鋸切破壞人體骨骼痕跡檢驗(yàn)方法的模擬研究

宋 瑞，單 國，智偉杰

（新疆警察學(xué)院 刑事科學(xué)技術(shù)系， 新疆 烏魯木齊 830011）

鋸切破壞人體骨骼痕跡檢驗(yàn)方法的模擬研究

宋 瑞，單 國，智偉杰

（新疆警察學(xué)院 刑事科學(xué)技術(shù)系， 新疆 烏魯木齊 830011）

人體骨骼具有支撐身體的作用，由礦物質(zhì)化的組織構(gòu)成，其內(nèi)部是堅(jiān)硬的蜂巢狀立體結(jié)構(gòu)，它具有一般承痕體的穩(wěn)定性和反映性，在現(xiàn)場容易保留，尤其是在碎尸案件中通常會在骨骼上留有穩(wěn)定的痕跡，這也是破案的重要線索。本文使用4種不同規(guī)格的鋸，對動物股骨骨骼進(jìn)行切割，以模擬碎尸案件切割人體骨骼的留痕，并對骨骼表面所留切割痕跡進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：從骨骼分離的痕跡特征，可得出鋸割工具鋸齒大小和鋸齒間距的關(guān)系公式；將鋸割分離骨骼組織結(jié)合，依據(jù)整體結(jié)合后斷口間隙的大小，可得出與所用切割鋸的鋸板厚度之間關(guān)系；鋸斷面的表面粗糙度可反映切割鋸的鋸齒大小及間距。

鋸；骨骼；股骨；鋸齒；痕跡

一、前 言

在持械傷害特別是碎尸案件中，鋸骨、碎骨時所留的痕跡通常會存在。此時骨骼作為一種承痕體，可穩(wěn)定地反映作案人所留的痕跡特征，具有一般承痕體的穩(wěn)定性和反映性[1][2][3]。在實(shí)際公安工作中，我們發(fā)現(xiàn)惡性案件中的碎尸現(xiàn)場，作案人常會使用鋸作為切割工具，此時在人體骨骼上會形成穩(wěn)定的鋸切痕跡，但從痕跡形態(tài)上來看，鋸割痕跡線條交叉，新舊痕跡相互覆蓋，使痕跡分析困難，從而降低了骨骼鋸割痕跡的利用率[4][5][6]?？梢?，通過對骨骼鋸割痕跡形成特點(diǎn)的研究，可得到骨骼表面形成痕跡的規(guī)律，從而改進(jìn)檢驗(yàn)方法和技術(shù)，以對作案鋸切工具做出認(rèn)定，為偵查提供方向并向法庭提供證據(jù)。

二、實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)選用動物股骨作為模擬人體骨骼材料，將新鮮的動物股骨放入無水乙醇中浸泡10分鐘后，取出用電吹風(fēng)吹干，再放入體積百分比50%的乙醇丙酮溶液中，超聲波清洗5分鐘后取出，再用電吹風(fēng)吹干，用剃刀剔除骨上肉質(zhì)，接著將其分別放入無水乙醇及50%的乙醇丙酮溶液中清洗，取出后用電吹風(fēng)吹干。最后用工具削去兩端的關(guān)節(jié)囊，放入丙酮溶液中，靜置15分鐘，取出并用棉花棒清理骨髓，用無水乙醇沖洗干凈，自然干燥。實(shí)驗(yàn)時將經(jīng)處理的動物股骨固定在平面上，使用4種不同種類、齒型的鋸，割削動物股骨中上段骨骼，生成骨骼的兩個斷面，在立體顯微鏡下觀察骨骼切斷面，分析骨骼的斷面痕跡，尋找階梯紋、展平面、單齒痕等能做出種屬認(rèn)定的種類痕跡。

使用Leica M125型立體顯微鏡對痕跡進(jìn)行觀察拍照，觀察拍照時保證同一鋸痕在同一客體表面所形成痕跡的放大位數(shù)及照相系統(tǒng)的光圈、快門及光源參數(shù)保持不變。使用的外接LED光源，功率為3w，色溫為6500K。

