시반의 발생기전은 중력에 의한 적혈구의 가라앉음이다. 사망 후 모세혈관에 적혈구들이 모여 피부색이 검붉게 혹은 붉은 보라 빛으로 보이는 것이 시반이다.
생전에는 적혈구가 혈류를 따라 순환하나 사후에는 혈액순환이 정지됨에 따라 적혈구도 정지한다. 따라서 사후에 일정한 자세를 계속적으로 유지하고 있으면 미세한 적혈구도 중력에 의하여 혈관을 따라 점차 낮은 곳으로 흘려 내려 시체 아래쪽의 모세혈관에 모인다. 이러한 현상을 혈액침하(血液沈下)라 한다. 혈액침하는 시체의 외표 및 내장에 모두 일어나며 외표에서 보이는 것을 특히 시반(postmortem lividity 혹은 livor mortis)이라고 한다. (윤중진 법의학)
다음은 시반과 사후 경과시간 추정에 대하여 세계 법의학회장을 지낸 버나드 나이트 교수가 기술한 것이다.
시반은 사후 사체 현상에서 가장 불명료한 것 중에 하나이다. 다른 이름으로는 postmortem lividity이다. 그리고 오래된 단어로는 suggilation이 있다.
시반은 혈액순환이 멈춤에 따라 중력에 의해 혈액이 가라앉아 생긴 피부의 색상 변화이다. 적혈구와 혈장은 중력에 의해 사체의 가장 아랫부분으로 가라앉는다. 들어갈 수 있는 모든 혈관계(특히 정맥과 모세혈관들)를 채운다. 사망 후 누운 자세로 있었다면 가장 아랫부분인 등 부위와 목과 다리의 뒷부분에 빨갛거나 파란 색깔 변화를 일으킨다.
사체가 딱딱한 것 위에 있었다면 그 맞닿은 부분은 압력에 의해 혈관계가 막혀서 창백하게 남게된다. 이는 보통 엉덩이와 어깨날개 부분에서 보인다. 시반은 또한 내부기관에서도 보이는데 경험이 없는 병리학자는 가끔 검고 울혈된 장이나 심근에서 경색으로 오인하기도 한다.
시반의 색깔은 여러 종류이다. 어두운 쪽으로 보이는 것은 혈색소가 덜 산화되어 있기 때문이다. 저 체온 상태나 사체가 냉장되었거나 추운 주위 환경 상태에서는 밝은 분홍색을 보이기도 한다. 다른 독성 물질에 의해 여러 색깔이 보이기도 한다. 예를 들면 일산화탄소, 시아나이드 혹은 질소 화합물 등이다.
사망시각을 추정하는데 시반의 가치는 적다. 비록 이러한 것을 개선해 보려는 여러 연구가 진행되고 있지만 그렇다. 먼저 시반이 전혀 보이지 않을 수도 있다. 특히 노인이거나 빈혈이 있는 사람에서 그럴 수 있다. 인종에 따라 진한 피부색은 시반이 일부 혹은 전부가 피부색에 의해 가려질 수 있다. 사망전이라 할지라도 수면제 중독이나 뇌졸중에서 깊은 혼수 상태일 경우에서도 시반이 나타날 수 있다.
이런 경우는 매우 드물지만 깊은 혼수에 빠진 사람의 밑 부분에 피부의 물집이 생기는 것을 볼 수 있다. 이것을 과거에는 '바르비투르 물집'이라고 했는데 이는 근육이 힘을 잃은 상태에서 정맥혈의 순환이 안되어 생기는 피부의 부종 때문이다. 이것은 시반이 피하 정맥에 피가 고여 생기는 이유와 같다.
시반은 심장 정지 후에 매우 다양한 속도로 발생한다. 표준 법의학 교과서에서는 시반의 생성 시작 시간을 넓은 범위로 제안한다. 여러 명의 저자들이 시반의 주관적 관찰에 의지해서 시작, 군집, 최고조, 압력에 의해 변색, 이동성과 양측성 등으로 구분 지어 놓았다. Mallach는 이러한 자료를 분석했으나 그 결과가 넓게 퍼져 있고 이러한 주관적인 표현 때문에 특이성이 의심스러워 실제 사건에서의 가치가 적다고 하겠다.
