Virtuele autopsie (virtopsie): hoe ze werkt, wat ze vindt en wat ze mist

Een virtuele autopsie is een postmortaal onderzoek met scanners in plaats van een scalpel. Ze begon als onderzoeksproject in Zwitserland en maakt nu bij een groeiend aantal forensische instituten deel uit van het onderzoek naar overlijdens, meestal als eerste stap voordat iemand beslist of een conventionele autopsie nodig is.

Deze gids legt uit waaruit een virtuele autopsie, of virtopsie, bestaat, hoe ze zich verhoudt tot een traditionele autopsie, hoe nauwkeurig ze volgens de gepubliceerde studies is en waar 3D-oppervlaktescannen past.

Wat is een virtuele autopsie?

Een virtuele autopsie, of virtopsie, is een postmortaal onderzoek dat met beeldvorming wordt uitgevoerd in plaats van met dissectie. Het lichaam wordt gescand met computertomografie en vaak ook met magnetische resonantie (MRI), de bloedvaten kunnen voor angiografie met contrastmiddel worden gevuld en het oppervlak wordt met een 3D-scanner vastgelegd. Als er weefsel nodig is, wordt het onder beeldgeleiding met een naald afgenomen.

De methode komt uit het Virtopsy-project van het Instituut voor Forensische Geneeskunde van de Universiteit van Bern. Michael Thali richtte het project in 1999 mee op en leidt het sinds 2011 vanuit de Universiteit van Zürich. De eerste systematische studie, gepubliceerd in 2003, onderzocht 40 forensische zaken met postmortale CT en MRI vóór de autopsie (Thali et al., 2003).

Het idee verspreidde zich om praktische redenen. Beeldvorming verandert het lichaam niet; de data kunnen jaren later opnieuw worden onderzocht of voor een second opinion naar een specialist worden gestuurd; de beslissing over de volgende stap valt sneller; en het maakt een onderzoek mogelijk waar een autopsie voor de nabestaanden of voor hun geloof onaanvaardbaar is (RSNA News, 2016).

Virtopsie, digitale autopsie, PMCT: de namen

Virtopsy, in het Nederlands virtopsie, is een samentrekking van de Engelse woorden virtual en autopsy, bedacht door het Zwitserse project. Digitale autopsie (‘digital autopsy’) is de naam voor CT-gebaseerde postmortale diensten in het Verenigd Koninkrijk. In de medische literatuur staan de onderdelen onder hun eigen naam: postmortale CT (PMCT), postmortale MRI (PMMR), PMCT-angiografie (PMCTA), en minimaal invasieve autopsie wanneer beeldvorming wordt gecombineerd met naaldbiopsieën.

De technieken achter een virtuele autopsie

Een virtuele autopsie is niet één scan, maar een reeks technieken die elk sterk zijn waar een andere zwak is. Veel centra beginnen met CT en voegen de andere toe als de zaak dat vraagt.

Postmortale CT (PMCT)

Postmortale CT is het werkpaard. Ze toont fracturen, gas en lucht, vreemde voorwerpen zoals kogelfragmenten, en bloedingen, over het hele lichaam in één scan. In de studie uit 2003 in Bern bracht beeldvorming sommige letsels van schedel, skelet en weke delen beter aan het licht dan autopsie. Sinds midden jaren 2000 krijgen de lichamen van Amerikaanse militairen die op Dover Air Force Base aankomen een CT van het hele lichaam als onderdeel van het postmortale onderzoek.

Postmortale MRI

MRI toont organen en weke delen gedetailleerder dan CT, maar in een grote validatiestudie uit 2012 was ze de minder nauwkeurige van de twee bij het vaststellen van de doodsoorzaak: het percentage grote discrepanties met de autopsie was 43%, tegenover 32% voor CT (Roberts et al., 2012). MRI wordt ingezet waar bevindingen in de weke delen ertoe doen, meestal naast CT en niet in plaats daarvan.

