（法医学专业论文）人体骨骼致伤工具推断研究——菜刀与常用锯类.pdf

山西医科大学硕士学位论文 人体骨骼致伤工具推断研究 菜刀与常用锯类 摘要 目的：本课题通过致伤工具主要是刀类和锯类在人体骨骼上遗留的痕迹进行形态学研究， 通过比对分析检验，最终探索可行的骨骼损伤痕迹研究方法，为人体损伤的致伤工具推断 建立依据。收集北京地区常见手动锯和电动锯，根据实际刑事案件中菜刀和锯类多发的特 点，拟对菜刀和锯类在人体骨骼上遗留的痕迹及微量物证进行深入的研究，探索并形成检 验认定的方法，初步建立北京地区常见锯类工具骨骼损伤痕迹样本库；通过对刑事案件法 医病理检验中常见的身体骨骼部位进行有针对性的研究，以达到为法医致伤工具推断提供 科学依据。 方法：本课题创新性的采用了组织学处理方法对骨骼损伤进行处理，制作检验样本，使骨 骼痕迹达到检验认定条件。刀痕的检验采用了痕迹学的比对检验方法，收集北京地区常见 锯类工具，对骨骼损伤进行形态学分析，建立锯类工具骨骼损伤痕迹样本库；采用扫描电 镜x 射线能谱法对常见锯的成分检验，并对骨骼上微量物证进行颗粒分析检验，对锯的成 分及种类认定条件研究。 结果：采用组织学处理方后骨骼痕迹显现清晰，具备痕迹检验认定条件；分析骨质断面痕 迹特征，菜刀在骨骼上形成的砍切痕迹线条与木质样本的砍切痕迹线条完全拼接，达到同 一认定；通过观察不同种类锯痕间形态微观上的差异，总结出各自的形态规律，确定了锯 痕形态学检验依据；彻底区分骨骼上刀痕与锯痕；建立了北京地区常见锯类工具痕迹样本 库；通过研究各类锯在骨骼上的微量物证与锯本身成分比对分析，达到检验认定条件；确 定锯类工具成分易提取微量物证的骨骼部位顺序为股骨、胫骨、肱骨、颈椎。 结论：1 确定了骨骼痕迹组织学处理方法，在微观水平上直观、清晰地反映致伤工具在骨 骼上留下的痕迹。 2 刀痕检验达到了同一认定，确定了锯痕形态学检验依据，彻底区分刀痕和锯痕。 3 初步建立了北京地区常见锯锯痕样本库 4 初步建立骨骼上微量物证的检验鉴定方法 5 锯类工具成分易提取微量物证的骨骼部位顺序为股骨、胫骨、肱骨、颈椎 关键词：骨骼痕迹；致伤工具；法医病理 山西医科大学硕士学位论文 s t u d yo ft h ed i s c r i m a t i a o no fi n ju r y t o o l si nh u m a nb o n e s 一1 【i t c h e n k n i f ea n dc o m m o ns a w s a b s t r a c t o b j e c t i v e ： t l l em o 印h o l o g i c a ls t u d yo ft l l i st o p i ci si n a i l l l yt l l r o u g ht l l e 仃a c e so fk r l i f ea i l ds a 、s i 1 1h u m a nb o n e s ，b yc o m p 痂ga 1 1 da n a l y s i l l g ，丘n m l ye x p l o r et h ep o s s i b l er e s e a r c hm e t h o d so f m 砌( s 证t 1 1 eb o n e t 0i n f e rm ee s t a b l i s h m e n t so ft h ed i s c r i i l l a t i o no f 蜘u 巧i n 蛐e n t s c o l l e c t t t l ec o m i n o nl 啪ds a w sa n de l e 嘶cs a w si i lb e i j i n g b a s e do n l ec h a r a c t e r i s t i c sm a tm o r e u s i n gk i i i f ea 1 1 ds a w si i l 雠a c t u 甜c r i m i l l mc a s e s ，p r e p a r el u c u b r a t i n gt h e 仃i 犯e s 锄1 dr e s i d u c e s p a r t i c l eo fm f ea n ds a w si nh n a i lb o n e s ；t 0e x p l o r e 锄df o m ar e c o 鲥z e dm e t h o d ，i i l i t i a l l y e s t a _ b l i s hs a m p l el i b r a d 7o fi r 巧u 】黟t r a c e so fc o i 胁o ns a w si i lb e i j i i 培，t h r o u 曲t h er e s e a r c ho f c o m m o ns k e l e t a ls i t e si i lf o r e n s i cp 刊l o g yo f 嘶m i n a lc a s e s ，i i lo r d e rt 0p r o v i d es c i e n t i f i cb a s i s f o rf o r e