人咬痕形态学同一认定研究现状及展望
发布时间：2021-04-30
摘 要：在法医学实践中，牙齿是造成人体损伤的一类特殊工具，以牙齿印痕(咬痕)为显著表现，人牙齿及齿列具有结构相对稳定性和特征个体差异性，咬痕可间接反映此类特征。相关研究表明，人咬痕具有同一认定条件，能够实现个体识别，可为侦查认定或排除犯罪嫌疑人提供技术支撑，为法庭审判提供证据支持。目前，关于人体上咬痕形态学同一认定的方法较多，但受人体皮肤等软组织结构、咬合面、咬合力、人体运动等多种因素影响，咬痕很难准确反映牙齿及齿列特征，往往仅展示部分特征，造成同一认定条件不佳，个体识别准确率较低。因此，有必要正确认识人体上咬痕的特征反映能力与价值，正确对待和利用人咬痕同一认定及法医检验鉴定。
关键词：法医病理学;法医人类学;牙齿印痕;同一认定
咬痕是指牙齿或牙齿与口腔其它部分一起作用于物体上(人体、食物和其它物体)，造成该物体在形态学上发生改变而留下的痕迹[1]。人体上遗留的咬痕是法医损伤检验鉴定的重要对象之一，具有物证溯源价值，可用于个体识别。法医要鉴定该损伤是否为咬痕、造痕体是否人牙(种属鉴定)、牙齿特有形态特征、咬痕检材与样本是否同一等。咬痕形态学同一认定[2-3]，是指鉴定人使用拍照、3D 扫描、铸模等方法从检材和样本上分别提取咬痕或制作牙模，比对牙弓形态﹑牙数量、牙齿排列﹑牙位置等，以确定检材来源。实践中，咬痕的形成受多种因素影响，其形态通常难以准确、完整复制人牙齿咬合面结构特征，同一认定只有在较理想的条件下才能实现，部分案件咬痕虽达不到同一认定条件，但在嫌疑人范围有限的情况下，仍可作为甄别手段，或者有限认定或排除手段。因此，需要科学、客观认知咬痕，使之更有效服务于刑事侦查、法庭审判等。
1 人咬痕形态学同一认定理论基础
种属认定是咬痕形态学同一认定的前提，一般情况下，人与动物的咬痕易于鉴别[4-5]。人类的吻部较其他动物退化缩短，齿弓为较圆润的抛物线形，牙齿排列紧密，切牙呈线性排列、前后径较窄，尖牙欠发达。动物的齿弓多为平直形，牙齿仅前臼齿、臼齿排列紧密，门齿排列较疏松，尖牙较发达。人的咬痕呈“U” 形、印痕宽而浅、较为圆钝，切牙印痕呈细长的“一” 字形排列或略有弧度，上、下颌切牙印痕长度约为 7 mm 和 5 mm;尖牙浅印痕呈“︿”或“⌒”形、深印痕前部呈弧形、后部呈斜坡状;前磨牙微咬痕可能出现一个弧形，或一个弧形伴一个点，或两个相对的弧形[6]。猪的咬痕呈“[”形，创口深、边缘不齐、皮瓣较多[7];犬的门齿印痕一般有 6 处、为类方形、切缘平齐、间隙较宽，犬齿印痕较深、常伴有撕裂;猫的咬痕小而圆、牙尖印痕显著;鼠的咬痕较小、通常为相互对应的并列凹陷沟痕[8]。
人的牙齿具有普遍存在性、结构稳定性和个体差异性[9-10]，这些特性构成了人牙及咬痕形态学同一认定基础。Rawson 等[11]对 397 例牙模标准印痕 X 线片进行了统计研究，获取上、下颌共 12 颗前牙咬合面轮廓结构，以齿弓中线为 Y 轴、上、下颌分界线为 X 轴划分区域，以牙齿中心点位置(x 值×y 值×角度值)为重要观察指标，结果发现所有牙齿中心点位置乘积高达 1.36×10 26，仅需 5 颗牙齿即可实现同一认定。 Kieser 等[12]采用几何形态学方法对 50 例牙模的前牙个体差异性进行研究，结果发现人的前牙切面具有唯一性。刘力等[13]对 400 例标注特征点的人牙石膏模型拍照扫描，利用成像软件获取 22 个特征点的数字化坐标(X，Y)，进而获取牙和牙弓的长度、角度等数据，通过统计分析发现只要样本满足 12～14 个点位要求，约 5～7 个完整牙痕便可实现咬痕个体识别。Nazar 等[14]以 50 例年轻志愿者的手臂为载体，以人牙为造痕体，结果显示人咬痕具有稳定性。上述研究表明人牙及咬痕具有较显著个体差异性和稳定性，具备形态学同一认定条件。