다른 방법에 의해 얻어진 더 나은 결과에 대한 일반적인 보강 증거로써 밖에는 가치가 없다. 이러한 넓은 범위 때문에 시반은 사망시각을 추정하는 데 사용하는 것이 증거로써 가치가 거의 없다는 것은 명백하다.
30분에서 4시간사이에 나타나기 시작하여 약 12시간 이상 되면 최고조에 달한다는 것과 간섭받지 않은 사체에서 수일 후에 부패가 되기 전까지는 유지된다는 것만 말할 수 있을 뿐이다.
시반의 처음 시작시간으로부터 영구 고정까지가 시간에 비례한다고 오랫동안 주장되어 왔다. 많은 교과서에서도 어느 특정 시간 후 (매우 다양하긴 하지만) 초기 시반이 고정되고 사체의 자세를 변형시켜도 중력에 의해 이동되지 않는다고 말해왔다.
이러한 주장은 다음과 같은 전제하에서만 옳다. 사망 후 즉시는 혈액이 액상이지만 시간이 흐른 후에는 혈관 내에서 응고되어 더 이상 움직일 수 없다라는 이론이다. 이러한 이론은 명백히 틀리거나 적어도 아주 믿을 만 하지 못하다.
사후 혈액의 응고와 융해에 걸리는 시간은 매우 차이가 심하다. 더구나 응고가 전혀 생기지 않기도 한다. 모든 사려 깊은 병리학자가 알고 있듯이 만약 사체를 자세 변경하면 시반이 어느 부위에서 다른 부위로 가끔은 완전하게 이동되기도 한다. 가끔은 전혀 이동되지 않는다. 더 자주는 일부가 이동되고 일부는 고정된다.
이러한 이동하는 시간이 일정하지 않기 때문에 사후 사망시각의 길이를 재는데 시반은 사실상 쓸모가 없는 척도가 된다. 시반의 고정을 측정하는 초기의 방법으로 국소 압력을 피부에 가하여 색이 얼마나 옅어지는 지를 측정하는 데 써왔다.
Suzutani등은 핀셋의 일부로 아래 부위의 피부에 압력을 가하여 430구의 사체를 검사했다.
사후 6-12시간 경과한 사체의 30%에서는 압착되지 않음을 보았고 사후 12-24시간의 경우는 50%이상에서 고정되었고 하루에서 사흘 된 경우는 약 70%에서 창백해지지 않았다.
여기에서 그들은 적어도 3일이 지났을 때에도 시반이 고정되지 않는 많은 경우가 있음을 알았다. 게다가 약간의 계절적 차이가 있어서 여름에는 이동되는 경우가 적었다. 그리고 질식사와 두 개 내 병변이 있는 경우 고정 율이 지연되었다.
Fechner등은 다른 온도 하에서 안치된 28구의 급사체를 검사하였다. 온도에 따라 시반의 고정에 편차가 있었다. 하지만 사망 후 시간에 정비례하지는 않았고 매우 큰 개인차가 있었다. 시반이 사망 시각 추정에 거의 쓸모가 없음을 보이는 계속되는 논문에도 불구하고 최근의 연구가 여전히 진행되고 있다.
정교하게 만든 광학 기계를 이용하여 이러한 상황을 보강해 보려는 시도가 보인다.
Schuller등은 시반에 비색계를 사용하기 시작했다. 사후 3시간부터 35시간 사이 동안 7구의 사체를 측정했다. 그들은 사후 3시간에서 15시간 사이에 시반의 색이 옅어짐을 관찰했다. 사후 3시간째에 색깔이 575 나노미터의 파장부터 1시간에 평균 2나노미터의 속도로 변한다고 결론지었다.
Peter Vanezis 박사는 측정기가 세 개 달린 비색계를 사용했다. 표준 제논 광원과 여광기로 만든 빛을 일광과 비슷한 표준 D65 광원과 합하여 사체를 비추었다. 각 사체에서 시반의 일정한 국소 부위에서 반사되어 나온 빛을 파랑 녹색 빨강으로 나누어 측정했다. 누운 자세로 시반이 형성된 사체를 엎어지게 자세를 바꾼 후 허리 뒤쪽의 피부를 3시간에서 8시간이 흘러 이동이 되기까지 30분 간격으로 색을 측정하였다. 41구에서 시험적인 연구결과 Vanezis는 시반의 색이 옅어지는 것과 첫 24시간내의 사후 경과 시간사이에는 정비례관계가 있음을 알았고 24시간 후에는 그 관계가 분명치 않았다고 했다.
