人工智能技术驱动的法医病理时间类问题解决策略

在法医病理学领域,死亡时间、损伤时间、血痕遗留时间及血栓形成时间等时间类问题与案发时间及死因分析直接相关,在案件侦破、责任划分和定罪量刑等司法环节中起着关键作用。随着人工智能(artificial intelligence,AI)技术的发展,各行业对数据分析需求持续增加,以模拟人脑为代表的机器学习技术已经应用于医学研究的多个领域,为法医病理时间类问题的解决提供了新的方法和思路。通过对近年涌现出的一系列应用AI技术解决法医病理时间类问题的相关文献进行综述,以期为复杂鉴定问题研究提供帮助和激发新思考,为司法实践活动提供更为科学、客观的鉴定证据。

Determination of Electrical Conductivity of Cadaver Skeletal Muscle: A Promising Method for the Estimation of Late Postmortem Interval

The electrical conductivity(EC)of extracted muscle fluid has been extensively used to evaluate meat freshness and shelf life in the field of food sanitation for decades.The opposite of freshness is the corruption that increases with time.Based on the freshness/corruption principle,we investigated the relationship between long postmortem intervals(PMIs)and EC in cadaver skeletal muscle.EC values of extracted fluid from rat muscles were measured at different PMIs for 10 days.The results indicate that there was a significant correlation between PMI and EC,and the data fit well to the cubic polynomial regression equation y=‑0.01x3+0.264x2‑13.657x+1769.148(R2=0.925).In addition,the EC of different dilutions of these muscle extracts showed strict quadratic correlation(R2=1)with the dilution ratios,suggesting that EC can be measured with very small quantities of muscle sample.Our study suggests that determination of the EC of cadaver skeletal muscle extracts may be a useful method for estimating long PMIs.

应用法医微生物学推断死亡时间研究进展

死亡时间推断一直是法医学领域的重点和难点问题。研究发现尸体微生物群落演替规律与死亡时间之间呈现高度相关,其可为死亡时间推断提供新方法。近年来,国内外学者利用法医微生物学理论与方法对存在于不同环境中的尸体死亡时间推断进行了大量研究,丰富了死亡时间推断方法,提高了死亡时间推断的准确性。本文就暴露、埋藏和水中三种环境下尸体菌群演替规律的异同进展作简要综述,以期探讨不同环境下利用法医微生物学推断死亡时间的研究现状、所面临的问题及应用前景。

家兔眼玻璃体液21种元素含量与PMI关系的研究

目的寻找一种精确推定PMI的方法。方法应用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS),系统研究了家兔死后96h内眼玻璃体液21种元素含量与PMI的相关性。结果眼玻璃体液Co、Mo、Cd、Sb、I、Pb、Bi、Li共8种元素与PMI无关。K、Mg、Fe、P、Na、Al、Ca、Ti、Ni、Cu、Zn、Sr、Ba共13种元素含量与PMI有关。结论眼玻璃体液K、Mg、Fe、P、Na、Al、Ca、Ti、Ni、Cu、Zn、Sr、Ba共13种元素与PMI有关。为研究人尸体眼玻璃体液元素与PMI的关系奠定了选择指标的基础。

家兔死后眼玻璃体液锌、镍含量与PMI关系的研究

目的 寻找一种精确推定 PMI的方法。方法 应用电感耦合等离子体质谱（ ICP－ MS），检测了家兔死后 96小时内眼玻璃体液锌、镍元素含量，探讨其与 PMI的相关性。 结果 家兔死后 24h内眼玻璃体液锌、镍元素含量与 PMI显著相关，可作为推定早期 PMI的参考指标，其二项式回归方程分别为 y=0.140 4x2－ 1.335 1x＋ 3.829 8（ R2=0.920 2）、 y=0.004 3x2－ 0.059 6x＋ 0.266 5（ R2=0.910 3）。 结论 家兔眼玻璃体液中 Zn、 Ni元素含量变化是推定早期 PMI的参考指标之一。