三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖1所示為實(shí)驗(yàn)所用1-4號鋸的鋸齒照片。其中1號鋸齒型為斜三角形，鋸齒兩面平整，測量得齒距約為1.67mm；2號鋸齒型為正三角形，鋸齒兩面平整，測量得齒距為2mm；3號鋸齒型也為三角形，但明顯一邊有切削刃，另一邊未開刃，且齒型所成三角形角度較大，齒距約為1.4mm；4號鋸的鋸齒最大，齒型與3號相似為斜三角形，明顯一邊有切削刃，另一邊未開刃，齒距約為5mm。

圖1 實(shí)驗(yàn)所用1-4號鋸齒

圖2 所示為實(shí)驗(yàn)所用1-4號鋸斷面痕跡照片，圖3所示為不同鋸切破壞后骨骼的拼接圖。其中的切口分別是使用1，2，3、4號鋸割削骨骼后所成，斷面經(jīng)拼接固定后拍照。

從圖2結(jié)合圖3可見，將兩斷端拼合后，觀察1號鋸割削生成的骨骼斷端，形態(tài)與割削前沒有明顯變化，間隙較小。在一側(cè)面可以觀察到明顯的跳鋸痕，距離斷面約1.2mm，長度10.3mm，痕跡較淺。在端面起鋸端有明顯的展平面痕跡，寬度約2mm，階梯紋痕跡反映明顯，間距較小，相鄰兩粗大線條間距約為0.2mm。終鋸端有較窄的骨質(zhì)凸層，為最后手工用力將骨折斷而成。明顯可見鋸斷面平整光滑，紋線反映清晰，階梯紋線平行。在另一側(cè)面未觀察到明顯的跳鋸痕，但斷面起鋸端有明顯的展平面痕跡，寬度約2.0mm，階梯紋痕跡反映明顯，間距較小，相鄰兩粗大線條間距約為0.2mm。

圖2 實(shí)驗(yàn)所用1-4號鋸斷面痕跡

2號鋸割削生成的骨骼斷端，整個斷面平整光滑，紋線反映清晰。將兩斷端拼合后，鋸割削產(chǎn)生的骨骼斷端，形態(tài)與割削前沒有明顯變化，間隙較小。側(cè)面未觀察到明顯的跳鋸痕，觀察斷面痕跡未見明顯的展平面痕跡，但階梯紋痕跡反映明顯，間距較小，相鄰兩粗大線條間距約為0.2mm。終鋸端有凸起層，高度約為2.0mm，為手工折斷形成的。在對應(yīng)側(cè)可觀察到明顯的跳鋸痕，距離斷面約0.5mm，長度8.0mm，痕跡較淺。觀察斷面痕跡起鋸端沒有明顯的展平面痕跡，階梯紋痕跡反映明顯，間距較小，相鄰兩粗大線條間距約為0.2mm。終鋸端沒有骨質(zhì)凸層。鋸斷面平整光滑，紋線反映清晰，多條紋線平行。

3號鋸割削生成的骨骼斷端，整個斷面平整光滑，紋線反映清晰。將兩斷端拼合后，觀察3號鋸割削產(chǎn)生的骨骼斷端，形態(tài)與割削前沒有明顯變化，間隙較小。在側(cè)面未觀察到明顯的跳鋸痕，觀察斷面痕跡起鋸端有明顯的展平面痕跡，寬度約2.5mm，階梯紋痕跡反映明顯，間距較小，相鄰兩粗大線條間距約為0.3mm。終鋸端有凸層，高度約為1.0mm，為手工折斷形成的。在另一側(cè)面未觀察到明顯的跳鋸痕，觀察斷面痕跡，該斷面起鋸端有明顯的展平面痕跡，寬度約2.5mm階梯紋痕跡反映明顯，間距較小，相鄰兩粗大線條間距約為0.4mm。終鋸端沒有骨質(zhì)凸起層，鋸斷面平整光滑。

4號鋸割削生成的骨骼斷端，骨骼斷面凹凸不平，階梯紋線清晰，但略雜亂。另一側(cè)斷面平整光滑，紋線反映清晰。將兩斷端拼合后，形態(tài)與割削前有明顯變化，但間隙較大，約為3.0mm。在側(cè)面未觀察到明顯的跳鋸痕，也未見明顯的展平面痕跡，但階梯紋痕跡反映明顯，線條間距較大，相鄰兩粗大線條間距約為1.0mm，終鋸端沒有骨質(zhì)凸層。在對應(yīng)側(cè)面可觀察到明顯的跳鋸痕，距離斷面約4.0mm，長度4.0mm，痕跡較深。在對應(yīng)面斷面起鋸端沒有明顯的展平面痕跡，階梯紋痕跡反映明顯，相鄰兩粗大線條間距約為0.9mm，終鋸端有較寬骨質(zhì)凸層，高度約3.0mm，為手工折斷形成的。鋸斷面不平整且粗糙，紋線反映清晰但雜亂。