데릭 파운더 교수의 시반에 관한 강의를 들어보자
(Livor mortis, Hypostasis, postmortem lividity, postmortem suggilations)
시반은 피부가 어두운 보라색으로 변한 것으로 이는 순환이 멈춤으로써 혈액이 중력에 의해 이동되어 정맥과 모세혈관에 모여 발생되는 것이다. 혈액 순환이 정지되는 순간부터 시작되는데 혈액 순환 장애를 일으키며 서서히 사망한 사람에서는 사망 직후 바로 저명하게 보일 수도 있다. 어떤 경우에는 너무 약해서 주의를 끌지 못하는 경우도 있지만 시반은 모든 시체에서 보인다.
시반은 혈관 내에서 혈액이 액체 상태에서 중력의 영향에 의해 사후에 생기는 것으로 응고에 의해서 생기는 것이 아니다. 거의 모든 시체에서 사후 약 30분에서 1시간 안에 영구적으로 응고되지 않는 상태로 혈액이 변한다. 이는 특히 작은 혈관(예를 들면 모세혈관)과 장막(예를 들면 흉막)에서 섬유용해소(fibrinolysin)가 분비되기 때문이다. 하지만 섬유용해소에 의해 액체화되기에는 덩어리가 너무 큰 경우는 응고 조각이 남게될 수 있다. 또, 감염과 악액질 등과 관련된 어떤 경우에는 섬유소 용해가 일어나지 않아 심장과 큰 혈관에 많은 응고 덩어리가 있을 수 있다. 정리해 보면, 급사의 경우 피의 응고 가능성은 사후 짧은 시간 동안만 존재하고 이후 섬유소원(fibrinogen)이 소진된 후에는 응고되지 않는 피로 존재하게 된다. 이러한 혈액이 응고되지 않는 것은 부검 시 흔히 발견되는 현상이다. 이러한 혈액의 유동성은 어떤 종류의 사망 원인이나 특별한 경우의 사망에서 보이는 특징적인 소견이 아니다. 많은 교과서에서 말하고 있는 '질식사의 경우 혈액이 더 오랫동안 액체 상태를 유지한다'고 하는 것은 사실이 아니다. Gordon, Shapiro, Berson, Forensic Medicine: A Guide to Principles, 3rd edition, (1988), Churchill Livingstone, Edinburgh.
시반의 푸른빛의 색깔은 살아있을 때의 '창백함 혹은 해쓱함'과는 다르다. 살아있을 때 창백하게 보이는 것은 모세혈관에 있는 혈액 속에 산소와 결합되지 않은 혈색소가 5그램 퍼센트 이상일 경우이다. 하지만 사망한 상태에서 혈색소의 산소가 계속 분리되고 이미 산소와 떨어진 혈색소를 가진 정맥의 적혈구가 모세혈관으로 유입되기 때문에 시반이 푸르스름하게 보이는 것이다. 이러한 이유로 시체에서 혈액이 푸른 보라색으로 보임은 살아 있는 동안에 생긴 병리적인 현상 때문이 아닌 것이다. 시반의 색깔은 창백하다. 하지만 살아있을 때의 창백함과 구분하여 설명할 줄 알아야 한다. Gordon, Shapiro, Berson, Forensic Medicine: A Guide to Principles, 3rd edition, (1988), Churchill Livingstone, Edinburgh.
시반의 법의학적 중요성은 그것의 색깔과 분포에 있다. 시반의 형성과정은 너무 다양해서 사망 시각 추정을 하는데는 유용하지 않다.
