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一种推断死亡时间精度的肛温法研究展望

2013-04-11刘东

湖北警官学院学报 2013年9期
关键词:肛温模拟计算尸体

刘东

(甘肃警察职业学院,甘肃 兰州730046)

一种推断死亡时间精度的肛温法研究展望

刘东

(甘肃警察职业学院,甘肃 兰州730046)

根据有关文献涉及到肛温法PM I(死后时间)推断的经典公式模型、实测冷却曲线模型和连续测温模型,综合对它们进行分析研究,提出一种改进肛温推断死亡时间精度的方法。

死亡时间推断;肛温法;冷却曲线;温度场

在法医实践中,快速准确地推断PM I,可为案件性质、过程判断,以及锁定嫌疑人提供重要信息。PM I推断的研究,从早期的利用尸体现象、超生反应、胃内容物、昆虫学知识,到近期的生物化学、分子生物学、组织化学等方法及医学影像技术的应用,使PM I推断更加客观准确。近年来,各种PM I推断方法,已经涉及尸体温度降低所产生的变化,因此,肛温法的研究也为其他PM I方法提供了必要信息。肛温法推断PM I的精度受各种因素的影响,如死者生前生理状况、死亡原因、体重、身高、死亡时肛温、环境温度、湿度、风速、衣着、死亡时体态、载体材料等。因此,为确定尸体冷却条件,需要非常多的参数描述,有些参数还需给出准确的量化标准。这些工作十分繁杂,且难免有主观因素,影响推断死亡时间精度,故有必要进一步作研究方法的探讨。

一、肛温法的经典公式模型

肛温法的研究始于一百多年以前,然而理论上的关键进展归功于Marshall and Hoare,在此基础上,Henssge[1]提供了简化实用公式:(T Ta)∕(T0Ta)=1.25ezt0.25e5zt

(为了叙述方便,将该公式称为B)并给出公式的统计误差。

其中,Z=-1.2815(fm)0.625+0.0284。用该公式要求环境温度Ta<23℃。f是尸体及环境偏离标准条件时的校正系数,m是体重,T0是死亡时刻肛温,Ta是环境温度,T是t小时后的肛温。该方法较适用于早期PM I推断,其精度大致是95%,可信度区间为±2.8小时。

当环境温度从Ta突然增加到Ta1并持续不变时,P.Bisegna等人[2]通过引入相对函数R,巧妙地解决了此问题。

尸体初始肛温T0通常用经验值37.2℃。正常人肛温昼夜变化约±0.5℃;剧烈运动、情绪激动、疾病、药物服用、环境温度等均能不同程度改变肛温;文献列举了影响肛温的诸因素,但均未给出量化值。鉴于此参数的重要性,应该在实践中注意积累数据。

国内对肛温法研究也较广泛深入,有些很有独到见解。研究内容涉及PM I近似公式的各种回归表达、各参数对PM I影响的分析。

二、肛温法的实测数据模型

该方法的要点是把现场已完成尸检的尸体,不改变尸体衣着和遮盖物,尽快运至实验室,严格控制在与现场冷却环境相同的条件下,长时间(例如50小时)测量出尸体肛温的完整冷却曲线。然后将该曲线、所有相关数据和确定下来的死亡时间,一并形成一套完整的计算机可调用文件,通过类似文件大量积累,形成标准数据库。在实践应用时,根据尸体及现场的实际数据,用聚类法在数据库中找到最接近的冷却曲线,从而获得更加准确的PM I推断。

HMuggenthaler等[3]5年中实测了84件已知PM I值、且离死亡时刻在2~3小时以内的尸体冷却曲线。实测结果显示:不同尸体对应差别较明显的尸冷曲线形状,很好地反映了具体尸体和冷却条件的差异。对同一尸体,实测曲线与用经验公式B得到的冷却曲线也有较明显差别。通过对几个案例的计算比较显示,基于这些实测数据推断出的PM I,比用经验公式B推断出的PM I精度更高。这预示着它可能是一种更好的推断方法。不过案例数量尚待极大丰富,以便建立一套覆盖性更广的可靠的实测数据库。

