本研究利用有限元法对拳击、胸外按压致肋骨骨折进行模拟,以期为肋骨骨折致伤方式分析提供一种可视化、可量化的辅助技术。通过采用有限元法分别模拟:1)设置拳头模型以6 m/s击打THUMS4.02(Total Human Model for Safety 4.02)人体模型的左胸;2)设置按压锤模型以400 N竖直向下的力按压THUMS4.02人体模型的心前区。比较二者模拟结果的肋骨骨折分布、形态特点,从生物力学角度分析二者的损伤机制,并将模拟结果与文献报道进行比较。模拟结果显示:1)肋骨骨折形态、分布:拳击致肋骨骨折的断端形态为向内弯曲,分布于直接击打处;按压胸部致肋骨骨折的断端形态为向外翻折,分布在肋骨非直接受力处。2)生物力学响应:拳击胸部时,应变集中分布在拳击肋骨处,击打处肋骨外侧面产生压应力,内侧面产生拉应力。按压胸部时,除按压处存在应变分布外,按压侧的肋骨腋前线处出现明显应变分布,腋前线处肋骨外侧面产生拉应力,内侧面产生压应力。本研究模拟结果均得到文献支持,提示利用有限元法可实现对肋骨骨折致伤方式可视化、可量化的辅助性分析与解释。
利用手印分析年龄是法庭科学领域的重要研究方向之一,但现存的各式分析方法存在主观经验性强、特征利用率低、选取样本量小和分类效果差等问题。针对上述问题,提出了基于随机森林算法的遗留者手印年龄分类模型。首先,收集1 600例男性(11~76岁)右手指纹样本,定量化处理指纹中可能随年龄增长发生变化的特征数据;然后将各特征数据与个体年龄之间进行相关性分析以筛选其中与年龄显著相关的特征;最后,分别基于随机森林、ExtraTrees、CatBoost、KNN和BP神经网络算法建立年龄四分类和六分类模型,通过模型比较,评估随机森林算法的适用性,并输出特征变量重要性排序。实验结果表明,随机森林算法在5种分类模型中的分类效果最佳,具体表现为:四分类模型中随机森林的分类精度为0.812,Kappa系数为0.738;六分类模型中随机森林的分类精度为0.738,Kappa系数为0.675。因此,本文提出的基于随机森林算法的手印年龄分类模型能够更加科学准确地判断个体年龄范围,从而为侦查和技术检验提供线索和范围。
窝点勘查中涉案电子设备勘查及电子数据提取是打击电信网络诈骗犯罪的关键环节,而内存数据现场取证是其中的重要组成部分。电诈窝点现场环境通常复杂多样,涉案设备类型多、数量大,同时现场取证设备功能往往受限且对取证时间有较高要求,这给内存数据的现场取证带来了较大的技术难度和挑战。本文调研了当前常用的内存提取方法,针对电信网络诈骗窝点现场取证环境下计算机操作系统和涉案设备的实际情况,依据《电子证据数据现场获取通用方法》中的相关原则,对窝点勘查现场内存数据的提取方法、使用工具和工作流程进行了系统研究,提出了较为完整的内存数据现场取证方案,并结合实际应用案例,为此类案件的勘查取证提供借鉴参考。
犯罪现场血液斑迹的成分蕴含许多与案件相关的重要信息,通过血迹成分检测,推断血迹组织来源,有助于案件性质的分析研判和法庭诉讼的技术支撑。基于不同体液的生理功能和体内代谢的显著差异,不同组织来源的血液中差异稳定的内源性小分子可作为鉴别血迹组织来源的重要依据。本文应用超高效液相色谱-质谱联用技术(UHPLC-MS),以小分子化合物为分析对象,通过对外周血、月经血实验样品的前处理、液相分离富集及高分辨质谱检测,综合多种数据分析手段,筛选出区分外周血与月经血的特征小分子,并结合人类代谢组学数据库(HMDB)进行结构及性能检索,确定外周血7个特征小分子和月经血4个特征小分子。将建立的基于UHPLC-MS 的血迹组织来源鉴别方法应用于10份血迹样品的测试,鉴别结果准确。本文建立的方法可为实际案件中血迹组织来源鉴别提供新的技术手段。