일반적으로 시반은 붉은 보라색이다. 옆구리에 보이는 시반은 공기와 접촉할 수 있어 분홍색을 띨 수 있으나 땅과 직접 닿아 공기와 접촉하지 못한 곳은 그렇지 못하다. 일산화탄소 중독에서는 붉은 버찌색(선홍색)을, 메트헤모글로빈을 형성하는 경우(예를 들면 염소산 칼륨, 질산염, 아닐린 중독)에 초콜릿 갈색을, 저온사나 냉동 보관된 사체에서는 밝은 분홍색을 띤다. 젖은 옷으로 덮여 있던 부분도 분홍색을 띠며 덮여있지 않았던 부위는 일반적 시반 색인 보라색을 띤다. 청산염 중독의 경우는 저자에 따라 분홍색, 밝은 진홍색, 보라색(바이올렛 색)으로 기술되었다.
시반은 사후 약 20분에서 30분 사이에 나타나는데 뚜렷하지 않은 붉은 반점이나 얼룩처럼 보인다. 이후 몇 시간 동안 색이 짙어지고 합쳐져 붉은 보라색의 넓은 지역이 나타나는 것이다. 말기 순환 장애에 빠진 사람은 사망 직전부터 약한 시반이 보이기도 한다. 반대로 만성 빈혈이 있었던 사망자나 과다 출혈로 인한 사망한 경우 시반이 늦게 생기기도 한다. 약 10시간에서 12시간 후에 시반은 고정되기 시작하며 이때 시체의 자세를 바꾸어 놓으면 처음 생겼던 시반이 불완전하게 사라짐으로 양측에 시반이 생기게 된다. 시반의 고정은 절대적이 아니라 상대적인 현상이다. 그렇지만 잘 형성된 시반은 늦게, 또 불완전하게 사라진다. 만약 사후 6시간 이내에 이동된다면, 이후에 이동된 경우보다 처음 생긴 시반은 더 일찍 사라지고 새 위치에서 시반의 형성은 더 빨리 더 완전하게 될 것이다. Camps, Lucas, Robinson, Gradwohl's Legal Medicine, 3rd edition, (1976), John Wright & Sons, Bristol.
24시간 이후라도 시체가 이동된다면 시반의 두 번째 형태가 형성될 것이다. 시반의 양측성은 사후 이동되었다는 것을 보여주는 것으로 중요하다. 하지만 시체가 이동된 시간은 부정확하다. 폴슨은 양측성 시반은 8시간에서 12시간 사이에 이동되었음을 보여주는 것이라고 하였다. 캠스는 좀더 설득력 있게 이야기를 했는데 양측성시반의 의미는 아마도 약 10시간이상 한 자세를 취한 후에 이동되었다는 것이다라고 했다. 시반을 엄지손가락으로 눌러 색이 엷어지면 고정이 되지 않았음을 의미하는 것이다.
혈액이 혈관 안에 중력에 의해 채워질 수 있는 것을 방해하기에는 작은 압력이라도 충분하다. 자신의 무게 때문에 눌린 자리의 피부에서도 시반 형성이 방해받는다. 눌린 자리는 하얗게 보이는데 누어있는 상태에서는 엉덩이와 견갑골 부위, 종아리, 그리고 발뒤꿈치 등에서 나타난다. 이외에도 꼭 끼는 옷, 벨트 혹은 탄력 있는 속옷 등에 의해서도 생기며 시체 아래 단단한 물건이 있었을 경우에도 그 자리에도 하얗게 자국이 남게 된다.
시반이 현저하게 형성된 곳에서는 작은 혈관이 터져 혈액이 흘러나와 수 밀리미터의 검보라색 점들이 흩어진 모양으로 나타날 수 있다. 목을 매달아 사망한 경우 다리가 완전히 떠있는 상태라면 양쪽 다리의 피부에서 가장 흔하게 보인다. 이러한 점들은 사망 전에 형성된 일혈점이나 일혈반(출혈반)과 구분해야한다.
시반은 보통 귓바퀴와 손톱 밑(조갑상)에서 잘 확인된다. 누워있는 상태의 경우 목의 앞 혹은 옆부분에 따로 떨어진 시반이 보일 수 있다. 이러한 현상은 목의 표재성 정맥의 혈액이 미처 비워지지 못 했기 때문에 생긴다. 만약 목이 약간 굽어진 상태라면 피부에 생긴 주름에 따라 선 모양의 시반이 형성될 수도 있다. 또 근육 속에 있는 심부 정맥의 혈액이 시강에 의해 피부로 꽉 짜지면서 엉뚱한 곳에 시반들이 형성될 수 있다. Gordon, Shapiro, Berson, Forensic Medicine: A Guide to Principles, 3rd edition, (1988), Churchill Livingstone, Edinburgh. | Camps, Lucas, Robinson, Gradwohl's Legal Medicine, 3rd edition, (1976), John Wright & Sons, Bristol.
