锯切破坏人体骨骼痕迹检验方法的模拟研究

宋 瑞，单 国，智伟杰

（新疆警察学院 刑事科学技术系， 新疆 乌鲁木齐 830011）

锯切破坏人体骨骼痕迹检验方法的模拟研究

宋 瑞，单 国，智伟杰

（新疆警察学院 刑事科学技术系， 新疆 乌鲁木齐 830011）

人体骨骼具有支撑身体的作用，由矿物质化的组织构成，其内部是坚硬的蜂巢状立体结构，它具有一般承痕体的稳定性和反映性，在现场容易保留，尤其是在碎尸案件中通常会在骨骼上留有稳定的痕迹，这也是破案的重要线索。本文使用4种不同规格的锯，对动物股骨骨骼进行切割，以模拟碎尸案件切割人体骨骼的留痕，并对骨骼表面所留切割痕迹进行了研究。结果表明：从骨骼分离的痕迹特征，可得出锯割工具锯齿大小和锯齿间距的关系公式；将锯割分离骨骼组织结合，依据整体结合后断口间隙的大小，可得出与所用切割锯的锯板厚度之间关系；锯断面的表面粗糙度可反映切割锯的锯齿大小及间距。

锯；骨骼；股骨；锯齿；痕迹

一、前 言

在持械伤害特别是碎尸案件中，锯骨、碎骨时所留的痕迹通常会存在。此时骨骼作为一种承痕体，可稳定地反映作案人所留的痕迹特征，具有一般承痕体的稳定性和反映性[1][2][3]。在实际公安工作中，我们发现恶性案件中的碎尸现场，作案人常会使用锯作为切割工具，此时在人体骨骼上会形成稳定的锯切痕迹，但从痕迹形态上来看，锯割痕迹线条交叉，新旧痕迹相互覆盖，使痕迹分析困难，从而降低了骨骼锯割痕迹的利用率[4][5][6]。可见，通过对骨骼锯割痕迹形成特点的研究，可得到骨骼表面形成痕迹的规律，从而改进检验方法和技术，以对作案锯切工具做出认定，为侦查提供方向并向法庭提供证据。

二、实验方法

实验选用动物股骨作为模拟人体骨骼材料，将新鲜的动物股骨放入无水乙醇中浸泡10分钟后，取出用电吹风吹干，再放入体积百分比50%的乙醇丙酮溶液中，超声波清洗5分钟后取出，再用电吹风吹干，用剃刀剔除骨上肉质，接着将其分别放入无水乙醇及50%的乙醇丙酮溶液中清洗，取出后用电吹风吹干。最后用工具削去两端的关节囊，放入丙酮溶液中，静置15分钟，取出并用棉花棒清理骨髓，用无水乙醇冲洗干净，自然干燥。实验时将经处理的动物股骨固定在平面上，使用4种不同种类、齿型的锯，割削动物股骨中上段骨骼，生成骨骼的两个断面，在立体显微镜下观察骨骼切断面，分析骨骼的断面痕迹，寻找阶梯纹、展平面、单齿痕等能做出种属认定的种类痕迹。

使用Leica M125型立体显微镜对痕迹进行观察拍照，观察拍照时保证同一锯痕在同一客体表面所形成痕迹的放大位数及照相系统的光圈、快门及光源参数保持不变。使用的外接LED光源，功率为3w，色温为6500K。

三、实验结果

图1所示为实验所用1-4号锯的锯齿照片。其中1号锯齿型为斜三角形，锯齿两面平整，测量得齿距约为1.67mm；2号锯齿型为正三角形，锯齿两面平整，测量得齿距为2mm；3号锯齿型也为三角形，但明显一边有切削刃，另一边未开刃，且齿型所成三角形角度较大，齿距约为1.4mm；4号锯的锯齿最大，齿型与3号相似为斜三角形，明显一边有切削刃，另一边未开刃，齿距约为5mm。

图1 实验所用1-4号锯齿

图2 所示为实验所用1-4号锯断面痕迹照片，图3所示为不同锯切破坏后骨骼的拼接图。其中的切口分别是使用1，2，3、4号锯割削骨骼后所成，断面经拼接固定后拍照。

从图2结合图3可见，将两断端拼合后，观察1号锯割削生成的骨骼断端，形态与割削前没有明显变化，间隙较小。在一侧面可以观察到明显的跳锯痕，距离断面约1.2mm，长度10.3mm，痕迹较浅。在端面起锯端有明显的展平面痕迹，宽度约2mm，阶梯纹痕迹反映明显，间距较小，相邻两粗大线条间距约为0.2mm。终锯端有较窄的骨质凸层，为最后手工用力将骨折断而成。明显可见锯断面平整光滑，纹线反映清晰，阶梯纹线平行。在另一侧面未观察到明显的跳锯痕，但断面起锯端有明显的展平面痕迹，宽度约2.0mm，阶梯纹痕迹反映明显，间距较小，相邻两粗大线条间距约为0.2mm。

