陈灿球 林培义 余丹媛
(清远市公安局刑事警察支队,广东 清远 511500)
死亡时间(postmortem interval,PMI)在法医学上指机体死后经历的时间(the time since death),即尸体检验时间距死亡发生的时间间隔。死亡时间推断(estimation of time of death)是法医病理学研究的热点问题,在刑事、民事和行政案件中均有重要应用。根据死亡发生后的尸体现象和法医学的实践要求,死亡时间推断可分为早期死亡时间推断(estimation of short postmortem period)和晚期死亡时间推断(estimation of long postmortem period),一般以死亡是否超过24h,以及尸体表现是否出现明显腐败区别二者。近年来,死后尸温变化、早期尸体征象、现场客观信息、死后玻璃体液成分、核酸和蛋白质的降解研究均有相关研究及进展,早期死亡时间推断可分为现场推断和需要后续实验室检测的推断,本文就这些方法进行分类探讨,供死亡现场勘查参考。
在公安工作中,现场勘查时如能在初次勘查过程中推断尸体大致死亡时间,能帮助公安找到勘查的重点和难点,从而提高勘查的效率。
人死后代谢停止,不再产生热量维持机体体温,当环境温度低于体温时,体表内能以热辐射和热传递的方式不断减少,同时尸体内部内能也不断向体表进行热传递,尸体的温度不断下降,直到与环境温度相同。尸温的下降有一定的规律,并且在死亡现场容易测量,因此广泛用于死亡时间的推断。Davy 在1839 年首次使用温度计测量尸温来推断死亡时间,随后1863 年Taylor 和Wilks 测量了100 例尸体温度来研究尸温和死亡时间的相关性。尸体的温度又分为尸表温度和内部温度,尸表温度容易受环境以及死者衣着情况影响,其与死亡时间PMI 的相关性受多种因素影响;内部温度受到皮肤、皮下脂肪、肌肉组织的保护,其与死亡时间的相关性较好。因此,尸体内部温度常用于死亡时间的推断。
1.1.1 直肠温度
目前有许多法医学者检测脑室温度、肝脏温度与直肠温度来推测死亡时间,在广州地区尸体肛温推断死亡时间的应用研究以及581 例非正常死亡尸体直肠温度与死亡时间关系的研究中,直肠温度与死亡时间均表现出了良好的相关性[1]。直肠温度在公安工作中容易测量,在死亡现场勘查中可快速用于推断大致死亡时间。
较为成熟的二项指数直肠温度变化模型最早可以追溯到20 世纪60 年代,随后该模型由德国学者Henβge 完善,建立了早期死亡时间PMI 推断算法表。该模型包括尸体实测温度,环境温度和尸体初始温度三个重要参数。在引入了尸体的年龄、性别、衣着情况、环境通风情况、接触介质、保温情况和所属地区等参数后,采用多重线性回归建立数学模型,其计算结果预测值与实际值误差<3h 可达90%以上[2]。
1.1.2 其他尸体温度
除直肠温度外,眼温模型和耳温模型在近年也取得了进展。眼温模型与直肠温度模型相比,其受尸体体型、载体介质、衣着、年龄和性别等因素的影响相对较小,但是眼温模型的劣势在于眼球位于体表,其热传导规律受环境温度、眼睑闭合情况以及闭合过程的影响较大,出现比尸体核心温度更大的变异。目前眼温模型预测值与实际值误差大于直肠模型,仍需要进一步研究,完善相关的影响参数,提高预测值的准确性。
1.1.3 尸体温度在现场勘查中的应用
尸体温度是法医在死亡现场中容易测量与获取的一项数据,各地工作经验丰富的法医可结合当地的气候、当时的季节、天气以及死者的衣着情况、死后所处环境的因素,快速推断死者的死亡时间范围,从而为后续的勘查取证工作(如监控的调取、嫌疑人排查等)划定有效范围。
尸斑、尸僵、超生反应、肌肉情况、眼组织形态和性状的改变等早期尸体现象仍然是公安工作中常用的PMI 推断方法。
1.2.1 尸斑