시반과 멍(출혈반)과의 구별은 피부를 절개해 보면 알 수 있다. 시반인 경우는 혈액이 혈관 안에 있는데 반하여 멍든 곳에선 혈액이 조직 내로 침투하여 흐르는 물로 쉽게 씻겨지지 않는다. 현미경으로 보면 확실히 구분이 된다. 부패되기 시작하는 시체의 경우에서는 구분이 어려울 수 있다. 시반이 있는 곳에서 부패가 더 일찍 진행되기 시작한다. 적혈구가 터져 혈색소가 주위 조직으로 퍼져나가면서 황화 혈색소가 형성되기도 한다. 이렇게 되면 부패된 조직에 있는 혈색소가 사망 당시에 혈관 내에 있었는지 혹은 혈관 밖에 있었는지를 구별하기 어려워진다.
시반은 내장에서도 피부에서와 같이 발생되므로 피부에서 관찰된 사항에 도움되는 소견이 될 수 있다. 심장에 생긴 시반은 급성 심근 경색으로 오인될 수 있다. 폐에서는 폐렴으로 오진될 수 있다. 장에서 관찰되는 시반은 출혈성 경색으로 잘못 알 수 있다. 엎드려 사망한 경우 내장에 보라색 울혈이 있어 일반적인 창백한 경우와 달라 혼란스러울 수도 있을 것이다.
대부분의 교과서에서 사후 약 12 시간 정도에서 시반이 최고조에 이른다고 하고 있으나 처음 나타날 때와 형성되는 시간에 대해서는 이견이 많다.
아델슨은 사망 후 약 30분에서 4시간 사이에 보이기 시작하여 다음 서너 시간 안에 잘 발달되며 약 8시간에서 12시간 사이에 최고조에 이른다고 기술하고 있다. 폴슨은 시작되는 시간은 다양하고, 사후 30분에서 2시간 사이 내에 보이기 시작하여 6시간에서 12시간 사이에 완전히 형성된다고 하였다. 캠스는 약 사후 이삼십분에 불규칙한 빨간 반상으로 처음 나타난 후 점점 강도가 강해지면서 뭉쳐져 6시간에서 10시간 내에 광범위한 부위에 형성된다. 스피츠와 피셔는 사후 바로 형성되기 시작되지만 약 2시간 정도 지나야 보이기 시작하며 보통 4시간 내에 잘 발달되어 8시간에서 12시간 사이에 최고조에 이른다고 하였다. 8시간에서 12시간 후에는 고정이 되어 이동이 되지 않는다. 심슨은 시반은 사후 한시간 이내에 시작되어 5-6 시간 내에 현저해진다라고 하였다.
이제 국내 법의학자가 쓴 시반을 이용한 사망시각 추정에 대한 이야기와 독일의 법의학자 클라우스 헨스게가 시반의 상태를 실제 사망 후 경과 시간을 추정하는 방법에 대하여 알아보자.
빠르면 사후 30분 경에 나타날 수도 있으나 일반적으로 2-3시간쯤 지나 적자색의 점상으로 출현한다. 시간이 지나면서 서로 융합하여 점차 뚜렷해지며 4-5시간이 되면 암적색의 반상으로 나타난다. 12-14시간이 되면 전신에 강하게 출현되며 14-15시간에서 최고조에 달하여 부패가 시작될 때까지 그 상태를 유지한다. 부패가 시작되면 시반이 있었던 부위와 없었던 부위가 구분되지 않는다. 사후 4-5시간 이내에 체위를 변경시키면 변경된 체위의 아래쪽에 시반이 다시 형성되고 먼저 나타났던 곳에는 소멸된다. 이러한 현상을 시반의 전위라고 한다. 일단 침윤성 시반이 형성되면 체위를 변경시켜도 소멸되지 않으며 시간이 그리 오래 경과되지 않았다면 남아있는 유동혈에 의하여 변경된 체위의 아래쪽에 또다시 새로운 시반이 형성될 수 있다. 이러한 시반의 재형성은 사후 8-10시간 정도에서 본다. 그러나 시반이 최고조에 달하는 14-15시간이상 경과하면 시체의 체위를 변경하여도 새로운 시반이 형성되지 않는다. 이를 시반의 고정이라 한다. 윤중진 법의학
클라우스 헨스게 교수는 다음과 같은 통계치를 이용하여 사망시각을 추정하였다.