图2 实验所用1-4号锯断面痕迹

2号锯割削生成的骨骼断端，整个断面平整光滑，纹线反映清晰。将两断端拼合后，锯割削产生的骨骼断端，形态与割削前没有明显变化，间隙较小。侧面未观察到明显的跳锯痕，观察断面痕迹未见明显的展平面痕迹，但阶梯纹痕迹反映明显，间距较小，相邻两粗大线条间距约为0.2mm。终锯端有凸起层，高度约为2.0mm，为手工折断形成的。在对应侧可观察到明显的跳锯痕，距离断面约0.5mm，长度8.0mm，痕迹较浅。观察断面痕迹起锯端没有明显的展平面痕迹，阶梯纹痕迹反映明显，间距较小，相邻两粗大线条间距约为0.2mm。终锯端没有骨质凸层。锯断面平整光滑，纹线反映清晰，多条纹线平行。

3号锯割削生成的骨骼断端，整个断面平整光滑，纹线反映清晰。将两断端拼合后，观察3号锯割削产生的骨骼断端，形态与割削前没有明显变化，间隙较小。在侧面未观察到明显的跳锯痕，观察断面痕迹起锯端有明显的展平面痕迹，宽度约2.5mm，阶梯纹痕迹反映明显，间距较小，相邻两粗大线条间距约为0.3mm。终锯端有凸层，高度约为1.0mm，为手工折断形成的。在另一侧面未观察到明显的跳锯痕，观察断面痕迹，该断面起锯端有明显的展平面痕迹，宽度约2.5mm阶梯纹痕迹反映明显，间距较小，相邻两粗大线条间距约为0.4mm。终锯端没有骨质凸起层，锯断面平整光滑。

4号锯割削生成的骨骼断端，骨骼断面凹凸不平，阶梯纹线清晰，但略杂乱。另一侧断面平整光滑，纹线反映清晰。将两断端拼合后，形态与割削前有明显变化，但间隙较大，约为3.0mm。在侧面未观察到明显的跳锯痕，也未见明显的展平面痕迹，但阶梯纹痕迹反映明显，线条间距较大，相邻两粗大线条间距约为1.0mm，终锯端没有骨质凸层。在对应侧面可观察到明显的跳锯痕，距离断面约4.0mm，长度4.0mm，痕迹较深。在对应面断面起锯端没有明显的展平面痕迹，阶梯纹痕迹反映明显，相邻两粗大线条间距约为0.9mm，终锯端有较宽骨质凸层，高度约3.0mm，为手工折断形成的。锯断面不平整且粗糙，纹线反映清晰但杂乱。

图3 不同锯切破坏后拼接图

四、分析与讨论

锯是一种多齿型工具，在进行割削破坏时，锯齿会做往复运动，反复割削客体并与客体断面摩擦，会在断面留下每次运动的轨迹，这一轨迹会因锯种和锯齿的特点而具有规律性。锯痕是客观存在的，是具有相对稳定性的。一把作案的锯，只要不破坏原始形态，不做齿列修正或生锈，一般是可以和作案时的形态特征反映相对的。锯痕可长期保存，这种相对稳定性给我们寻找特征、检验鉴定提供了有力条件。

锯痕是线状多齿工具在客体上反复推拉形成的，影响痕迹的因素很多，锯断面的痕迹形态，并非在一个断面上都能得到相同的痕迹反映。特定特征也不是在每一个断面上都对应相同。对于运锯人来说，运锯不稳、用力大小和跑偏及变换锯位等都会引起痕迹特征的变化。运锯时，锯板上下、左右摆动造成痕迹变异，两次以上运锯保持平行是很少的，从而导致运锯不稳。锯齿在两次切削过程中，可观察到运动轨迹线的变化，可由此来确定锯齿在一个行程运动的范围。同时可观察到轨迹线的高低起伏，不同锯种明显有粗糙的差别，并伴有毛刺，每隔特定的宽度会重复出现相同行程痕迹。这种行程痕迹特征是一种稳定反映的痕迹，具有阶段性、区域性和宽窄变化的同一性。这是由于锯在割削客体过程中，由于锯板往往比被破坏锯客体长，在停止运锯时，会有特定锯齿停止于断面的对应位置，在此位置若齿中没有高齿或较大外展齿，则不会有明显的个别特征痕迹的反映，而是形成相互平行的贯穿线条痕迹[7]。此线条之间的距离明显与锯板上每个齿进给量，即锯的每个齿距内，木材进给的距离，相关，一般条件下每齿切割的锯屑厚度等于每齿进给量,显然锯屑的厚度与进给量直接相关，且直接与两贯穿线条痕迹之间距离有关。我们知道锯屑厚度与每齿进给量之间都有如下关系:

式中:e为锯屑厚度，ui为每齿进给量，θ为运动遇角。可见ui越大锯屑会越厚，同时锯断面上的轨迹线之间距离也会越大，据此可反映齿距及单齿的大小。

在锯切过程中，若锯齿中存在高立齿或大展角的齿，在其停留的断面位置上，会形成单个齿的痕迹。在此区域内可找到它在一次切割破坏过程中所留下的痕迹，这一痕迹往往没有受到后续切割过程的影响，可找到鉴定价值较高的单齿线条及印压特征，这一特殊痕迹会重复出现，可在已确定特定特征的对应区域去找。这是由于对同一锯而言在一次切割破坏过程中，齿列组合不会发生改变，在多次往复运锯所形成的轨迹痕迹也会保持稳定，也会在断面上形成，自起锯端到终锯端的平行排列特征，可在断面上观察到轨迹特征呈现宽窄变化的同一性。持锯人破坏客体时，运锯的力不可能保持大小和方向不变，由上式可见θ的变化也会引起端面痕迹线条之间距离的变化，因而在距断面往往可观察到宽度的变化。一般运锯人下压力大时，e值会增加，断面痕迹线条之间距离增加，相反，下压力的减少可使痕迹线条之间距离变窄。当然如果在同一锯切断面上，对比痕迹中的线条特征，只要按比例变宽变窄，就可以推断为是同一个“齿列组合”形成的[5][6]，即为同一锯上的一系列锯齿破坏客体断面形成的痕迹。当然，如果运锯人在切割过程中，运锯不熟练，由于锯板的上下摆动，也可形成端面上宽窄不同的行程痕迹，这是由于在第二次切割过程中破坏了前次切割痕迹，此时会产生某些杂乱的痕迹。同时由于运锯上下左右摆动频繁，无规律地改变齿列组合，线条特征往往也反映为杂乱无章，重复出现的特征少。

骨的横断面用肉眼观察分为骨密质和骨松质。骨密质致密无空隙,锯痕在其上可反映出锯齿运行的轨迹[9]。同时，锯条在锯割破坏股骨时会在断面上，留下锯齿通过整个骨断面的沟槽,即锯开线。在锯割过程中，锯板会左右摇摆,随锯齿进入骨骼,锯开线会逐渐增宽。由图3可见，锯开线宽度和锯板厚度直接相关，明显厚锯板的锯开线较宽。与起锯端垂直的不完全锯开线宽度几乎等于锯板宽度,而完全锯开线由于锯板的摆动影响，其宽度一般比锯板厚度略宽，在检验鉴定中这些都是可以利用的种类特征。

五、结 论

1.从骨骼分离的痕迹特征，可见锯割工具锯齿大小和锯齿间距相关,将锯割分离骨骼组织结合，依据整体结合后断口间隙的大小，可得出与所用切割锯的锯板厚度之间关系。

2.锯断面的表面粗糙度可反映切割锯的锯齿大小及间距，表面粗糙则锯齿及齿间距较大。

[1]刘克勤，静大勇，霍亚梅，刘德胜．如何根据木屑确定伐锯的种类[J]．刑事技术，2000(4)：102-103．

[2]陈宏钧．金属切削常用标准工具手册[M]．机械工业出版社， 2007(9)：26-28．

[3]林顺卫，施汉荣．尸骨锯痕常用锯的种类推断及检验[J]．刑事技术，1994(1)：11-13．

[4]金维珠，蔡立新．带锯条的受力分析[J]．木材加工机械，1992(4)：1-4．

[5]赵春梅，刘 力，贾子述．人体骨骼断面锯痕检验方法[C]．中国法医学会，2013：154-155．

[6]刘克勤，静大勇．木锯的回锯再生痕迹的认定方法[J]．刑事技术，2001(5)：4-55．

[7]林顺卫，施汉荣．尸骨锯痕常用锯的种类推断及检验[J]．刑事技术， 1994(1)：21-23．

[8]孟庆午，李传信，甘新基，张圄山等．影响框锯锯切粗糙度的机理初探[J]．林业机械与木工设备，2001，29(1)：15-17．

[9]David Baldwin，J．Birkett．The Forensic Examination And Interpretation Of Tool Marks．[M]2013：74-76．

（责任编辑：李 刚）

Simulation Study on the Identification Method of Sawing Human Skeleton Trace

SONG Rui, SHAN Guo, ZHI Wei-jie
（Department of Criminal Science and Technology, Xinjiang Police College, Urumqi Xinjiang 830013, China）

The human skeleton which is made up of mineralized tissues has the function of supporting body. Its interior structure is a solid honeycomb and has the stability which can reflect the general bearing marks. The cases of dismembered body are the major cases of great harm, severe social influence and high difficulty of detection. The stable trace of bone left in the dismembered case is usually important clue. In this paper, we use four specifications saw to simulate how a saw could cut through bones and study the trace on it. The results showed that the characteristics of saw tool marks retained on bone tissues can be used to outline the shape and angle of a saw. According to the combined separating bone tissue, the relationship to the thickness of the saw plate is obtained. Surface roughness of the cutting section can reflect the tooth spacing of the saw.

saw, bones, femur, sawtooth, trace

DF794.1

A

2096-0727(2017)02 -0079-04

2016-10-28

宋 瑞（1986-），女，江苏徐州人，，学士。研究方向：刑事科学技术。单 国（1973-），男，辽宁沈阳人，副主任，讲师，硕士。研究方向：刑事科学技术。智伟杰（1989-），男，河南周口人，学士。研究方向：刑事科学技术。