吗啡对大头金蝇生长发育的影响及其用于推断PMI的初步探讨

用致死剂量盐酸吗啡注射家兔,处死后用其肌肉在恒温25℃条件下饲养大头金蝇Chrysomyia megacepha-la初孵幼虫,研究吗啡对大头金蝇生长发育的影响,及其用于法医学中推断死者死后间隔时间(Postmortem interval,PMI)方面的初步探讨。结果显示,在25℃下孵化64h后,处理组大头金蝇的体长、体重及蛹长、蛹重明显大于对照组幼虫(P<0.05),这种趋势一直持续到羽化。吗啡缩短了大头金蝇的发育历期,根据大头金蝇发育历期进行PMI推断时,吗啡可使PMI推断值缩短14.7h。

大鼠离体肝脏5′-NT和ACP活性与PMI的相关性研究

目的：探讨大鼠死后肝脏内5′-核苷酸酶（5-′Nu-cleotidase,下称5-′NT）和酸性磷酸酶（Acid phosphatase,下称ACP）活性变化与死后经过时间（Postmortem interval,PMI）的相关性。方法：应用分光光度法检测18℃和28℃下大鼠死后肝脏5-′NT和ACP的活性。结果：大鼠死后0-21 h,其肝脏内5-′NT由150 IU/L逐渐降至0,且与时间呈明显的负相关,回归方程为：PMI=23.18-0.774X5-′NT（r=-0.882,P〈0.01）;而ACP与时间无明显相关性。结论：5′-NT的降解规律可作为推断PMI的参考指标。

家兔眼球内多因素综合评价PMI的探讨

目的综合探讨死后家兔玻璃体内羟丁酸脱氢酶（HBDH）、胆碱酯酶（CHE）、谷草转氨酶（AST）、乳酸脱氢酶（LDH）四种酶的活性及角膜上皮细胞DNA含量变化与死后经过时间（postmortem interval，PMI）之间的相关性，寻求一种较准确的推断PMI的方法。方法应用全自动生化检测仪检测两组温度下（25—30℃；10—15℃）家兔死后0～54h玻璃体液四种酶失活情况以及应用计算机图像分析技术检测家兔10—15℃下死后0—72h角膜上皮细胞DNA降解情况。结果四种酶的活性在死后一定时间内各出现一个平台期，平台期后活性迅速下降。角膜上皮细胞DNA含量也随时间发生明显降解。死后玻璃体内四种酶活性及角膜上皮细胞DNA含量变化与PMI之间有显著的负相关性（P〈0．05）。结论综合死后家兔眼球内多种生化变化与PMI的多元回归方程可较准确地推断PMI。

利用微生物菌群演化及免疫系统的影响辅助推算死后时间

准确推算非正常死亡间隔时间(PMI),是法医需要面对的首要问题之一。基于分析死者体内特定微生物标志物的演变规律来量化死亡时间,具有科学性和精确性。同时,免疫系统与体内微生物群结构相互作用。为准确推算PMI提供了新的研究方向。采用DNA二代测序技术,深入研究描述微生物群落动态变化,为推算PMI提供了重要依据。本文通过用Illumina MiSeq测序法分析高变区域的短片段、用Nanopore (MinION)测序法进行全测序的特点,对比了16S核糖体RNA(16S ribosomal RNA)扩增测序实验,并详细梳理了建立死亡时间模型的历程,肯定了AI技术的辅助推动作用。本文还建议更多关注微生物群与免疫系统的关系,肯定了微生物学在法医科学领域的重要价值。

家兔玻璃体液HBDH、LDH活性变化与PMI相关性的研究

目的 寻找一种推断PMI的新方法。方法 应用全自动生化检测仪(用比色法)检测家兔死后0-54小时玻璃体液内羟丁酸脱氢酶(HBDH)、乳酸脱氢酶(LDH)在两组温度下(25-30℃:10-15℃)的失活情况。结果 两种酶的活性在死后一定时间内各出现一个平台期,平台期后两酶的活性迅速下降,低温组在死亡54小时后活性几乎为零,高温组在死亡48小时后活性几乎为零。经统计学分析得知死后两种酶活性与PMI之间有显著的负相关性(P<0.05)。结论 在0-54小时内依据其各自的回归方程将可以大致地推断PMI,依据两种酶活性的多元回归方程可以较准确地推断PMI。