n s i cd i s c r i m a t i o no f 厕u r yi i l 殉期n e n t s m e t h o d s ：t h er e s e a r c hu s i n g1 1 i s t o l o g i c a lp r o c e s st 0m e 询u r yb o n e ，i i u l o v a t i v e l yp r o d u c et e s t s a i 】叩l e s ，t 0m a k eu pt h ec o n d i t i o nf o rr e c o g i l i z i n g i nt h et e s to fk n i f em a r k s ，u s i n g 也e c o m p 痂g t e s tm e t h o d c o l l e c tc o m m o ns a 、硼i nb e i j i n g ，m o r p h o l o g i c a l 龇l a l y z i n g 也e 蠲u 巧i l l b o n e s ，e s t a _ b l i s hs 锄p l e 出也出a s eo fb o i l e 岫u l 了a _ b o u ts a wt o o l s ，u s ee l e c t i d nm i c r o s c o p yx r a y s p e c 仃o s c o p yt 0a n m y z em ei n g r e d i e n t so fs a w s ，a n dt e s t t l l er e s i d u e sp a r t i c l ei i lb o n e s h 1 v e s t i g a t et h ei n g r e d i e n t so fs a u r sa n dc o n d i t i o no f 呻e i d e n t i f i e d r e s u l t s ： c 1 e a l l yr e f l e c t e dn l e 咖c e so f b o n em e ru s i n g1 1 i s t o l o g i c a lp r o c e s s ，h a v en l ec o n d i t i o n o f 仃a c er e c o g i l i z e d a n a l y s i st l l eb o n ec r o s s s e c t i o nc h a r a c t e r i s t i c s ，c u t t i i 培- l i n em a r k sf o n n e db y k i l i f emt h eb o n ec a nb e 血1 1 ym a t c h e d 谢m 廿1 0 i 1 1t h eb m c hs 锄p l e ，g e ti d e n t i f i c a t i o n b y o b s e i n gt 1 1 ed i 船r e n c eo f 1 1 1 i c r oc o n 丘g u r a t i o no fd i 触k i l l d so fs a w s ，s m 胁e du pt 1 1 em l eo f e a c hc o i g u r a t i o i l ，i d e n t i 矽b a s e do nm o 印h o l o g i c a le x a l 】血l a t i o no fs a wm 酞s c o m p l e t e l y d i s t h l g u i s hb 咖e e nk 1 1 i f em 砌娼a 1 1 ds c a r s ，e s t l b l i s h 协es a l n p l ed a 切b a s eo fs c a r so fc o 删n o n s a 、v si nb e i j i n g b y 咖d y i n gc o m p 黝t i v ea i l a l y s i sr e s i d u c e sp a r t i c l ei i lb o n e sa 1 1 dt h e i ro w n c o m p o n e n t so fs a w s ，a c l l i e v et h ec o r l d i t i o no f 龇1 a l y s i s ，c o 耐i n i lt l l eo r d e ro ft h es k e l e t a ls i t e s w h e r er e s i d u e dm o r ee a s i l y ，t h eo r d e ri sf e 删盯t i b i ah u m e m sc e n r i c a ls p i n e c o n c l u s i o n s ： 1 c o i l f i mt h el l i s t o l o g y 缸e a t m e n tm e t h o d so fb o n e 仃a c e ，i n j