热致荧光是一种无需化学试剂就能显现出渗透性客体上汗潜手印的专业技术,显现涂料墙面上汗潜手印是该技术非常必要的应用延伸。因此本文重点探究了涂料墙面上汗潜手印热致荧光显现方法的反应机理,在此基础上以涂料墙面为承痕客体,逐步采用控制变量法研究了加热距离、时长、温度以及涂料种类、汗潜手印陈旧度对显现效果的影响。研究结果表明:涂料墙面上汗潜手印的最佳显现条件为加热距离15 cm、加热时长5 min、加热温度500 ℃,涂料种类不影响热致荧光技术显现墙面上汗潜手印的效果,时间较长的陈旧汗潜手印依然有良好的显现效果。该技术研究能够为刑事案件现场显现墙面上汗潜手印提供技术支持。
针对在中国未见报道的麦角酰二乙胺类物质1-环丙酰基-麦角酰二乙胺,建立其气相色谱-质谱(GC-MS)、超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱联用(UPLC-Q-Exactive Orbitrap-MS)定性检验方法。本文对未知样品用甲醇和水提取,取上清液,分别采用GC-MS和UPLC-Q-Exactive Orbitrap-MS进行分析,麦角酰二乙胺(lysergic acid diethylamide,LSD)进行同步对照分析。经GC-MS检测,保留时间为23.85 min的未知组分的质谱碎片主要特征离子峰有m/z 221,289,391,69,181,207,249,348。经UPLC-Q-Exactive Orbitrap-MS检测,保留时间为3.99 min的未知组分的准分子离子峰为m/z 392.232 8,二级质谱主要离子有m/z 291.148 7,349.190 4,281.164 3,265.133 3,223.122 6,208.075 3,251.117 6。基于缺少对照品的现状,经SWGDRUG和Cayman谱库检索、已报道文献中信息比对及对其高分辨质谱数据的解析,实现了目标物确认,鉴定为1-环丙酰基-麦角酰二乙胺(1-cylopropanoyl-lysergic acid diethylamide,1cP-LSD)。该方法具有分析简便、快速的特点,有很好的应用前景,可以用于实际案件的检测。
本研究旨在充分挖掘毛发生物检材的“时间标尺”作用,对比不同用药情况下毛发中艾司唑仑的分布差异,为相关用药史刻画和犯罪调查提供参考实例。采集艾司唑仑成年用药人员的头发样本进行分段定量检验,考察长期、短期用药和停药情况下,艾司唑仑在毛发生长方向上的含量分布;连续采集检测胡须样本,对比艾司唑仑在头发和胡须中的分布差异。结果显示,在采集的样本中,长期用药人员毛发艾司唑仑含量高值在近根段或中段,近发梢段普遍存在流失;短期用药下,艾司唑仑集中分布区域与用药时间存在对应关系,并随毛发生长向远端平移;停药毛发中艾司唑仑含量向发根方向呈缓慢下降趋势,近根端毛发的艾司唑仑消除需3个月以上。艾司唑仑在毛发中的含量峰值与对应时期用药剂量有一定正相关性。毛发的分时段检验有助于挖掘艾司唑仑入体后与毛发的结合规律,推动毛发物证的多维度解析,为供体用药行为刻画和案件关联分析提供支撑。