微生物群落演替在死亡时间推断中的研究进展

死亡时间推断是法医学实践中的重点和难点,国内外法医学者一直在探寻客观、可量化和准确的死亡时间推断方法。随着高通量测序技术和人工智能技术的发展与结合,根据死后尸体相关的微生物群落演替规律建立死亡时间推断模型,成为法医学领域的研究热点。本文就利用高通量测序技术探究微生物群落在死亡时间推断中的技术方法、研究应用及影响因素等方面进行综述,为利用微生物群落推断死亡时间的相关研究提供参考。

电化学方法在法医学中的研究进展

电化学方法是基于电流导致的化学变化以及通过化学反应产生的电学性质变化的分析方法,在环境检测、食品分析、医学检验等诸多领域已广泛应用。近年来,随着电化学技术的迅速发展,其相关研究也拓展至法医学领域。该文概述了电化学方法在死亡时间推断、指纹显现和法医毒物分析等法医学领域中的研究进展,分析了电化学方法在应用中存在的问题,并对其应用前景提出未来展望,以期为相关科学研究和实践提供新思路。

大鼠脑细胞DNA含量与死亡时间关系的图像分析

运用计算机图像分析技术 ,对大鼠死后脑细胞DNA的变化进行观测 ,以寻找一种客观、量化的推断早期死亡时间的标准。实验选择 1 5只大鼠。处死后 ,在 2 4h内每隔 1h分别取脑细胞进行细胞学涂片、福尔马林液固定、Feulgen染色、自动图象分析仪测量、统计学处理。结果显示 :大鼠的早期死亡时间与其脑细胞DNA降解速率呈线性关系 ,其中积分光密度 (IOD)、平均灰度 (AG)、异形指数 (ID)提示本法有可能作为精确推断死亡时间 (PMI)的辅助手段。

大鼠死后脑组织RNA降解与死亡时间推断的研究

目的探讨SD大鼠死后脑组织中甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)mRNA、18s rRNA含量的比值与死亡时间(PMI)的关系。方法SD大鼠处死后分别置于15℃、20℃环境中,采用TRIzol试剂提取SD大鼠在死后即刻、1、2、3、5、7d时脑组织中的总RNA,采用RT-PCR方法与凝胶图像分析技术检测18s rRNA和GAPDH mRNA的含量,并将二者的比值(GAPDHmRNA/18s rRNA)与PMI进行统计学回归分析。结果SD大鼠死后脑组织中GAPDH mRNA在2d时降解不明显,但到3、5、7d时降解程度显著增加,且随着温度的升高,降解速度增加;而18S rRNA降解缓慢,直到7d仍无显著性降解变化,且降解速度几乎不受温度的影响。对GAPDHmRNA/18s rRNA值(Y)与PMI(X)进行回归相关分析:20℃时,Y=0.62-0.004X(R=-0.981,P<0.001);15℃时,Y=0.965-0.001X(R=-0.709,P<0.001)。结论SD大鼠死后脑组织中GAPDHmRNA和18s rRNA基因的相对稳定性即GAPDHmRNA/18s rRNA值与PMI存在明显相关性。

大鼠死后血浆吸光度变化与死亡时间关系的研究

死亡时间与案发时间密切相关。死亡时间的推断一直是全世界的法医难题。文章试图利用血液吸光度变化探索推断死亡时间的新途径与新方法。用岛津UV250型分光光度计在紫外-可见光下检测大鼠死后不同时间右心血血浆的吸光度变化,探讨其与死亡时间之间的关系。研究发现大鼠死后血浆在紫外-可见光下的吸光度与死亡时间密切正相关,故可以作为推断死后24 h内PMI的参考指标。

成都市嗜尸昆虫种类季节变化研究

目的 研究成都市嗜尸昆虫种类及其与季节变化的关系。方法 经过两年重复试验,观察3～11月兔尸上嗜尸昆虫种类变化。结果 发现3～11月兔尸上出现的嗜尸昆虫种类主要有舍蝇、丝光绿蝇、大头金蝇、赭尾麻蝇、巨阿尾丽蝇。其中,巨阿尾丽蝇见于3、4月,舍蝇出现于4月中旬至10月初,而大头金蝇、丝光绿蝇、赭尾麻蝇则自3月至10月中下旬均可见到,10月底以后则见不到任何嗜尸苍蝇。幼虫的出现晚于成虫1～4天不等,与季节及环境有关。结论 通过舍蝇、丝光绿蝇、大头金蝇、赭尾麻绳、巨阿尾丽蝇的生命周期的研究,有望为成都市法医学实践中死亡时间的推断提供依据。