u | 了i 1 1 9t o o lm 砌【s i i lt l l eb o n ec a i lb ed c t l yc l e a r l yr e n e c t e da ti i l i c r 0l e v e l 2 g e ti d e n t i f i c a t i o n 洫臼a c eo fm f e ，f 0 1 1 1 1 dt h em e t h o do fm o 印h o l o g i c a le x 锄i m t i o ni ns c a r s ， c o i n p l e t e l yd i s t i i l g u i s hb e t 、) 旧e nk i l i f em a r k sa r l ds c a r s 3 i n i t i a l l ye s 讪l i s h e d 也es 锄p l ed a 协a s eo fb e i j 堍c o r 姗0 ns a ws c a r s ， 4 1 1 1 i t i a l l ye s t a b l i s h e d 恤i d e n t i f i c a t i o nm e t h o do f r e s i d u e sp a n i c a li i lb o n e s 3 山西医科大学硕士学位论文 5 t h eo r d e ro fs k e l e t a ls i t e sw h e r er e s i ( 1 u e dm o r ee a s i l y ：f e m u rt i b i ah 啪e n l sc e r v i c a l s p m e k e y w o r d s ： b o n e 缸粥e ； i 坷u r yt o o l s ； f o r e n s i c 4 学位论文独创性声明 本人声明，所呈交的学位论文系在导师指导下本文独立完成的研究成果。文中任何引 用他人的成果，均己做出明确标注或得到许可。论文内容未包含法律意义上已属于他人的任 何形式的研究成果，也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。与我一同工作的同志 对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 本文如违反上述声明，愿意承担以下责任和后果： 1 、交回学校授予的学位证书： 2 、学校可在相关媒体上对作者本人的行为进行通报； 3 、本文按照学校规定的方式，对因不当取得学位给学校造成的名誉损害，进行公开道 歉。 4 、本人负责因论文成果不实产生的法律纠纷。 论文作者签名： 学位论文版权使用授权书 本人完全了解山西医科大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家 有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山西医科大 学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其 他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位 仍然为山西医科大学。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名： 指导教师签名： ( 本声明的版权归山西医科大学所有，未经许可，任何单位及任何个人不得擅自使用) 警甲 上当业津 期期j 一了_ t 前言 致伤工具从广义上指一切可以引起机体损伤的物体，狭义上指引起机械性损伤的物 体，致伤工具可证实犯罪，刻画犯罪条件，为案件侦破提供线索【l 】【2 】。目前，刑事案件逐 年增多，在案件侦破过程中，会遇到致伤工具推断的课题，本文选择两种常见的致伤工具 菜刀和常见锯类，以期在微观水平上分析、判断致伤工具成为可能。 在人体机械性损伤的法医学鉴定中，致伤物的推断一直是法医病理学研究的重要内容 p 儿4 。，人体骨骼损伤痕迹的检验是病理学检验的难点，目前法医大都通过肉眼的观察判定 致伤工具，对致伤工具的认定有很大的局限性；在痕迹学方面锯痕的检验也没有新进展， 亦是一个难点，在骨骼断面上的痕迹检验国内更是没有报道。本文把组织学的处理方法、 痕迹学的检验方法应用到法医病理中，在微观角度上对骨骼损伤痕迹进行检验观察。本文 分为两部分，菜刀致伤工具的推断和锯类致伤工具的推断。通过本文的研究分析不仅可以 准确判断刀痕，而且做到对刀的同一认定，在骨骼刀损伤认定及工具认定方面取得突破； 通过对锯在人体骨骼上留下的痕迹进行研究，做到了锯的种类认定，在锯痕的认定方面取 得突破。通过对北京地区常见锯成分元素的确定，对锯类工具骨骼微量物证深一步的研究， 为法医在碎尸案现场提取检材提供了科学依据，并为提取检材指明了重点方向。 