本文研究相似异源指纹在大规模数据库中的出现情况,以增强指纹工作人员应对相似异源指纹的风险意识。基于千万级人数据库,选取40枚弓型纹中心区域开展研究,每枚指纹标注40个特征点开始发送查询,依次减少特征点数量,探究特征点数量与同源指纹和相似异源指纹出现率之间的关系,并对现场指纹的高频相似区域及相似异源指纹的纹型进行统计分析。结果表明,随着特征点数量增多,同源指纹出现率升高,相似异源指纹出现率降低;40枚弓型纹共计找到454枚相似异源指纹,其中一枚异源指纹与现场指纹具有15个特征点完全一致;平均每次查询前100位候选队列中相似异源指纹出现率约为75.7%,低度、中度与高度相似异源指纹出现率分别为46.5%、19.7%、9.5%;此外,相似异源指纹更多出现在弓型纹中心部位的3、4、6号区域,出现率分别为44.27%、24.45%、18.5%,且相似异源指纹更多来源于箕型纹的三角区域。本研究有助于提高指纹工作人员识别相似异源指纹的能力,提示指纹工作人员应多加注意弓型纹中心区域的中下部相似异源指纹的出现情况。
肺组织变化是溺死案件中着重研究的内容,本文采用基于能谱的虚拟解剖技术分析溺死家兔肺部特征性变化规律,探讨其在溺死鉴定中的作用。通过建立家兔溺死、死后入水、对照模型,对家兔进行肺能谱CT断层扫描,阅片观察比较组间影像学特征差异。利用CAMPO IMAGING系统达峰分析-能谱显示功能得出肺基物质对图像及数值,计算得出肺CT值;分析各实验组家兔肺基物质对图像、CT图像及水-骨基物质对值、CT值差异。实验可见溺死组肺部CT影像均表现为特征性毛玻璃样改变,死后入水组及对照组相应部位未见明显异常。溺死组与死后入水组及对照组相比水-骨基物质对水分量值及CT值均明显增大(P<0.05)。因此,在溺死肺影像基础上,能谱技术水-骨基物质对图像及数值变化结合CT值,可有效反映出肺部虚拟解剖特征性改变,为溺死鉴定提供新的参考。
建立一种超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱(UPLC-MS/MS)检验血液和尿液中7 种新型苯二氮卓类药物(科纳唑仑、瑞马唑仑、氟阿普唑仑、氟溴唑仑、玻玛唑仑、溴替唑仑、依替唑仑)的方法。血液和尿液样品经乙腈沉淀蛋白法提取,再以10 000 r/min转速离心5 min,取上清液,经0.22 μm有机滤膜过滤。经超高效液相色谱系统分离后,采用电喷雾离子源正离子模式(ESI+)扫描,多反应监测模式(MRM)检验。以保留时间和特征离子定性,内标曲线法进行定量。结果显示:7种新型苯二氮卓类药物检出限均低于0.32 ng/mL;在1~100 ng/mL范围内线性关系良好,R2均大于0.998;在低、中、高(5 ng/mL、50 ng/mL、100 ng/mL)三种添加浓度中基质效应在90.49%~109.81%之间,提取回收率在82.96%~106.13%之间,日内、日间精密度(RSD)均不大于5.36%。本方法专属性好、灵敏度高、准确性好,可用于同时检验血液和尿液中7种新型苯二氮卓类药物。
死因鉴定是法医学的重要任务之一,也是案事件定性的关键。尸体解剖是死因鉴定的最常用方法,该方法属有创性检验,易破坏组织器官形态,影响法医对损伤、疾病等组织学改变的观察,可造成死因鉴定偏差。虚拟解剖是交叉融合法医学与影像学技术发展起来的一项新技术,利用影像学技术获取尸体表面及内部信息,可构建人体器官组织断面及三维图像,为判断死亡原因、分析损伤机制等提供证据,属非侵入性解剖方式,具有无创性、客观性、高效性、可保存性等特点。虚拟解剖已在机械性损伤死亡、交通事故死亡、窒息死亡、疾病死亡、高低温损伤死亡等方面显现出独特的优势。本文对虚拟解剖在法医死因鉴定中的应用及其优缺点等进行综述,旨在为法医同行开展相关工作提供参考。