio di Leicester, una tossicologia o un'istologia del tipo che un ago guidato dalla TC può fornire hanno contribuito al risultato nel 19% dei casi, anche se quei campioni erano stati prelevati in autopsia.
Autopsia virtuale e autopsia tradizionale a confronto
I due metodi rendono meglio in ambiti diversi, ed è per questo che gli studi che li hanno confrontati raccomandano di usarli entrambi anziché sceglierne uno.
Autopsia tradizionaleDissezione
Autopsia virtualeDiagnostica per immagini
Approccio combinatoPrima le immagini, poi l'autopsia
Come si esamina il corpo
Il corpo viene aperto, gli organi esaminati e campionati
TC, spesso RM e angiografia, una scansione di superficie; aghi per i campioni
Prima le immagini, poi un'autopsia mirata o completa
Punti di forza
Patologie naturali degli organi; embolia polmonare
Fotografie, appunti e campioni; il corpo viene alterato
Un set di dati 3D completo, riesaminabile e condivisibile
I due rilievi, confrontati tra loro
Quando si usa
Il metodo di riferimento per la causa di morte
Come primo passo, o quando la famiglia o la sua fede si oppongono all'autopsia
Proposto come standard di riferimento dallo studio di Leicester
Punti di forza e limiti secondo Thali et al. 2003, Roberts et al. 2012 e Rutty et al. 2017.
Come si esegue un'autopsia tradizionale
Un'autopsia convenzionale inizia con l'esame esterno del corpo, poi lo apre per osservare e asportare gli organi, esamina il cervello, studia ogni organo e preleva campioni, e infine ricolloca gli organi e richiude il corpo; la guida passo passo dell'Australian Museum mostra ogni fase. La esegue un anatomopatologo, nei casi forensi un medico legale, su richiesta di un coroner o di un medical examiner, le autorità che nei paesi anglosassoni indagano sulle morti improvvise o sospette, oppure di un tribunale.
Quanto è accurata l'autopsia virtuale?
L'accuratezza dipende dalle tecniche utilizzate e dal tipo di morte su cui si indaga. Tre studi definiscono il quadro delle evidenze.
Tassi di discrepanze maggiori tra imaging post-mortem e autopsia sulla causa di morte, da due studi pubblicati su Lancet con disegni diversi.
Berna, 2003: in 40 casi forensi verificati con l'autopsia, TC e RM post-mortem hanno individuato dalle sole immagini 26 cause di morte su 47 (55%).
Manchester e Oxford, 2012: in 182 decessi di adulti segnalati al coroner, la discrepanza maggiore con l'autopsia sulla causa di morte è stata del 32% per la TC, del 43% per la RM e del 30% per il consenso dei radiologi. Quando i radiologi erano sicuri della causa, scendeva al 16% per la TC, un tasso che gli autori hanno paragonato a quello dei certificati di morte redatti dai clinici.
Leicester, 2017: in 210 morti naturali e non sospette, la TC con angiografia coronarica mirata ha indicato una causa di morte nel 92% dei casi. Il suo tasso di discrepanze maggiori è stato del 6%, contro il 5% dell'autopsia misurata nello stesso modo, una differenza non significativa. È risultata migliore dell'autopsia per traumi ed emorragie e peggiore per l'embolia polmonare (Rutty et al., 2017).
Gli autori hanno tratto conclusioni diverse dai propri dati. Lo studio del 2012 avvertiva che le cause comuni di morte improvvisa sfuggono spesso alle immagini e che sostituire l'autopsia in blocco altererebbe le statistiche di mortalità. Lo studio del 2017 ha concluso che, per la maggior parte delle morti improvvise naturali di adulti su cui indagano i coroner, la TC potenziata dall'angiografia potrebbe evitare un'autopsia invasiva, e che il gold standard dovrebbe comprendere entrambe.
I limiti dell'autopsia virtuale
Non rileva alcune patologie naturali: cardiopatia ischemica, embolia polmonare, polmonite e lesioni addominali erano gli errori più frequenti delle immagini nello studio del 2012.
L'angiografia la migliora, ma non è sempre possibile; nello studio di Leicester è riuscita nell'85% dei casi.
Senza un prelievo con ago non permette esami istologici o tossicologici.
Richiede uno scanner e radiologi formati sui reperti post-mortem; lo stesso Thali l'ha definita «un po' costosa».