山西医科大学硕士学位论文 第一部分人体骨骼菜刀工具推断研究 l 、材料 1 1 实验器材 1 1 1 主要实验仪器 立体显微镜拍照检验系统 比对显微镜 临界点干燥仪 j t 超声波清洗机 高真空镀膜机 1 1 2 损伤工具 菜刀一把 1 1 3 实验试剂： l o 中性福尔马林液 无水乙醇 0 1 磷酸缓冲液 1 2 计算机和软件 1 2 1 计算机 1 2 2 软件支持平台 1 2 3 平面图像拍摄与处理系统 1 2 4 数据处理与统计软件 2 、方法 2 1 材料分组 材料和方法 ( l e i c am z l 6 ，德国) ( l e i c as 6 d ，德国) ( e m i t e c hk 8 5 0 ，英国) ( 江苏，张家港市) ( e m i t e c hk 9 5 0 x ，英国) ( 北京益利精细化学品有限公司) ( 北京化工厂) ( 北京化学试剂公司) h p 5 2 0 型笔记本电脑( 中国惠普有限公司) w i n d o w sx p 操作系统 c a n o n e o s s d ( 日本佳能公司) p h o t o s h o pc s 7 0 l e i c ai m 5 0 m i c r o s o r o 衔c ee x c e l2 0 0 3 m 日e # 耻 e * 股骨2 根和直径为5 的新鲜灌木2 段，分别为股骨组和灌木组用于刀痕的检验。 2 0 损伤模型制各 股骨组用菜刀致砍痕，制作厚度3 蛐左右骨片：相应灌木组用同一菜刀的大约位置致 砍痕，制作样本量为5 例，厚度5 m 左右木片。 2 3 样本制各 样品经o 1 磷酸缓冲液清洗后，然后福尔马林液固定2 4 小时，再进行酒精梯度脱水， 分别在3 0 5 0 7 0 9 0 1 0 0 ( 】) 1 0 0 ( 2 ) 酒精中浸泡各2 小时，而后 超声波清洗机超声2 分钟，最后使用临界点干燥仪进行干燥，当样品较大时也可采用空气 自然干燥。 厶4 观测与分析 应用立体显微镜将砍痕样本放大至1 0 倍，1 6 倍，对样本断面痕迹进行观察检验，拍 照，分析。使用比对显微镜对骨骼砍痕样本与木质砍痕样本的痕迹线条进行比对检验并拼 接线条以达到同一认定。 结果 1 骨骼及木质比对样本痕迹显现比较 法医病理检验工作中，骨骼损伤痕迹的检验是法医病理学的一个难点，由于痕迹反映 不好，致伤工具的确定很困难，如图1 所示。通过多次的试验摸索，采用上述样品的组织 学制备方法处理后骨骼上的线条痕迹清晰显现出来，痕迹特征稳定t 使骨骼痕迹完全具备 痕迹检验认定条件如图2 所示： ! 芝耋篁囊基二主：蓝：i 二：i 图1 骨骼上的新鲜砍痕1 6 倍 图2 处理后骨骼上菜刀的砍痕1 6 倍 p h o t 0 1t h ef r e s hc u t t l n g 帕r k sb yk i t c h 帅一k n l f ej nt h eb o n e 1 6 p h 吐o2t h ed is p 。s e dc u t t j n i 帕r k sb vk i t c h e r r h i f ei nt h eb o n e 1 6 同样新鲜的灌木样本线条痕迹反映不够理想，在采用组织学制各方法处理后线条明 显得到改善，达到了痕迹检验认定条件。如图3 、图4 所示 田5 同一把刀所致两样本钱条痕迹完全拼攘1 0 倍田6 同一把刀所致两样本线条痕迹完全拼接1 6 倍 p h o t 0 5t h t w o 毗r k sm d eb yt h 。s a n * k n i f ot h a th a v eb n m t c h e dt ot h es t r l a t i o ns p 8 c j n e x 1 0 h 试0 6 t h t 帅m r k s m d eb y t h k n i f e t h a th a v eb 啪t c h e d t o t h es t r ；a t i o n $ p a c l n g x 1 6 讨论 骨骼损伤研究作为法医病理学中的一项重要内容，在实际案件的检验中具有重要意 山西医科大学硕士学位论文 义，致伤工具的正确判定是案件是否成功破获的重要环节之一，对侦查工作的开展具有重 要意义【5 1 。以往的法医病理学者在实际办案过程中，在人体骨骼的工痕检验方面，一直停 留在印压痕迹检验的水平上。由于人体骨骼组织液含量大，骨质桥梁结构丰富，导致断面 工具痕迹很难清晰的显现出来，痕迹不明显，特征不稳定，不具备检验认定的条件，为检 验工作带来极大的困难晦，在办理多起案件的骨骼损伤检验工作中，甚至无法确定致伤 工具种类。针对这个难题，通过多次的试验摸索，最终采用了组织学处理方法。经对骨骼 样本进行组织学固定、酒精梯度脱水、超声波清洗、干燥后观察，发现骨骼上的线条痕迹 清晰地显现出来，使骨骼痕迹完全具备痕迹检验认定的条件。 l 刀痕的特征确定 菜刀由于加工和使用的原因在其刃面会形成微齿或缺损，因此刀在单次运行过程中， 刃口每一点都是向前运动的，单一方向，不重复，因此刀刃口在客体断面上单次运动形成 的线条都是平行的，不相交的。用显微镜观察菜刀作用后的骨质断面和木质断面，发现痕 迹特征相对稳定。 2 比对样本的选择 工具痕迹的同一认定检验，最重要是比对样本的选择与制备嘲。在比对样本选用过程 中，我们先后选择了金属铅，肥皂，橡皮泥，灌木等。由于所选样本材质、密度，硬度等 与骨骼相差很大，导致菜刀与样本作用后所形成的线条痕迹与骨骼有很大的差别。