利用尸斑的颜色以及按压的颜色变化情况推断尸斑处于三个时期(坠积期、扩散期和浸润期)中的哪一期,从而进一步推断大致的死亡时间。但尸斑颜色、按压时间、按压力度容易受到检验者主观方面的影响。为了更加客观地用尸斑推断死亡时间,Romanelli 等采用颜色计量学的方法,统计了101 具尸体按压强度、按压时间、尸斑恢复时间和按压前后颜色的颜色值,在这个基础上建立模型,提高了尸斑推断死亡时间的准确性,同时有助于尸斑实验数据的跨实验室交流[3]。
1.2.2 超生反应
生物体死亡后,其某些器官、组织或细胞仍保持某些活动功能或对外界刺激做出一定反应的能力称为超生反应(supravital reaction)。超生反应具有受环境温度影响较小的优点。目前已知的超生反应包括肌肉对刺激的兴奋性、瞳孔反应、发汗反应、纤毛运动和精子运动等。人死后4h 内,向瞳孔内注入阿托品或毛果芸香碱可出现对应的散瞳或缩瞳现象。骨骼肌反应,一般认为死后2h 内骨骼肌受到刺激均能出现收缩,随着时间的推移,骨骼肌反应的检出率逐渐下降。根据Sophie 等的报道,骨骼肌反应可以持续13h,且检出率与PMI 呈负相关[4]。
1.2.3 其他早期尸体现象
肌肉松弛,人死后肌张力消失,肌肉变软,称为肌肉松弛(muscular flaccidity)。肌肉松弛是人体死亡后最早出现的现象,可在濒死期出现或死亡后立即出现,待尸僵出现后消失。可表现为瞳孔散大、面部表情消失、肢体生理性弯曲消失和大小便失禁等。
尸僵的出现、消失以及在僵直(人为破坏尸僵,尸僵很快再恢复的现象)可以推断PMI所处的时间段。尸僵一般在死亡后1 ~3h 先在小肌群出现;4 ~6h 扩散到全身,在此期间破坏尸僵容易出现再僵直,但再僵直弱于原尸僵;6 ~8h 内则不容易出现再僵直;12 ~15h 达到顶峰;24 ~48h 开始缓解。在夏季尸僵一般不超过48h,但在冬季尸僵可以持续超过72h。
1.2.4 早期尸体现象在现场勘查中的应用
利用早期尸体死亡现象在现场中推断PMI的优点在于其不需要特别的测量工具,以尸斑、尸僵和肌肉松弛等可以直接获得的信息,综合快速推断早期PMI,同时结合在尸表检验过程中获得的信息,快速推断死亡时间的范围,从而为案件的侦查提供线索。早期尸体现象虽然便于现场使用,但其存在主观性较强的缺点,如尸斑的颜色、尸僵的强度等都存在一定的主观性。因此,早期尸体现象用于推断PMI,要求法医有丰富的工作经验,不断提高自身理论知识在现场勘查中的应用,并减少主观因素对推断的影响。
现场是复杂而多变的,死亡时间推断如果单单局限于尸体上的信息,往往不够准确。利用现场勘查中一些能够反映时间资讯的客观信息,如水电表、门禁系统、报纸、挂历等客观信息,有助于死亡时间辅助推断。这些信息通常不会被伪装、较难变动,即使伪装,也容易有瑕疵。同时随着社会的发展及通讯的便捷,电子产品(如手机、电脑、电子手表等)的广泛应用,现场勘验中收集电子设备中的信息、时间,有助于法医辅助推断案发时间或者死亡时间。也有通过一些生活常识来辅助推断死亡时间[5],比如有案例报道勘验人员通过一只鸡每天最多下一只蛋,农户正常情况下会每天拾取鸡笼中的鸡蛋这一生活规律确定死亡时间;也有报道根据现场食物腐败的程度及天气变化辅助推断死亡时间;甚至还有报道根据嫌疑人作案行为推断死亡时间。
利用现场客观信息辅助推断早期死亡时间,需要勘验人员仔细观察生活小细节,累积生活经验,掌握当地的生活细节变化,才能在需要时及时发现异常,快速判断。
在一些尸体破坏较严重的死亡现场,如碎尸等,法医可能难以通过尸温和早期尸体现象等方法去推断PMI。在这种情况下,法医工作者需要在现场勘查中注意收集可以推断PMI 的生物检材,利用早期生化指标推断更加精确的PMI,为后续的侦查、调查、复勘等工作提供思路。