三、连续测温模型

该方法是将尸体肛温连续测量一段时间,然后把实测冷却曲线与可能利用的标准冷却曲线比较,看它们在标准曲线的哪一段有最好地拟合,从而推断PM I值。该方法的缺点是多花费一些现场测量时间,优点是实测冷却曲线可以提供有用的综合外部冷却信息。目前可以利用的标准冷却曲线有两种,一种是利用PM I表达公式,另一种是根据尸体温度场模拟计算。

在G Mall等[4]的实验中,选用公式B作为标准冷却曲线;实验的初衷是进行尸体冷却条件部分未知的研究。他们在一段时间内连续测肛温,得到一段肛温实测冷却曲线。假如环温 Ta未能确切给出,可通过Ta的一段可能取值区间,逐次代入公式B,得到不同的计算曲线,再利用最小二乘法,对每条曲线的不同时间段与实测曲线作拟合比较,找到拟合最好的计算曲线的最好时间段,从而根据标准曲线的初始时刻定出对应的PM I。这样通过连续测温曲线,成功地补偿了部分冷却参数的不足。

四、连续测温曲线与模拟计算相结合

上述的连续测温模型得到的PM I精度,决定于它所使用的标准冷却曲线的精度。尸体温度场的模拟计算可以给出更精确的结果,其前提是要经过对尸体各相关参数的优化过程。被优化的第一类参数是反映尸体各组织结构及其热传导系数的参数,第二类是反映尸体的遮盖、支撑及现场气候等的外界冷却参数。前人的计算对第一类参数的选择已积累了一定经验可借鉴,对已成熟的计算程序,这些参数一般不再优化。对尸体外界冷却参数,往往是要根据具体尸体和现场条件进行优化,目前对这些参数的优化往往缺乏追求目标,如果有被模拟尸体的任意一时间段的实测冷却曲线,可以有针对性的优化参数,使优化过程大为简化。另外,根据GMall等的连续测肛温的实验结果可推知,在适当的外界冷却参数选择范围内,可以不必计较各参数的精确取值,只要保证尸体总的冷却条件相同,使尸体的总外向热流与实际接近,就可以使模拟计算很好反映真实尸体的肛温冷却曲线。这样一来,又使复杂的外界冷却参数的优化过程得以简化。因此,通过外界冷却参数的优化后,只要保证计算曲线的一段能与实测冷却曲线很好拟合,这时的参数优化结果能正确地反映实际尸体的冷却规律,从而更准确地推断PM I值。

总之,尸体的一段连续测温曲线与温度场的模拟计算相结合,是一个有实用价值的PM I推断途径。

五、总结与展望

尸体冷却受多种且难于量化的因素的影响,限制了肛温法PM I推断精度。尸体的温度场的模拟计算,可以模拟更多冷却参数的影响,提高基于肛温法的实用价值;利用一段时间的连续肛温实测冷却曲线,作为温度场模拟计算的目标函数,可以简化模拟计算的优化计算量,给出符合实际的计算结果,从而提高PM I推断精度和实用价值。

[1]CHenssge,BMadea.Estimation of the time since death in early postmortem period[J].Forens Sci Int,2004,144:167-175.

[2]PBisegna,CHenssge,L A lthaus,etal.Estimation of the timesince death:Sudden increase of ambient temperature[J].Forens Sci Int,2008,176:196-199.

[3]HMuggenthaler,ISinicina,M Hubig,etal.Databaseofpost-mortem rectal cooling cases under strictly controlled conditions[J]. Int JLegalMed,2012,126:79-87.

[4]GMall,M Eckl,ISinicina,etal.Temperature-based death timeestimation w ith only partially known environmental conditions[J]. Int JLegalMed,2005,119:185-194.

D631

A

1673―2391(2013)09―0157―02

2013-05-07 责任编校:李 烽

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