经多次 试验发现，使用菜刀砍切新鲜灌木形成的线条与新鲜骨骼最相近，经反复试验比较，最后 我们确定选用新鲜灌木作为最终的比对样本。但是同新鲜骨骼一样，新鲜灌木中同样含有 大量的水分，线条反映不好，检验鉴定条件较差，在与骨骼同样条件处理后，可见痕迹线 条特征完全显现出来，具备了检验认定的条件。 3 样品的喷金处理 样品经上述实验方法处理后，对检验样本进行镀膜处理，以期望进一步提高痕迹线条 的分辨率。样品喷金，金离子溅射后，降低了粗糙度，提高了痕迹线条的反差，骨质样本 和木质样本断面线条特征反映更加明显，检验难度进一步降低，对于痕迹检验很有帮助。 如图7 、图8 所示 围7 离子溅射疃金后骨质样本1 0 倍 图8 离子溅射喷金后术质样本1 0 倍 p h 。t 0 7 t h e s a 呻i eo f b o n e s p r a y e db y 驴i ds p u t t e r i n g 1 0p h o t o8 t h e s a 呻l eo f ds p r a y e d b vg o i ds p u t t e r l n g 1 0 山西医科大学硕士学位论文 第二部分人体骨骼锯类工具推断研究 材料和方法 l 、材料 1 1 实验器材 1 1 1 主要实验仪器 立体显微镜拍照检验系统 ( l e i c am z l 6 ，德国) t e s s c a n 扫描电子显微镜( 德国) 临界点干燥仪 ( e m i t e c hk 8 5 0 ，英国) j t 超声波清洗机( 江苏，张家港市) 高真空镀膜机 ( e m i t e c hk 9 5 0 x ，英国) 回转式虎钳( 北京市燕南五金工具厂) 1 1 2 损伤工具 钢锯锯弓： s t a n l e y1 5 2 6 5 钢锯条9 条1 号2 4 牙s 髓f f i e l d 双金属钢锯条( 杭州巨星工具科技有限公司) 2 号2 4 牙s h e m e l d 软性钢锯条( 杭州巨星工具科技有限公司) 3 号1 8 牙s h e 伍e l d 软性钢锯条( 杭州巨星工具科技有限公司) 4 号1 8 牙鲨鱼牌钢锯条( 青岛钢锯条厂) 5 号2 4 牙鲨鱼牌钢锯条( 青岛铝业实业有限公司) 6 号2 4 牙晶钻牌钢锯条( 烟台金光工具有限公司) 7 号1 8 牙晶钻牌钢锯条( 烟台金光工具有限公司) 8 号3 2 牙s h e m e l d 软性钢锯条( 杭州巨星工具科技有限公司) 9 号3 2 牙a l i d e 钢锯条( 广州市白云区爱利德锯业厂) 手板锯5 把 电动线锯： 曲线锯锯条5 条： 1 0 号威帝手板锯( 永康市威帝工具有限公司) 1 1 号田岛手板锯( 上海田岛工具有限公司) 1 2 号威帝d 型锯( 永康市威帝工具有限公司) 1 3 号汉斯手板锯( 台湾煌钢集团) 1 4 号小灵通手板锯( 永康市小灵通锯条厂) k e n 曲线锯1 1 6 0 e ( 上海锐奇工具有限公司) 1 5 号t 1 1 1 cb o s c h ( h c s ) ( 博世电动工具中国有限公司) 山西医科大学硕士学位论文 电动圆锯： 圆锯锯片6 片： 1 6 号t 1 1 8 bb o s c h( h s s ) ( 博世电动工具中国有限公司) 1 7 号t 1 2 7 db o s c h ( h s s ) ( 博世电动工具中国有限公司) 1 8 号t 1 4 4 db o s c h ( h c s ) ( 博世电动工具中国有限公司) 1 9 号t 3 0 1 c db o s c h( h c s ) ( 博世电动工具中国有限公司) 奔绑角向磨光机( 上海时峰机电工具有限公司) 2 0 号硬质合金锯片( 天达工具厂) 2 l 号m a i t e 圆锯片( 青岛迈特机车零部件有限公司) 2 2 号b o s u i l1 0 8 金刚石圆锯片( 博深工具股份有限公司) 2 3 号 b o s u l l1 0 5 金刚石圆锯片( 博深工具股份有限公司) 2 4 号博耐金刚石圆锯片( 石家庄彤华金刚石工具厂) 2 5 号众力圆锯片( 石家庄众力金刚石工具厂) 详见附图1 1 1 3 实验试剂 1 0 中性福尔马林液 无水乙醇 0 1 磷酸缓冲液 1 2 计算机和软件 1 2 1 计算机 1 2 2 软件支持平台 1 2 3 平面图像拍摄与处理系统 1 2 4 数据处理与统计软件 ( 北京益利精细化学品有限公司) ( 北京化工厂) ( 北京化学试剂公司) h p 5 2 0 型笔记本电脑( 中国惠普有限公司) w i n d o w sx p 操作系统 c a n o n e o s s d ( 日本佳能公司) p h o t o s h o pc s 7 o l e i c ai m 5 0 m j c r o s o ro 伍c ee 汉c e l2 0 0 3 2 、方法 2 1 锯类痕迹检验 2 1 1 材料分组 股骨4 根。随机分为钢锯组，手板锯组，电动线锯组，电动圆锯组。 2 1 2 损伤模型制备 股骨清洗后，取其中上段，虎钳固定，用钢锯9 把，手板锯5 把、电动线锯5 把、电 动圆锯6 把分别致锯痕，每把工具制作样本量5 例，厚度为5 姗左右。 