人体死亡后,代谢停止,细胞无法获取所需的氧气、糖和氨基酸等,细胞内环境开始紊乱,随后溶酶体破裂,释放其中的水解酶、核酸酶和蛋白酶等各种酶,细胞膜破裂后释放到内环境中导致组织细胞溶解。随着分子生物学的发展,核酸和蛋白质的降解被发现和PMI 有一定的规律。但就目前来说,因基层公安缺乏实验室条件,核酸和蛋白质能为法医在现场勘查中提供的线索与侦查方向较为有限;且核酸和蛋白质用于推断早期死亡时间还不够准确,现勘人员只能尽可能提取更多生物证据,待实验室检测有相关结论后,为现场的二次勘查提供方向。
2.1.1 DNA 的变化规律与PMI 的相关性
2002 年陈玉川等利用改良Feulgen 染色及计算机图像分析技术对离体人胸骨DNA 含量进行定量检测,发现在较长PMI 范围内,人胸骨骨髓DNA 含量仍呈下降规律[6];Di Nunno等利用流式细胞仪技术研究了人死后肝、脾和血液中DNA 含量变化,发现肝组织DNA 的降解与PMI 几乎呈线性关系,并认为肝组织是进行死后DNA 含量变化分析较理想的器官[7];Johnson 等利用单细胞凝胶电泳技术也发现了相似的变化规律。虽然采用方法不相同,但是均得出了机体死亡后DNA 含量与PMI 的关系[8]。需要注意的是,不用组织器官DNA 的变化规律与PMI 的关系不相同,用于推断PMI 需要继续校准。
2.1.2 RNA 的变化规律与PMI 的相关性
在过去,由于RNA 的不稳定和自然界普遍存在RNA 降解的作用,一般认为RNA 不适合用于PMI 的推断。但在实际的检验工作中发现,mRNA 具有一定的稳定性,而且其变化规律与PMI 具有相关性[9-10]。目前检测RNA 与PMI相关性的主要方法包括RT-PCR 和实时荧光定量PCR。RT-PCR 检测大鼠脑组织、心肌和膈肌等的mRNA 和rRNA 扩增产物均随PMI 延长而下降,环境温度高时扩增产物减少,提示与环境温度相关[11-12]。实时荧光定量PCR 检测SD 大鼠脑组织中mRNA 也提示mRNA 含量与PMI 有相关性[13]。
2.1.3 蛋白质的变化规律与PMI 的相关性
在机体死亡后,在各种水解酶以及细菌、真菌、食腐生物的作用下蛋白质逐渐降解,最终消失。随着免疫组化、傅里叶红外光谱等技术的发展,目前已经发现肌钙蛋白、甲状腺球蛋白的死后降解与时间的线性相关,有用于推断PMI 的可能[14-15]。
由于核酸和蛋白质的降解受到多种因素的影响,其中某一项都难以为PMI 的推断提供可靠依据,需要综合参考才能作为推断早期PMI的方法。因此,目前核酸蛋白质作为推断PMI的实际应用较少。
除眼睛直接受损的情况,一般认为玻璃体液比血液和脑脊液受外界影响更小,发生污染和腐败的概率更小,因此玻璃体液也是良好的检材。
研究表明,玻璃体液中的钾离子浓度与PMI 呈正相关,机体死亡后玻璃体液中的钾离子浓度约每小时升高0.17mmol/L,应用钾离子浓度推断早期死亡时间较为准确[16]。
玻璃体液在取材过程中的污染,以及潜在出血污染会影响使用钾离子浓度推断PMI 的准确性[17]。玻璃体液尿酸阳性可作为指标,判断玻璃体液是否潜血污染。在玻璃体液污染时,玻璃体液次黄嘌呤浓度推断PMI 更加准确,但需要注意,不同的玻璃体液前处理方法,如离心分离法、酶解法和加热法等,会导致次黄嘌呤浓度检测结果不同,这是测定不准确的主要原因[18]。
玻璃体液成分虽然不能在缺乏实验条件的案件现场中直接应用于死亡时间推断,但其在缺乏其他条件去推断早期死亡时间时能够作为辅助手段较准确地推断死亡时间,或者修正其他因素推断的早期死亡时间,为后续的二次勘查提供线索。
随着分子生物学技术的发展,推断PMI 的方法也越来越多,但是目前难以用于各种环境的死亡现场。在公安工作中,早期尸体现象和尸温仍然是死亡现场勘查过程中快速推断死亡时间最重要的方法,同时善于利用现场客观信息,辅助死亡时间推断。随着近年计算数序机建模和算法的发展,有望不断完善尸温、尸僵和尸斑等的PMI 推断模型,不断提高早期死亡时间推断的精确度,为查清案件事实提供线索,为案件侦破提供有效证据。