La superficie del corpo non compare nella TC: colore, ecchimosi e dettagli fini delle ferite richiedono fotografie o una scansione di superficie.
Dove si usa l'autopsia virtuale
La Svizzera ha aperto la strada: nel 2016 RSNA News ha riferito che l'autopsia virtuale era diventata procedura standard nelle indagini forensi svizzere. Negli Stati Uniti le forze armate usano la TC total body alla Dover Air Force Base dalla metà degli anni 2000, e istituti di medicina legale di Baltimora e Albuquerque impiegano il metodo, che però non è prassi standard. In Inghilterra e Galles, che hanno uno dei tassi di autopsia più alti al mondo, il lavoro di Leicester mirava a consentire ai coroner di usare la TC al posto dell'autopsia invasiva per molte morti naturali.
La fede è uno dei motivi per cui le famiglie la chiedono. Le immagini consentono un esame quando l'apertura del corpo è inaccettabile per la famiglia, e i ricercatori di Leicester elencano i benefici culturali e religiosi tra le ragioni per evitare l'autopsia invasiva quando non è necessaria.
Dove si inserisce la scansione 3D di superficie
Un set di dati TC descrive l'interno del corpo; l'esterno va ancora documentato, e nella maggior parte degli obitori questo significa ancora fotografie, un righello e appunti. Una scansione 3D di superficie registra la superficie del corpo come modello misurabile a colori, così una ferita si può misurare lungo la curvatura della pelle, confrontare con un'arma o sovrapporre alla TC anche dopo la restituzione della salma.
Quando i ricercatori della University of Toronto hanno confrontato i due metodi su un partecipante vivente con 11 tatuaggi temporanei che simulavano lesioni, la fotografia con misurazione manuale ha richiesto 54 min 30 s e la documentazione 3D con Artec Eva 26 min 1 s, con il modello elaborato in seguito e le misure prese nel software lungo la superficie curva; la documentazione autoptica 3D ne descrive il flusso di lavoro.
Usato per questo nella pratica
Artec Eva
Uno scanner palmare a luce strutturata che registra un corpo intero a colori in un'unica sessione, così i reperti esterni si trovano in un modello 3D misurabile accanto alla TC. Per una singola ferita o un difetto osseo, Artec Spider II aggiunge un dettaglio più fine, fino a 0,05 mm.
Un esame del corpo dopo la morte che usa la diagnostica per immagini al posto della dissezione: TC post-mortem, spesso RM e angio-TC, scansione 3D della superficie del corpo e, se necessario, biopsie ad ago. Si chiama anche virtopsia.
Che differenza c'è tra autopsia virtuale e autopsia digitale?
Soprattutto il nome. Virtopsia deriva dal nome del progetto di ricerca svizzero (Virtopsy) che ha sviluppato il metodo; autopsia digitale (digital autopsy) è il nome usato nel Regno Unito per i servizi post-mortem basati sulla TC. Entrambe si basano sulla TC post-mortem; una virtopsia completa aggiunge scansione di superficie, angiografia e biopsia guidata dalle immagini.
L'autopsia virtuale può sostituire l'autopsia tradizionale?
Per molte morti improvvise naturali, secondo uno studio pubblicato su Lancet nel 2017, la TC con angiografia coronarica può evitare un'autopsia invasiva, ma alle immagini sfuggono ancora alcune condizioni, come l'embolia polmonare. Gli stessi ricercatori raccomandano di usare entrambe come standard di riferimento.
Quali sono gli svantaggi dell'autopsia virtuale?
Non rileva alcune patologie naturali che la dissezione trova, non può analizzare i tessuti senza un prelievo con ago, richiede apparecchiature e radiologi specializzati e, senza fotografie o una scansione di superficie, non registra il colore e i dettagli della pelle.
Chi esegue l'autopsia virtuale?
Radiologi e medici legali insieme. Il radiologo legge le immagini; il medico legale mette in relazione i reperti con le circostanze della morte e, con il coroner o il medical examiner, decide se serve comunque un'autopsia.
Perché alcune famiglie chiedono un'autopsia virtuale?
Perché esamina il corpo senza aprirlo. Quando la fede o la volontà di una famiglia escludono un'autopsia invasiva, in molti casi le immagini possono comunque stabilire la causa di morte.
Dove si inserisce la scansione 3D in questo lavoro
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