山西医科大学硕士学位论文 2 1 3 样本制备 样品经o 1 磷酸缓冲液清洗后，然后福尔马林液固定2 4 小时，再进行酒精梯度脱水， 分别在3 0 5 0 7 0 9 0 1 0 0 ( 1 ) 1 0 0 ( 2 ) 酒精中浸泡各2 小时，而后 超声波清洗机超声2 分钟，最后使用临界点干燥仪进行干燥，当样品较大时也可采用空气 自然干燥。 2 1 4 观测与分析 应用立体显微镜将锯痕样本放大至1 0 倍，1 6 倍，对样本断面痕迹进行观察检验，拍 照，分析。 2 2 锯类工具本身成分确定 2 2 1 材料分组 分为5 组，将钢锯组中有漆皮和有镀层的为漆镀组包括( 1 号2 号3 号8 号9 号) ，无漆皮和 镀层的钢锯为非漆镀组包括( 4 号5 号6 号7 号 ，手板锯组包括( 1 0 号1 1 号1 2 号1 3 号1 4 号) ， 电动线锯组包括( 1 5 号1 6 号1 7 号1 8 号1 9 号) ，电动圆锯组( 2 0 号2 1 号2 2 号2 3 号2 4 号2 5 号) 2 2 2 样品制备 漆镀组用衬有多层滤纸的钳子夹下一块2 c m 长的锯条块，然后由只含有cf e 元素的 锉锉掉锯条块上部分漆皮或镀层，放到超声波清洗机中进行清洗，以待检测；非漆镀组、 用衬有多层滤纸的钳子夹下一块2 c m 长的锯条块，然后放到超声波清洗机中进行清洗，以 待检测；手板锯组和电动线锯组用衬有多层滤纸的钳子夹下一到两个锯齿，放到超声波清 洗机中进行清洗，以待检测；电动圆锯组放到超声波清洗机中进行清洗，以待检测。 2 2 3 观测与分析 漆镀组，导电胶固定锯条块，放入电镜腔室，观测锯块的漆面或镀层面、锉掉漆皮或 镀层的部位、锯条块的断面，能谱仪分析三个部位成分，最终确定所含元素；非漆镀组、 手板锯组和电动线锯组，导电胶固定锯条块或锯齿，放入电镜腔室，观测锯块锯齿各自的 锯面或锯齿面和断面，电动圆锯组，锯片直接放入电镜腔室，观测锯片齿面焊接部位和非 焊接部位，圆锯没有焊接部位检测其外围锯面或锯齿，能谱仪分析各部位成分，最终确定 所含元素9 m 1 。 2 3 骨骼上微量物证与锯本身成分的比较 2 3 1 致伤工具 从钢锯、手板锯、电动线锯、电动圆锯中各挑选一个有代表性的锯作为致伤工具，钢 锯2 号、手板锯1 3 号、电动线锯1 6 号、电动圆锯2 0 号。 2 3 2 材料选取 股骨1 根、胫骨1 根、肱骨l 根、颈椎l 块。 23 3 实验步骤 2 号锯流水清洗之后，超声波清洗机再次振动清洗，股骨锯断，用聚乙烯刀对股骨两 个断面刮取，直接刮取到实验滤纸上，迅速包好并放入牛皮纸袋，标记为( 2 号，微量物 证，股骨1 ) 。清洗用过的锯，再次实验，标记为( 2 号，微量物证，股骨2 ) 。同样的方法 2 号锯对胫骨、肱骨、颈椎分别提取2 份样本并标记。1 3 号，1 6 号，2 0 号采用同样的提 取方法各自提取两份样本。如下表1 ： 表1 实验设计分组 t a b i e lt h eg r o u po f 日x p e r i 帕n t a ld s j g “ 每份样本用三个粘有导电胶的载物台提取，记为样品一、样品二、样品三放入电 镜腔室进行观察、检验、分析。使用能谱的微区分析功能手动检验载物台上微量物证的金 属成分，每个载物台检验确定的金属颗粒5 粒，与确定的锯本身成分进行比较。如下图图 9 所示： 图9p o i n t 1 d 检测 山西医科大学硕士学位论文 p h o t 0 9p o i n t & i da n a i y s i s 2 4 易提取微量物证骨骼部位比较 2 4 1 致伤工具 6 号锯 2 。4 2 材料选取 股骨1 根、胫骨1 根、肱骨1 根、颈椎1 块。 2 4 3 实验步骤 6 号锯流水清洗之后，超声波清洗机再次振动清洗，股骨锯断，聚乙烯刀对股骨两个 断面刮取，直接刮取到实验滤纸上，迅速包好并放入牛皮纸袋，标记为( 6 号，微量物证， 股骨1 ) 。清洗用过的锯，再次对股骨实验，标记为( 6 号，成份残留，股骨2 ) 。同样的方 法6 号锯对股骨做5 份样本，胫骨、肱骨、颈椎也分别提取5 份样本并标记。 表2 实验设计分组 t a b l e 2 t h eg r o u po fe p e r i m e n t a id e s i g n 每份样本用一个粘有导电胶的载物台提取，放入电镜腔室进行观察、检验、分析，使 用能谱仪中的g s r 功能自动检验载物台上残留物的金属成分。 表3f u t u r e 程序的设置条件 t a b i e 3 t h es e t t i n gc o n d i t i o no ft u t u r ep r o g r a m e f u t u r e 程序的设置条件 视场设置： 5 1 2 5 1 2 b s e 信号 第一次通过图像5 毫秒 第二次通过图像5 0 毫秒 放大倍数 3 4 9 预期最小特征1 7 0 微米 忽略小于区域的特征1 像素( o 9 6 微米e c d ) 灰阶图像处理( 在定预值前) 中值 二进制图像处理( 在定预值之后) 侵蚀处理 谱图设置 通过次数：1 第一次通过的活时间( 秒) ： 7 0 0 第一次通过附加活时间( 秒) ：50 0 处理时间：5 谱目范围( k e v ) p 2 0 通道数量2 k 分类设置 类型定量分析 分类l确认 00 0 l - f e ( = 1 0 0 00 0 l ( = m n = 1 0 0 分粪2可疑 o0 0 l 0 0 5 ，方差齐( 见附表6 ) 经k r u s k a i - w a | i i st e s t 检验p 0 0 5 ，有统计学意义，说明6 号锯在股骨、胫骨、肱骨、颈 椎之间微量物证的提取有差别。