1905년에서 1963년 사이의 데이터를 이용한 통계치
|
시반의 형태 | 사후 경과 시간 |
| 시작 | 0 ~ 3 |
| 합쳐지는 모양 | 1 ~ 4 |
| 최고조(분포와 색깔 모두) | 3 ~ 16 |
| 지압흔 | 1 ~ 20 |
| 완전한 이동 | 2 ~ 6 |
| 불완전한 이동 | 4 ~ 24 |
시반의 완전 이동
하지만 현재 이 통계자료보다 더 나은 것은 없다. 그래서 이러한 통계를 이용하여 다음과 같은 방법을 제시하였다.
그럼 시반의 형성과 이동에 영향을 끼치는 요소들은 무엇이 있는지 알아보자.
일반적으로 시반을 이용하여 사망 시각 추정을 하는 것은 각 사망 현장마다 영향을 끼치는 요소들을 고려함으로써 가능하다. Sptiz and Fisher’s Medicolegal Investigation of Death-Guidelines for the Application of Pathology to Crime Investigation, 3rd Edition
1) 온도가 높으면 시반이 빠르게 나타난다. 법의학, 우상덕, 1994, 45쪽 | 법의학, 北條春光, 소화 33년, 42쪽
2) 온도에 의해 시반이 영향을 받는다. 제22회 법의학 세미나, 시반과 시강, 곽정식, 21쪽
3) 시반의 반응은 온도에 의해 영향을 받으나 정비례하지는 않았다. 이는 시간에 의해 변화되는 혈액 농도의 증가(hemoconcentration)가 온도의 영향을 받기 때문으로 보인다. G. Fechner, E. Koops, C. Henssge; Z. Rechtmed (1984) 93: 283-287
4) 온도에 의해 부패작용이 영향을 받으므로 침윤성 시반의 형성에 영향을 끼치게 된다.
시반의 퇴색과 고정에 대하여 살펴보자.
사후 약 10시간이 지나면 자가융해로 용혈이 일어나 혈관벽은 혈색소에 의하여 염색되어 침윤성 시반을 형성한다. 침윤성 시반이 형성되기 전에 압력을 가하면 혈관내의 혈액은 밀려나기 때문에 시반은 퇴색하거나 엷어지며 그 정도는 사후경과시간을 추정하는 데 중요한 근거가 된다. 윤중진 법의학
일본의 Noriko 교수는 시반의 고정 매커니즘을 알기 위해 면역조직학적 연구를 했다. 사망 후 7.5 시간부터 2주까지의 68구 사체에서 피부 조직을 검사하였다. 혈색소가 침투된 피부 조직의 여러 부위별 (예를 들면 혈관내 적혈구, 혈관벽, 혈관주위조직, 진피결합조직) 검사를 시행했다. 지압흔이 관찰되는 곳에서는 49%가 고정시반이 있는 곳에서 41%에서만 혈색소의 피부조직 확산이 관찰되었다. 이러한 소견은 시반의 고정이 혈색소의 확산 때문이 아니라 혈액의 농축 때문이라는 가설을 뒷받침해준다. Forensic Sci Int 1995 Apr 27;72(3):179-89
Penttila와 Laiho는 사체의 말초 혈액에서 다양한 형태의 세포 형태를 분석하였다. 그 결과는 다양한 혈액 세포의 구조물이 자가용혈에 상당한 저항성이 있는 것으로 나타났다. The Estimation of the Time Since Death in the Early Postmortem Period, 1995, Edward Arnold; C Henssge, B Knight, T Krompecher; pp224
즉 시반이 고정되는 것은 침윤성 시반에 의해서만이 아니라는 뜻이다. 특히 사망 초기에는 혈액의 농축에 의해 시반이 고정된다는 것이다.