珠江三角洲猪尸体上昆虫群落的演替及其对法医学中死亡时间推断的指示意义

为了解决刑事案件中死者死亡时间推断的难题,不同季节野外环境用18头猪尸体做模拟材料观察和筛选对推断死亡时间高度准确的昆虫指标。结果表明,幼虫开始出现时间、幼虫开始爬离时间、大部分幼虫爬离尸体的时间、开始化蛹的时间、大部分幼虫化蛹的时间、开始羽化的时间、羽化结束的时间等若干昆虫指标比较敏感且稳定可用作死亡时间的精确推断。在珠江三角洲春季、夏季及秋季尸体腐败很快,分别在259±23,202±18,277±20h进入白骨化期,而冬季则时间较长,约经过1297±63h才进入白骨化期。大约有47种嗜尸性昆虫在尸体生态环境出现,大多数种类全年可见,尸体上的昆虫群落的优势种为大头金蝇Chrysomya megacephala、绯颜裸金蝇Achoetandrus rufifacies及厚环黑蝇Hydrotaea(Ophyra)spinigera。蝇类昆虫在尸体上只能大规模繁殖一代尸体即白骨化。根据以上结果可确定一些可用于死亡时间推断的关键时间点。

尸体甲状腺球蛋白降解及其与死亡时间的关系

目的探讨尸体甲状腺球蛋白降解程度与死亡时间(PM I)的关系。方法死后21d内尸体的甲状腺组织,经免疫组化(EPOS)法染色,观察甲状腺球蛋白的染色反应;对63例阳性染色的甲状腺组织(PM I≤5d)进行计算机图像分析,并对所得图像参数的数据进行统计学分析。结果PM I≤5d的甲状腺组织,甲状腺腺泡上皮细胞胞浆及甲状腺胶质中均显示了不同程度的免疫反应阳性;PM I超过12d,免疫反应阴性;经图像分析及统计学处理,其积分光密度、分布密度和目标面积与PM I之间的确定系数(R2)分别达0.9794,0.9732及0.9884。结论尸体甲状腺组织的甲状腺球蛋白降解程度随PM I不同而变化,二者呈现较强的相关性。

组织细胞DNA降解与死亡时间的相关性的显微拉曼光谱分析

为了给死亡时间推断的研究提供新的途径与数据,探讨了人死亡后组织细胞DNA含量变化与死后时间间隔关系。将离体肾、肝组织置于特定环境中,在不同时间点提取离体组织,利用激光共焦显微拉曼光谱技术和统计学方法,在拉曼位移测试范围内,对死后不同时间肾、肝组织DNA含量变化进行拉曼光谱检测与统计学分析。结果显示:人死亡后48～72h,随着死亡时间的推移,肾、肝组织Raman光谱的主要散射峰峰位没有明显变化,而其峰高有明显差异;所测组织的激光拉曼光谱特征峰的相对峰强值(I1094/I2923)随死亡时间的推移而减小。因此可以得出结论:人死亡后肾、肝组织细胞DNA含量随死亡时间延长呈下降趋势,两者之间存在线性关系。

不同温度条件下棕尾别麻蝇的生长发育及其在法医学上的意义

棕尾别麻蝇Boettcherisca peregrine分布很广,也是我国南方地区尸体上较为常见的麻蝇类昆虫。本文探讨温度对重要的尸食性昆虫棕尾别麻蝇生长发育的影响,在15℃、20℃、25℃、30℃、35℃五个恒温条件下,实验测得棕尾别麻蝇的发育历期分别为33.2±0.3、21.6±0.3、15.9±0.7、13.8±0.5、11.8±0.2d;实验结果表明,棕尾别麻蝇发育历期随温度的升高而缩短;其生长的最适温度在25～30℃;35℃时幼虫能够生长,但是不能正常化蛹,化蛹的个体也不能正常羽化;在15～35℃条件下,分别就幼虫的体长、体宽、体重和蛹重与时间的回归分析表明这些指标与时间呈三次曲线关系,回归方程统计检验达到极显著水平(P<<0.01)。研究结果对死后间隔时间的推断具有一定的法医学意义。