圖3 不同鋸切破壞后拼接圖

四、分析與討論

鋸是一種多齒型工具，在進(jìn)行割削破壞時，鋸齒會做往復(fù)運(yùn)動，反復(fù)割削客體并與客體斷面摩擦，會在斷面留下每次運(yùn)動的軌跡，這一軌跡會因鋸種和鋸齒的特點(diǎn)而具有規(guī)律性。鋸痕是客觀存在的，是具有相對穩(wěn)定性的。一把作案的鋸，只要不破壞原始形態(tài)，不做齒列修正或生銹，一般是可以和作案時的形態(tài)特征反映相對的。鋸痕可長期保存，這種相對穩(wěn)定性給我們尋找特征、檢驗(yàn)鑒定提供了有力條件。

鋸痕是線狀多齒工具在客體上反復(fù)推拉形成的，影響痕跡的因素很多，鋸斷面的痕跡形態(tài)，并非在一個斷面上都能得到相同的痕跡反映。特定特征也不是在每一個斷面上都對應(yīng)相同。對于運(yùn)鋸人來說，運(yùn)鋸不穩(wěn)、用力大小和跑偏及變換鋸位等都會引起痕跡特征的變化。運(yùn)鋸時，鋸板上下、左右擺動造成痕跡變異，兩次以上運(yùn)鋸保持平行是很少的，從而導(dǎo)致運(yùn)鋸不穩(wěn)。鋸齒在兩次切削過程中，可觀察到運(yùn)動軌跡線的變化，可由此來確定鋸齒在一個行程運(yùn)動的范圍。同時可觀察到軌跡線的高低起伏，不同鋸種明顯有粗糙的差別，并伴有毛刺，每隔特定的寬度會重復(fù)出現(xiàn)相同行程痕跡。這種行程痕跡特征是一種穩(wěn)定反映的痕跡，具有階段性、區(qū)域性和寬窄變化的同一性。這是由于鋸在割削客體過程中，由于鋸板往往比被破壞鋸客體長，在停止運(yùn)鋸時，會有特定鋸齒停止于斷面的對應(yīng)位置，在此位置若齒中沒有高齒或較大外展齒，則不會有明顯的個別特征痕跡的反映，而是形成相互平行的貫穿線條痕跡[7]。此線條之間的距離明顯與鋸板上每個齒進(jìn)給量，即鋸的每個齒距內(nèi)，木材進(jìn)給的距離，相關(guān)，一般條件下每齒切割的鋸屑厚度等于每齒進(jìn)給量,顯然鋸屑的厚度與進(jìn)給量直接相關(guān)，且直接與兩貫穿線條痕跡之間距離有關(guān)。我們知道鋸屑厚度與每齒進(jìn)給量之間都有如下關(guān)系:

式中:e為鋸屑厚度，ui為每齒進(jìn)給量，θ為運(yùn)動遇角?？梢妘i越大鋸屑會越厚，同時鋸斷面上的軌跡線之間距離也會越大，據(jù)此可反映齒距及單齒的大小。