Postmortale CT-angiografie

Op zichzelf kan CT de binnenkant van de bloedvaten niet laten zien, omdat de bloedsomloop is gestopt. Bij angiografie wordt er contrastmiddel in gepompt. Een meerfasenprotocol dat in 2011 in Lausanne werd gestandaardiseerd, scant het lichaam eerst één keer zonder contrast en daarna in een arteriële, een veneuze en een dynamische fase, waarmee de bron van een bloeding kan worden gelokaliseerd. Een team in Leicester richtte zich in plaats daarvan op de kransslagaders, met het oog op de hartziekte die CT alleen het vaakst miste; in hun studie slaagde de angiografie in 85% van de gevallen.

3D-oppervlaktescannen

CT en MRI kijken door de huid heen, maar leggen het oppervlak niet in kleur en fijn detail vast: de kneuzing, de schaafwond, de vorm van een patroonverwonding. Daarom omvat virtopsie ook optisch 3D-oppervlaktescannen en fotogrammetrie, die het lichaamsoppervlak op schaal en in kleur vastleggen. Samengevoegd met de CT-data laat de oppervlaktescan een deskundige toetsen of een verwonding past bij een vermoedelijk wapen of bij de schade aan een voertuig (Thali et al., 2005).

De Virtopsy-groep automatiseerde het werk met de Virtobot, een robot die de oppervlaktescanner draagt en biopsienaalden onder CT-geleiding plaatst. Bij de eerste evaluatie halveerde hij de scantijd voor het oppervlak en plaatste hij biopsienaalden in een wasfantoom met een nauw­keu­rig­heid van 3,2 mm (Ebert et al., 2010).

Beeldgestuurde biopsie

Beeldvorming kan geen histologisch of toxicologisch onderzoek uitvoeren. Als een zaak weefsel of vocht vraagt, wordt met een naald, geleid door de CT-beelden, een monster genomen zonder het lichaam te openen. In de Leicester-studie droeg toxicologie of histologie van het soort dat een CT-geleide naald kan leveren in 19% van de gevallen bij aan de uitkomst, al werden die monsters bij de autopsie genomen.

Virtuele autopsie vs. traditionele autopsie

De twee methoden zijn in verschillende dingen beter. Daarom raden de studies die ze hebben vergeleken aan om beide te gebruiken in plaats van er één te kiezen.

Hoe een traditionele autopsie verloopt

Een conventionele autopsie begint met een uitwendige schouwing van het lichaam. Daarna wordt het lichaam geopend om de organen te bekijken en uit te nemen, worden de hersenen onderzocht, wordt elk orgaan bestudeerd en bemonsterd, en ten slotte worden de organen teruggeplaatst en wordt het lichaam gesloten; de stapsgewijze uitleg van het Australian Museum laat elke fase zien. De autopsie wordt uitgevoerd door een patholoog, in forensische zaken een forensisch patholoog, op verzoek van een coroner of medical examiner (in Angelsaksische landen de functionarissen die onnatuurlijke en onverklaarde sterfgevallen onderzoeken) of van een rechtbank.

Hoe nauwkeurig is een virtuele autopsie?

De nauw­keu­rig­heid hangt af van de technieken die worden gebruikt en van het soort overlijden dat wordt onderzocht. Drie studies bepalen het beeld.

• Bern, 2003: in 40 forensische zaken die met autopsie werden ge­con­tro­leerd, vonden postmortale CT en MRI 26 van de 47 doodsoorzaken (55%) op basis van alleen de beelden.
• Manchester en Oxford, 2012: bij 182 aan de coroner gemelde sterfgevallen van volwassenen was de grote discrepantie met de autopsie over de doodsoorzaak 32% voor CT, 43% voor MRI en 30% voor de consensus van de radiologen. Waar de radiologen zeker waren van de oorzaak, daalde die voor CT tot 16%, een percentage dat de auteurs vergeleken met dat van klinische overlijdensverklaringen.
• Leicester, 2017: bij 210 natuurlijke en niet-verdachte sterfgevallen gaf CT met gerichte coronaire angiografie in 92% van de gevallen een doodsoorzaak. Het percentage grote discrepanties was 6%, tegenover 5% voor de autopsie, op dezelfde manier gemeten; dat verschil was niet significant. De methode was beter dan autopsie bij trauma en bloedingen en slechter bij longembolie (Rutty et al., 2017).

