Bon nombre des méthodes utilisées sont issues d’innovations en médecine clinique et dans des laboratoires universitaires du monde entier. Les toxicologues légistes travaillent avec des pathologistes, des médecins légistes et des coroners pour aider à établir le rôle de l'alcool, des drogues et des poisons dans la cause du décès. Le toxicologue identifie et quantifie la présence de médicaments et de produits chimiques dans les échantillons de sang et de tissus. Cela se fait à l’aide d’instruments chimiques et biomédicaux de pointe capables de détecter de petites quantités de matières toxiques, de les identifier positivement et de mesurer avec précision la quantité présente. L'exactitude, la validité et la fiabilité sont essentielles, car ces informations sont utilisées pour déterminer la cause et le mode du décès.
Ces déterminations relèvent de la prérogative du médecin légiste ou du coroner ; Cependant, le toxicologue est un membre clé de l'équipe d'experts qui aide à cette détermination, en consultant sur la pharmacologie, la cinétique et les interactions des médicaments, le métabolisme, les réactions indésirables et idiosyncrasiques, la tolérance aux médicaments, les artefacts post-mortem, la stabilité des médicaments et d'autres facteurs.
Le pathologiste considère ces informations dans le contexte de l'enquête et des antécédents médicaux du cas, ainsi que des découvertes de maladie ou d'autres problèmes médicaux lors de l'autopsie. Établir avec précision la cause et les modalités appropriées du décès a de graves implications pour la santé et la sécurité publiques, et une toxicologie médico-légale fiable est un élément essentiel de ce processus.
La toxicologie des enquêtes sur les décès est réalisée par des laboratoires publics et privés et de nombreux laboratoires médico-légaux privés fournissent une expertise et des services spécialisés qui ne sont pas disponibles dans les laboratoires gouvernementaux.
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