在鋸切過程中，若鋸齒中存在高立齒或大展角的齒，在其停留的斷面位置上，會形成單個齒的痕跡。在此區(qū)域內(nèi)可找到它在一次切割破壞過程中所留下的痕跡，這一痕跡往往沒有受到后續(xù)切割過程的影響，可找到鑒定價值較高的單齒線條及印壓特征，這一特殊痕跡會重復(fù)出現(xiàn)，可在已確定特定特征的對應(yīng)區(qū)域去找。這是由于對同一鋸而言在一次切割破壞過程中，齒列組合不會發(fā)生改變，在多次往復(fù)運(yùn)鋸所形成的軌跡痕跡也會保持穩(wěn)定，也會在斷面上形成，自起鋸端到終鋸端的平行排列特征，可在斷面上觀察到軌跡特征呈現(xiàn)寬窄變化的同一性。持鋸人破壞客體時，運(yùn)鋸的力不可能保持大小和方向不變，由上式可見θ的變化也會引起端面痕跡線條之間距離的變化，因而在距斷面往往可觀察到寬度的變化。一般運(yùn)鋸人下壓力大時，e值會增加，斷面痕跡線條之間距離增加，相反，下壓力的減少可使痕跡線條之間距離變窄。當(dāng)然如果在同一鋸切斷面上，對比痕跡中的線條特征，只要按比例變寬變窄，就可以推斷為是同一個“齒列組合”形成的[5][6]，即為同一鋸上的一系列鋸齒破壞客體斷面形成的痕跡。當(dāng)然，如果運(yùn)鋸人在切割過程中，運(yùn)鋸不熟練，由于鋸板的上下擺動，也可形成端面上寬窄不同的行程痕跡，這是由于在第二次切割過程中破壞了前次切割痕跡，此時會產(chǎn)生某些雜亂的痕跡。同時由于運(yùn)鋸上下左右擺動頻繁，無規(guī)律地改變齒列組合，線條特征往往也反映為雜亂無章，重復(fù)出現(xiàn)的特征少。

骨的橫斷面用肉眼觀察分為骨密質(zhì)和骨松質(zhì)。骨密質(zhì)致密無空隙,鋸痕在其上可反映出鋸齒運(yùn)行的軌跡[9]。同時，鋸條在鋸割破壞股骨時會在斷面上，留下鋸齒通過整個骨斷面的溝槽,即鋸開線。在鋸割過程中，鋸板會左右搖擺,隨鋸齒進(jìn)入骨骼,鋸開線會逐漸增寬。由圖3可見，鋸開線寬度和鋸板厚度直接相關(guān)，明顯厚鋸板的鋸開線較寬。與起鋸端垂直的不完全鋸開線寬度幾乎等于鋸板寬度,而完全鋸開線由于鋸板的擺動影響，其寬度一般比鋸板厚度略寬，在檢驗(yàn)鑒定中這些都是可以利用的種類特征。

五、結(jié) 論

1.從骨骼分離的痕跡特征，可見鋸割工具鋸齒大小和鋸齒間距相關(guān),將鋸割分離骨骼組織結(jié)合，依據(jù)整體結(jié)合后斷口間隙的大小，可得出與所用切割鋸的鋸板厚度之間關(guān)系。

2.鋸斷面的表面粗糙度可反映切割鋸的鋸齒大小及間距，表面粗糙則鋸齒及齒間距較大。

[1]劉克勤，靜大勇，霍亞梅，劉德勝．如何根據(jù)木屑確定伐鋸的種類[J]．刑事技術(shù)，2000(4)：102-103．

[2]陳宏鈞．金屬切削常用標(biāo)準(zhǔn)工具手冊[M]．機(jī)械工業(yè)出版社， 2007(9)：26-28．

[3]林順衛(wèi)，施漢榮．尸骨鋸痕常用鋸的種類推斷及檢驗(yàn)[J]．刑事技術(shù)，1994(1)：11-13．

[4]金維珠，蔡立新．帶鋸條的受力分析[J]．木材加工機(jī)械，1992(4)：1-4．

[5]趙春梅，劉 力，賈子述．人體骨骼斷面鋸痕檢驗(yàn)方法[C]．中國法醫(yī)學(xué)會，2013：154-155．

[6]劉克勤，靜大勇．木鋸的回鋸再生痕跡的認(rèn)定方法[J]．刑事技術(shù)，2001(5)：4-55．

[7]林順衛(wèi)，施漢榮．尸骨鋸痕常用鋸的種類推斷及檢驗(yàn)[J]．刑事技術(shù)， 1994(1)：21-23．

[8]孟慶午，李傳信，甘新基，張圄山等．影響框鋸鋸切粗糙度的機(jī)理初探[J]．林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備，2001，29(1)：15-17．

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

（責(zé)任編輯：李 剛）

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，江蘇徐州人，，學(xué)士。研究方向：刑事科學(xué)技術(shù)。單 國（1973-），男，遼寧沈陽人，副主任，講師，碩士。研究方向：刑事科學(xué)技術(shù)。智偉杰（1989-），男，河南周口人，學(xué)士。研究方向：刑事科學(xué)技術(shù)。