但也有一些学者[15]认为现有证据不足以证明人牙及咬痕形态特征具有唯一性，Franco 等[16]对 13 篇探讨人牙唯一性的文章进行了统计分析，样本数量在 10～1 099 之间，对象主要为 6 颗前牙，指标主要有牙齿形状、大小、角度、位置等，结果发现这些文章虽然方法上存在显著差异，但均未能证实人牙唯一性。 Saks 等[17]对人咬痕形态学同一认定相关文献进行综述，认为人咬痕形态学同一认定理论和实践基础非常薄弱，其证明能力被过分夸大，他指出人咬痕形态学同一认定的以往研究缺少人口频数依据，唯一性不能被有效证明，容易出现测量错误、出现假阴性或假阳性，可靠性和准确度不够高，尸体研究发现同一牙列可以形成不同咬痕、不同牙列可以形成相似咬痕等。目前，关于人牙及咬痕唯一性的认知尚未统一，但主流观点认为人牙及咬痕具有唯一性。
除了牙与牙弓正常的生理结构差异外，疾病、损伤、缺失、植入物、义齿、年龄、饮食习惯等也可增加牙齿及咬痕个性。人牙及咬痕形态学同一认定主要依据牙和牙弓的形态，同时，也应重视利用牙齿畸形，修补，损伤，义齿，病变以及大小、数量、方向和位置异常等特征性形态变化。
2 人咬痕形态学同一认定方法概述
咬痕提取方法是咬痕形态学同一认定的前提，目前常用的提取方法主要有：1)拍照提取法。加比例尺、垂直光学拍照固定提取，将照片导入 Photoshop [18]、 Dentalprint 等软件，进行 Overlay [19-20]提取，该方法操作简便，但易受皮肤弧度、拍摄角度、光线等因素影响。2)粉末提取法[21-22]。采用粉末刷显，胶带提取固定，与样本直接进行比对，此法操作较简单，易受皮肤组织结构、操作熟练程度等影响。3)铸模提取法。采用石蜡、石膏等塑形物提取咬痕模型，然后与样本牙齿或牙模进行比对，此法对咬痕条件要求较高，需要咬痕具有一定深度且特征清晰，实际操作难度较大。 4)3D 扫描法。借助 3D 扫描提取检材与样本表面形态特征，该方法获取信息较全面。
特征比较法[2]是人咬痕形态学同一认定的主要方法，常见的咬痕比对方法[23]主要有：1)直接比对法[24-25]。利用嫌疑人牙模与被害人身体(或离体组织)上的咬痕直接进行重合比对并拍摄照片固定。直接比对法操作便捷，但容易忽略部分特征点和差异点。2)重叠法[14]，可分为简单叠加法[26-27]和计算机叠加法[28]。简单叠加法一般是指将咬痕图片(检材)与嫌疑人咬痕(样本)进行重合比对，计算机叠加法一般是指利用计算机软件(如 Photoshop)重合咬痕边缘图像或牙模边缘图像(二维图像)。重叠法易受皮肤形变影响，部分边缘可能出现偏移。3)3D 数字化识别技术[29-33]。采用 3D 设备扫描检材与样本，在计算机中重建三维图像，并以此进行设计、制作、比对和评估。Blackwell 等[34]使用蜡型作为咬痕载体，采用激光扫描获取 42 副石膏牙模立体信息，用 Model Maker 软件合成的三维图像与原模型进行比对，感受性曲线下面积值 0.78，扫描重建效果较好。潘国荣等[35]采用五轴三维光栅投影法获取实验性咬痕(蜡平面)与待比对牙列的表面点云数据，完成模型三维重建并通过坐标转换建立模拟咬痕，在咬痕和待比对牙列上分别设定标志点，直接量取真实咬痕和模拟咬痕上的各个相应同名标志点的坐标计算各种长度、角度和牙弓等特征值，采用直接比对法判定咬痕与牙列是否相符，结果显示 197 次比对无差错。.
