死后尸体组织红外显微光谱及Mapping图像时序性变化推断死亡时间的研究

It is significant complicated and difficult to determine the postmortem interval. The environment conditions and death causes are important factors to influence the estimation of postmortem interval. The changes of postmortem phenomena including algor mortis, livor mortis, rigor mortis,etc. tend to stable 24 hours after death. It is more difficult to determine the later postmortem interval. The changes of biomolecular functions can be showed using FTIR spectroscopy. It is important potential value to explore changes of postmortem chemistry and the relationship with postmortem interval, to clarify the influence from environment conditions and death causes, to establish the mathematical estimating models. The project wants to resolve the problems based on the previous research using FTIR microspectroscopy and Mapping technique:1. to expore postmortem infrared microspectral changes of the tissues of different organs and establish the multivariate and single factor mathematical models; 2.to clarify the microspectral changes rules in the different tissues and the relationship with postmortem inteval after death；3. to establsih the standard infrared microspectral and Mapping images atlas; 4.to analyze the effects to microspectral changes from death causes and environment conditions and verify the feasibility and accuracy of the the multivariate and single factor mathematical models.

死亡时间推断十分复杂和困难，尸体存放环境、死亡原因是干扰死亡时间推断的最大因素。死后24小时后尸冷、尸斑、尸僵等尸体现象变化将趋于稳定，故晚期死亡时间推断难度更大。FTIR光谱能有效的反映出生物大分子化学基团的变化，运用FTIR显微光谱研究死后尸体化学变化及其与死亡时间关系，并明确环境和死因对死亡时间推断的影响，构建晚期死亡时间推断数学模型具有重要的意义。本项目在前期大量研究的基础上，运用FTIR显微光谱及Mapping技术拟解决：1、研究死后不同器官各类组织的红外显微光谱变化，并根据显微光谱变化建立涉及温度和死因的多元和单因素数学模型；2、在细胞水平上阐明不同组织死后显微光谱变化规律及其与死亡时间的关系；3、构建死后不同时间的标准红外显微光谱图谱及Mapping图像图谱；4、分析死因、尸体存放环境对光谱变化的影响，并验证多元和单因素数学模型的可行性和准确性。

死亡时间是指死后时间间隔，推断死亡时间是法医命案现场首先需要解决的最重要问题之一，死亡时间推断准确与否已经成为刑侦人员办案中深感棘手的难题，常对侦破刑事案件、划定侦查范围、指认或排除犯罪嫌疑人有着举足轻重的意义。本项目通过构建不同死亡原因动物和人的数据模型，设立不同温度组，检测死后不同器官的FTIR光谱指标随死亡时间的变化，并运用曲线拟合技术选取最适数学模型用以推断死亡时间。结果表明不同死因和温度下各组织FTIR光谱具有规律性，最佳数学模型为三次方拟合曲线，分别用大鼠和人体验证样本进行死亡时间推断，较低的误差率表明利用该数学模型推断死亡时间相对准确有效。选用合适的组织和相同死因的数学模型可以有效提高死亡时间推断的精确性，如肝、脾组织更适合与早期死亡时间的推断，脑、心肌、骨骼肌组织更适合晚期死亡时间的推断。此外，本次研究还增加了质谱方法对死亡时间进行研究。成功建立人体和动物死后不同器官、温度死亡时间推断的质谱学判别模型。通过定量和定性两种方法采用数据挖掘方法对死亡时间进行建模。死亡时间建模过程使用了支持向量机、人工神经网络、偏最小二乘法等，建立不同器官死亡时间推断的定性和定量数学模型，并筛选出最优建模方法。研究通过了多次交叉验证，评价了模型的准确性、重复性、稳定性。项目研究成果为国内外死亡时间的推断研究提供了新的思路，所创建的鉴定方法已初步应用于法医学的鉴定实践，为相关执法部门提供了科学的技术手段和有效的证据支持，尝试性实践中开展死亡时间推断应用。