De auteurs trokken uit hun data verschillende conclusies. De studie uit 2012 waarschuwde dat veelvoorkomende oorzaken van plotselinge dood op beelden vaak worden gemist en dat het volledig vervangen van autopsie de sterftestatistieken zou vertekenen. De studie uit 2017 concludeerde dat CT aangevuld met angiografie bij de meeste plotselinge natuurlijke sterfgevallen van volwassenen die door coroners worden onderzocht een invasieve autopsie overbodig kon maken, en dat de gouden standaard beide zou moeten omvatten.

De beperkingen van virtuele autopsie

• Ze mist sommige natuurlijke ziekten: ischemische hartziekte, longembolie, longontsteking en afwijkingen in de buik waren in de studie uit 2012 de meest voorkomende fouten bij beeldvorming.
• Angiografie verbetert de uitkomst, maar is niet altijd mogelijk; in de Leicester-studie slaagde ze in 85% van de gevallen.
• Zonder naaldbiopt is geen histologie of toxicologie mogelijk.
• Ze vraagt een scanner en radiologen die zijn opgeleid in postmortale bevindingen; Thali zelf noemde de methode “een beetje duur”.
• Het lichaamsoppervlak staat niet op de CT: voor kleur, kneuzingen en fijn wonddetail zijn foto’s of een oppervlaktescan nodig.

Waar virtuele autopsie wordt toegepast

Zwitserland liep voorop: in 2016 meldde RSNA News dat virtuele autopsie standaardprocedure was geworden in Zwitsers forensisch onderzoek. In de Verenigde Staten gebruikt het leger sinds midden jaren 2000 CT van het hele lichaam op Dover Air Force Base, en forensische instituten in Baltimore en Albuquerque passen de methode toe, maar ze is er geen standaardpraktijk. In Engeland en Wales, die een van de hoogste autopsiecijfers ter wereld hebben, was het werk in Leicester erop gericht coroners bij veel natuurlijke sterfgevallen CT te laten gebruiken in plaats van een invasieve autopsie.

Geloof is een van de redenen waarom nabestaanden erom vragen. Beeldvorming biedt een onderzoek waar het openen van het lichaam voor de nabestaanden onaanvaardbaar is, en de onderzoekers in Leicester noemen culturele en religieuze voordelen als een van de redenen om een invasieve autopsie te vermijden waar die niet nodig is.

Waar 3D-oppervlaktescannen past

Een CT-dataset beschrijft de binnenkant van het lichaam; de buitenkant moet nog steeds worden ge­do­cu­men­teerd, en in de meeste mortuaria betekent dat nog altijd foto’s, een liniaal en aantekeningen. Een 3D-oppervlaktescan legt het lichaamsoppervlak vast als meetbaar model in kleur, zodat een wond langs de kromming van de huid kan worden gemeten, met een wapen kan worden vergeleken of over de CT kan worden gelegd nadat het lichaam is vrijgegeven.

Toen onderzoekers van de University of Toronto de twee vergeleken op een levende proefpersoon met 11 tijdelijke tatoeages die letsels simuleerden, kostte fotografie met handmatig meten 54 min 30 s en 3D-documentatie met de Artec Eva 26 min 1 s, waarbij het model achteraf werd verwerkt en de metingen in de software langs het gebogen oppervlak werden verricht; 3D-autopsiedocumentatie beschrijft de werkwijze.

Zie voor afzonderlijke verwondingen 3D-wonddocumentatie en schedel- en bottrauma, en voor de presentatie van de resultaten in de rechtszaal 3D-bewijs in de rechtszaal.