3 人咬痕形态学同一认定影响因素
人咬痕形成受主体、客体、咬合行为、咬合力等多种因素影响，其中，主体(造痕体)指人的牙齿;客体(成痕体)因素主要指人体组织状态，包括皮肤厚度、结构、曲率、弹性、血供、颜色、皮下组织等，体位也有影响;咬合行为指人牙作用于人体组织的动态过程。受牙齿、人体组织、人体运动、咬合运动、咬合面大小、咬合力大小、咬痕时间等因素影响，咬痕通常呈现立体性、局部性、滑动性、变异性、阶段性等特征。
1963 年 Sebata 在 5 名 21～36 岁妇女的肩膀上各咬了三处，发现形成的咬痕各不相同，肥胖者身上的咬痕宽度增大、长度变短，如有吸吮可以增加宽度，但长度不变[36]，表明皮肤厚度、曲率、吸吮行为等因素影响咬痕特征。Daman 等[37]以 30 名成人活体(6 男、24 女，年龄 20～50 岁)的左上臂为研究对象，在放松和屈曲两种状态下，各取三个不同部位进行咬合实验，发现皮肤生物学特性、姿势运动等影响咬痕形成、造成咬痕形变，这与 Mary 等[38]在尸体上的研究发现一致。王谦信等[39]对 64 例人牙咬痕(活体)进行检验，发现咬痕形态表现不一，仅有 35 例可见明显咬痕特征，而仅表现为皮下出血的咬痕原始形态一般保留时间在 24 h 内，较严重的咬痕 72 h 以内检验效果最好，表明咬合力大小、损伤时间等因素影响咬痕特征，croix 等[40]的研究也证实这一点。
此外，人牙齿随时间延长会出现一定磨耗，偶尔发生的损坏、脱落、形变等将影响牙齿及牙列结构。犯罪嫌疑人多年后到案，牙齿结构往往会发生变化，将影响咬痕形态学同一认定，此时出具认定或排除意见则需格外注意，如果牙齿完整性较好，未出现损伤、病变、脱落、置入义齿等显著结构变化，其认定或排除的价值较大，反之，则谨慎使用。
4 人咬痕形态学同一认定实践应用
国外，Verma 等[41]认为人的咬痕具有很强的认定和排除能力，已经在很多案例中被用于认定或排除嫌疑人。Irons 等[42]报道了一例利用被害人遗留在犯罪嫌疑人身上不同部位的两个咬痕实现同一认定的案件，鉴定意见被法庭采纳。Padmakumar 等[43]报道了 1 例利用被害人左耳上的咬痕认定犯罪嫌疑人的案件。 Verma 等 [44] 认 为 人 咬 痕 兼 具 认 定 和 排 除 功 能 。 Sreenivas 等[45]对 9 年内的尸体咬痕进行研究发现，尸体上遗留的咬痕数量和物理特征越多，越容易识别犯罪嫌疑人。
国内，冯朝庆等[46]对 1 例女性尸体乳房上的咬痕(拍照提取)与嫌疑人牙模(石膏)咬痕(橡皮泥)进行测量和重叠比对，通过下颌齿列结构特征实现同一认定，成功认定犯罪嫌疑人。王一飞等[47]将嫌疑人的牙模与死者面部咬痕进行比对，发现牙齿宽度、牙齿突出点等 8 处特征指标相同，最后认定同一。沈家健[48]报道了 1 例通过比对被害人乳房上的咬痕与嫌疑人的咬痕样本认定犯罪嫌疑人的案件。吴砚等[49]利用锥形束 CT 成功实现被害人尸体上咬痕和犯罪嫌疑人牙齿硫酸钡人造石灌模的同一认定。徐杰等[50]拍照提取被害人腹部咬痕，利用齿科模型蜡片提取犯罪嫌疑人牙痕样本，比较牙列、牙冠等特征，认定为犯罪嫌疑人形成。
实践表明，人咬痕具有良好的个体识别价值，在咬痕检材和样本条件理想的情况下(一般需要有 6～8 颗完整前牙印痕且形变不显著或者数量不足 6 颗但存在特殊特征)，可以得出肯定性或否定性结论;在咬痕检材和样本条件一般的情况下(一般需要有 4～6 颗完整前牙印痕且形变不显著或者数量不足 4 颗但存在特殊特征)，可有限认定或排除;在咬痕检材和样本条件较差的情况下(数量少于 4 颗、形变显著、无特殊特征等)，不能用于认定或排除。通常，咬痕同一认定的否定价值大于其肯定价值，特别是类似错位牙，畸形牙，多生牙等具有特殊特征的牙齿，即便数量小，也有足够的依据作为否定的基础[51]。