( 见附表7 ) 【1 5 】 讨论 1 关于锯痕检验 美国费希尔在犯罪现场勘查技术中讲到以锯、锉为代表的多刃工具形成条纹或 锯齿状的痕迹，作用于承受客体上所形成的重叠痕迹叫复合痕迹，不容易判断工具的类型 和尺寸1 “1 。锯痕研究以往是以锯路宽度和跳锯擦痕来进行比对验证，这两点都有很大局限 性。锯路宽度作为锯身厚度的一个辅助参考指标，在锯的行进过程中由于其力度和速度的 不同，会产生较大的差异故而说明不了锯的准确厚度，更没法解释锯的种类问题“”。通 过跳锯擦痕只能判断致伤工具是否为锯，但同样不能解决锯的种类问题，而且跳锯擦痕是 偶发现象“7 。本文通过研究骨质断面锯痕，确定了锯痕形态学检验依据。 本实验选用股骨的中上段作为损伤模型制各的实验材料。由于痕迹在骨皮质上容易 保存并且容易观察，股骨的骨皮质在人体骨骼中是最厚的，但股骨的远端皮质相对较薄， 骨松质占的面积相对较大，而骨松质上痕迹不易遗留，故而选择皮质部分较厚的中上段。 新鲜的骨骼锯痕由于含有的组织液丰富，痕迹也易被破坏，长期以来人体工具损伤尤其是 刀和锯类无法得解决，给认定带来困难。本实验采用组织学的方法处理骨质断面锯痕， 这是一个创新点。如下囤1 9 、2 0 所示：骨骼痕迹得以呈现，线条清晰稳定。 囱1 9 实际案件中的未处理锯痕圈2 0 组织学处理过的锯痕 p h o t 卅9t i eu n t r a t e d 洲8n c a s e 1 0p i o t 0 2 0t h ed 1 8 $ e ds c a r s 1 6 锯痕的组织学处理要经过固定、脱水、超声清洗、干燥四个步骤。这次实验中我们 采用中性福尔马林固定，在以后的工作中可以尝试别的固定液效果，酒精脱水时间的长短 应根据样品的尺寸来调整，尺寸越大，时间越长但要注意时间过长会导致骨骼细微结构 的改变，引起形态学改变，同时注意超声波频率过大也会影响检验效果，样品的干燥可以 空气干燥或者临界点干燥，样品较大时要使用空气干燥法“”“州“。“。 板锯和电动线锯和电动圆锯从本质上看，电动线锯是振动频率稳定的板锯，而电动 一雾一一 雾一 山西医科大学硕士学位论文 圆锯可以看成是单一方向运行，齿数很少的板锯。因此，我们在痕迹方面就可以看出板锯 是单一线条会呈“波浪状 ，线条不稳定，线条间距与锯齿高度成正比关系，电动线锯是 单一线条是稳定，但线条与线条之间会有相交，电动圆锯的运行痕迹是一组一组的线条， 组内的线条不会相交，组与组之间会出现相交的现象。从理论上讲，锯的运动方式可以认 为是多把刀在同时运动，但实际情况受锯的操作者的力度和速度的不同，锯痕变得更为复 杂，在形态和尺寸上难以找到特定的指标进行个体识别，只能停留在种类认定上。 2 关于锯成分及微量物证的检验 扫描电镜的基本原理是基于二次电子成像，高压电子枪阴极发出的电子束在加速电 压的作用下轰击样品表面产生的二次电子信号，信号的大小因样品表面形貌而异，结果在 荧光屏上生成视频信号，产生图像。由于扫描电镜是利用从样品表面反射回来的二次电子 成像，所以对样品的厚度在样品室高度允许范围之内没有限制。当加速电子射入样品时， 其大部分能量在样品内转化成热能，剩下的o 1 左右转变为特征x 射线，当内层电子被击 出后，外层电子掉入内层电子轨道而发出x 射线，由此可分析元素成分，除此外还可发生 反射电子( 反相散射电子) 、吸收电子、二次电子、俄歇电子和阴极荧光等，而样品表面 释放出的x 射线以及俄歇电子的能量是由原子本身决定的，因此定量能量就可以对元素进 行定性分析幢引。 应用从物质中激发出的特征x 射线来进行材料的元素分析，这种分析技术称为x 射线 分析技术。该技术可以分为x 射线波谱法( w d s ) 、x 射线能谱分析法( e d s ) ，和x 射线荧 光分析法( x f s ) 三种，其中w d s 和e d s 适宜进行微区的元素分析，故又称为x 射线显微 分析技术。背射电子是指被固体样品原子反射回来的一部分入射电子，原子序数越高，产 生的背散射信号就越强，我们在样品检测时看到的颗粒也就越亮。本实验采用的是x 射线 分析技术的x 射线能谱分析法( e d s ) 微区的元素分析儿捌。 在微量物证检验与锯本身成分比较的分析中，采用x 射线能谱分析法( e d s ) 微 区的元素分析手动检测，在锯骨骼残留物检验中出现了锯本身并不含有的元素如( 2 0 号锯 股骨样本一中检到元素m n ) ，这是由于锯的本身成分不太稳定造成的。空气的灰尘中含有 如：f es ia 1c a 这样的元素，在样本的提取和制各过程中不可避免的混入，而电镜的检 查是很灵敏的，在检验中会出现灰尘中元素的谱图，但这个和检验对象还是有较大差别的； 检材放入电镜腔室的中，可能出现有镊子或别的金属物件碰到载物台而混入杂质元素，这 就要求我们在以后的实验和工作中尽量避免。