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。

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。

制造业采购经理人指数PMI季节调整中的春节模型优化

文章改进了美国普查局X-13A模型中的移动假日处理模型,在其内置的圣诞节模型和复活节模型基础上,建立并考察了春节效应的比例和指数时变模型,求解不同模型条件下的最优春节效应区间,并经过了滑移区间和修正历史检验。结果表明:现有PMI季节调整方法产生的序列仍能识别出明显季节性,经过季调后的序列不存在显著的季节性;所采用的圣诞节模型、复活节模型、比例时变、指数时变模型在拟合性和预测性方面优于现有季节调整方法。基于AICC和AAPE准则,选择春节效应的最优区间,圣诞节模型中,春节效应的影响区间为[-2,5]。复活节模型中最优影响区间为三段区间[-15,-3]、[-2,5]和[6,18];时变模型与均匀分布模型相比,具有预测误差小,对离群点的识别充分,季调稳定性好、趋势转折领先和调整结构准确的优点。特别是指数时变模型,在数据序列月份变化的修正中体现出较好的稳定性。

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。

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。

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。

恒温条件下吗啡对丝光绿蝇发育规律改变与死者死亡时间推断的相关研究

目的了解吗啡对丝光绿蝇生长发育的影响为刑事调查推断死者死亡时间提供科学依据。方法用0.5、1.0、2.0倍致死量吗啡注射家兔,处死后取家兔四肢肌肉组织,28℃恒温条件下分别诱丝光绿蝇雌性产卵,饲养至羽化。结果吗啡缩短了丝光绿蝇的发育历期,最大值达84h,且改变了丝光绿蝇幼虫的体长、体重及蛹重。结论此结果可应用于法医昆虫毒理学吗啡致死案件中死者死亡间隔时间(PMI)的推断。

利用肌原纤维小片化指数推断死亡时间

目的研究死后机体骨骼肌肌原纤维小片化指数(MFI)与死亡时间之间的关系。方法双缩脲法测定室温下不同死后时间家兔骨骼肌全蛋白浓度,分光光度法测定540nm处0.5mg/mL蛋白浓度下的骨骼肌肌原纤维小片化指数。结果在死后早期,肌原纤维小片化指数随着时间延长逐步增高。结论肌原纤维小片化指数可用于早期死亡时间的推断。

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。

吗啡对丝光绿蝇发育积温的改变与死者死亡时间推断的相关研究

用盐酸吗啡注射家兔,处死后用家兔的肌肉组织饲养丝光绿蝇(Lucilia sericata)初孵幼虫,研究吗啡对丝光绿蝇幼虫和蛹生长发育的影响及其在法医学中推断死者死亡时间方面的应用.结果表明,在自然条件下,取食处理组兔肉的丝光绿蝇幼虫的体长和蛹的重量在不同程度上大于对照组;处理组发育积温均比对照组减少.在实验的剂量范围内(4.7～18.8 mg·kg-1),吗啡可促进丝光绿蝇幼虫和蛹的生长发育.根据幼虫或蛹的发育积温推断死者死亡时间,吗啡的这种影响可使推断值产生的最大偏差达80 h左右.

大鼠死后心肌和肺脏微管蛋白降解规律的初探研究

目的探讨大鼠死后心肌和肺脏微管蛋白(tubulin)的降解规律与死亡时间(PMI)的关系。方法大鼠经切断股动脉致失血性休克处死后,置于RXZ智能型人工气候箱内,实验条件设定为:20℃恒温,湿度50%。分别于大鼠死后0、1、2、3、5和7d时剖取心肌和肺脏组织,应用Western-Blot法检测心肌和肺脏tubulin的含量,并对所得数据进行统计学分析。结果Tubulin在正常大鼠心肌和肺内高表达,死后1d时其含量已开始下降,至死后7d时仍可检测到微管蛋白的存在,但tubulin在肺脏内的降解速度快于心肌。两种组织内tubulin含量随PMI变化的回归方程及相关系数分别为:心肌y=-1726.1x+14083,r=0.9684;肺脏y=-1439.89x+12041,r=0.9808。结论大鼠死后心肌和肺脏tubulin的含量逐渐减少,与PMI具有相关性。

大鼠死后胸主动脉生物力学特征变化规律的研究

取死后0~7d大鼠胸主动脉进行单轴拉伸实验,观察各力学指标随死后经过时间(Post mortem inter-val,PMI)延长的演变,选取有明显变化趋势的力学指标进行统计分析。力学指标中最大值应力、最大值应变、能量与PMI有显著相关,其决定系数(R2)分别为0.822、0.716、0.669(P<0.001)。表明运用拉伸实验测量胸主动脉生物力学指标的变化可用于PMI推断。