5 人咬痕形态学同一认定思考与展望
人咬痕形态学同一认定存在困难挑战。一是，咬痕是部分牙齿咬合面特征的局部动态映射。受主体、客体、接触面、咬合行为、咬合力、肢体变动、损伤时间等多种因素影响，咬痕通常呈现立体性、局部性、滑动性、变异性、阶段性等特征，因此，对咬痕检材的提取应及时，可采用 2D、3D 等多种方法分别提取，必要时可制作动态咬痕样本。二是，国内尚未形成较完善的法医齿科学体系，缺少牙齿个体识别和咬痕同一认定的标准规范。这与我国法医齿科学发展相对较晚、齿科档案不健全、学科体系不完善等因素有关。陈世贤于 1992 年出版了《法齿学概论》[1]，对法医齿科学进行了简要论述，后将牙齿和咬痕个体识别相关内容编入《法医人类学》教科书。随着我国口腔医学的不断发展，个人齿科档案不断积聚完善，有必要建立独立的法医齿科学体系。三是，现阶段，我国尚未实现个人齿科档案全国联网，不利于个人牙齿信息利用。我国口腔医学已建立较完善的齿科档案体系，收集了大量的牙齿样本，随着社会发展，将来有望实现齿科档案联网共享。
人咬痕形态学同一认定方法需要不断完善创新。一是，不断完善创新咬痕提取方法。目前的咬痕提取方法主要有拍照提取法、粉末提取法、铸模提取法、 3D 扫描提取法、组织分离提取法等，上述方法各有利弊，在咬痕提取过程中，可单一或综合使用，一般优先使用拍照或粉末提取法，有条件的单位可使用 3D 扫描提取法，其次使用铸模提取法，必要时可切取皮肤组织。二是，不断完善创新咬痕比对方法。目前的咬痕比对方法主要有直接比对法、重叠比对法、3D 数字化识别法等。直接比对法最为便捷但易忽略差异点，重叠比对法易受组织形变影响，3D 数字化识别较为立体、全面、客观，但对仪器设备和操作技术要求较高，有条件的鉴定机构可同时应用上述方法，综合研判符合点和差异点，在对咬痕照片、被咬皮肤、咬痕模型、牙齿模型、牙齿照片、样本咬痕等对象进行比较时，要求特征符合点多且质量高，差异点少且质量低。三是，引入人工智能技术。目前，人工智能技术不断创新发展，已经深入融合到法庭科学部分领域，未来将引领法庭科学发展方向，有条件的单位可开展人咬痕形态学同一认定智能化研究，建立相关方法和模型，逐步实现人咬痕形态学智能同一认定。
除了形态学同一认定之外，咬痕还蕴含有其他重要的身份识别信息。作为一种接触痕迹，根据洛卡德交换原理，咬痕及其附近皮肤通常会粘附有相关人员的唾液、牙齿表面物质等，唾液内含有一定的脱落细胞、微生物、代谢物等，这些物质具有较强的身份识别价值。有学者[52-53]通过提取咬痕附近的擦拭物检测出未知名人员接触 DNA，为侦查摸排提供了关键线索。人体携带的微生物族群也存在一定的个体差异性[54-55]，通过检测咬痕附近的微生物族群 DNA 信息，可与犯罪嫌疑人关联。此外，人体唾液中可能会含有某些药物或毒物的代谢产物，在一定条件下可用于划定人员范围。现场勘验人员和法医有必要对咬痕采取特殊保护，待提取咬痕及周围皮肤擦拭物后，再由法医对咬痕进行深入检验。——论文作者：杨超朋 1，吕 途 1，武 斌 1，周宇驰 2，田雪梅 1,*，何光龙 1,*
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