在对含有镀层或漆面的锯，在骨骼上的残留 物检验时要考虑到镀层或漆皮有脱落的情况发生，我们在对2 号锯在实验中多次出现镀层 中特有的元素在骨骼残留物中未检到，这就提醒我们在以后的刑事案件检验过程中，不能 因为检验多次没有检到锯本身含有的全部成分，就排除这把锯为致伤工具的可能性。 我们在做易残留微量物证骨骼部位比较中，开始选择了2 号锯，但2 号锯成分较为 复杂，检测到的每个金属颗粒也不可能含有其本身的全部元素，最后的数据统计不能真实 反映颗粒的残留量。而6 号锯成功的解决了这一问题。6 号锯含有元素艮m n ，并且只是在 锯表面含有m no 5 ，由于其含量过少或是由于自动检测对每个颗粒的检验时间较短，在 实验中骨骼锯残留物中未检到元素m n 。也就是说，6 号锯残留物的检验中只比较一种元 素f e ，这样不仅比较了元素的残留，也比较了颗粒数的残留量，直观清晰的反映了不同骨 骼锯成分残留情况。检验的结果是在股骨上最易遗留，胫骨和舷骨其次，颈椎最少，这就 证实了我们的预想因为在骨密质上锯和骨头的摩擦力更大一些，锯成分的残留量也相应 更太，骨松质有较多网状结构锯的残留物落在网状结构里不易提取而股骨的皮质部分最 大，松质最少，颈椎正好相反。 从本实验得出结论，锯成分在骨骼上的遗留是一定的，不论任何一类锯在股骨、胫 骨、肱骨、颈椎上都至少有一份样本能检到锯本身所含有的全部元素具备了检验认定的 条件，但要想做到锯的认定，残留物的颗粒需要达到一定的量，量需要多大才能认定，这 需要在以后的工作中继续研究。检材的提取和检验的经验在锯残留成分中起到决定性的作 用，而且电镜的操作较为复杂，对样品的检验需要实践经验的积累，初学者和从事多年的 老师在检验结果上会有一定的差别，也造成了实验的困难。“1 州”“ 案例 2 0 1 0 年1 月5 日，经人指赶在朝阳区金盏乡机场高速旁找到4 个包装袋，死者汤， 死亡时间2 0 0 9 年1 2 月1 4 日，死亡原因机械性窒息、碎尸。碎尸部位颈椎、股骨、脓骨。 经后期对股骨和肱骨痕迹的检验，如下图所示： 图2 1 左舷骨锯痕1 6 p h o t 0 2 1t h el e f th 洲ss c a r 6 1 6 田2 2 左股骨锯痕2 5 p h o t 0 2 2t h e i e n 向帆s c 缸s 2 5 幽2 3 钢锯锯痕比对x 1 6 卧叶0 2 3 c 伽d a r eo fs c a r so fs 洲1 6 骨骼断面横向形成深的凹槽样的锯痕，痕迹线条细密，线条间距小，每次运行的角度 都会发生微量变化，与锯样本库中的锯痕比较、分析，得出结论：致伤工具为手动小钢锯。 后经证实，作案工具为小钢锯。 小结 通过实验研究，确定了骨骼痕迹组织学处理方法，在微观水平上直观、清晰地反映致 伤工具在骨髂上留下的痕迹。刀痕检验达到了同一认定确定了锯痕形态学检验依据， 彻底区分刀痕和锯痕。初步建立了北京地区常见锯锯痕样本库。 初步建立骨骼上残留物的检验鉴定方法，锯类工具成分易提取微量物证的骨骼部位顺 序为股骨、胫骨、肱骨、颈椎。开创了骨骼痕迹检验的新领域，为致伤工具的同一认定奠 定了研究基础；对锯类工具微量物证和痕迹的研究，为法医提供了在刑事案件中提取检材 的科学依据；使之在微观水平上分析、判断致伤工具种类成为可能；为致伤工具总数据库 的建立打下了基础。 山西医科大学硕士学位论文 参考文献 1 2 3 4 陈世贤，法医人类学【m 】，北京：人民卫生出版社，1 9 9 7 ，1 2 6 刘丕海，法医人类学使用指南 m 】，海口：南海出版社，1 9 9 9 ，2 4 4 赖跃5 例女性杀人碎尸案分析刑事技术2 0 0 l ，( 3 ) ：5 9 - 6 0 王俭犯罪现场微量物证勘查 m 北京：警官教育出版社，1 9 9 5 5 王纬东，谭铁君关于锯路波形成的初探 c 中国刑事技术协会首届学术研讨会 北京：群众出版社，1 9 9 6 ：3 2 3 3 2 4 6 b o n t ew ( 1 9 7 5 ) t o o lm a r k si nb o n e sa n dc a r t i l a g e jf o r e n s i cs c i 2 0 ：3 1 5 3 2 3 7 r e i c h sk j ( 1 9 9 8 ) p o s t m o r t e md i s m e m b e r m e n t ： r e c o v e r y ，a n a l y s i s a n d i n t e r p r e t a t i o n i n ：r e i c h s k j( e d ) f o r e n s i c o s t e 0 1 0 9 y a d v a n c e s i n t h e i d e n t i f i c a t i o no fh u m a nr e m a i n s c h a r l e sct h o m a s ，s p r i n g f i e l d ， p p3 5 3 3 8 8 8 张书杰工具痕迹学 m 北京：中国人民公安大学出版社