人与猪股骨残片组织学形态鉴别论文

人与猪股骨残片组织学形态鉴别

李诗莹¹，陆育章²，李 梅¹，林子清¹

（1.中国刑事警察学院 法医学系， 辽宁 沈阳 110035；2.贵州省黔东南州麻江县公安局 刑侦大队， 贵州 麻江县 557600）

摘 要： 探究人与猪股骨组织形态学结构的差异，建立区分人与猪股骨残片的有效方法。采用 50个成年人及 50头猪的右腿股骨作为研究对象，取中段约 4cm，脱钙后制成厚约25μm的骨残片，在光学显微镜下观察，选取其中22项指标作为变量进行测量与分析。数据结果统计表明人与猪股骨在哈氏系统的数量、直径、面积等13个指标上出现显著差异，根据两者的差异性，建立种属鉴别的数学模型。采用该模型对50例盲测股骨残片样本进行种属鉴别，准确率高达100.0%。实验结果表明人与猪的股骨残片组织学形态具有显著差异，以此为依据可以进行种属鉴别。

关键词： 人；猪；股骨残片；种属鉴别

猪作为一种哺乳类动物，与人类的生活有紧密的联系，因此，其骨残片在日常生活中比较常见。当现场出现骨残片时，鉴定人员经常需要对其进行种属鉴别，以确定案件的性质和研究对象。通常情况下，骨残片很难以肉眼分辨其种属特征，尤其对于一些燃烧后的骨残片来说，不仅在形态学上难以鉴别，同时，由于骨骼中的有机质例如蛋白质、DNA可能由于灼烧等原因全部炭化，使得用血清学方法及遗传学技术也无法对其进行种属鉴别^[1]。因此，本文借助光学显微镜对100例人与猪股骨残片的微观形态特征进行检验，选取 22项指标进行测量与分析，通过数据统计筛选出差异明显的指标变量，建立科学、可靠的人和猪股骨残片种属鉴别模型，有助于鉴定人员准确区分人与猪股骨残片。

“我状态还行。那段时间，可能刚开始摸底，觉得没复习好，就睡不着，头痛。嗨，瞎担心没什么用，还不如多做几道题。”

一、材料与方法

（一）样本

模型样本：选取 50例右腿骨骼无异常的成年人尸体，在征得其家属及相关人员同意的情况下，收集其右腿股骨中段约 4.0cm备检；选取50头生长 1年以上发育正常的猪，在其右腿股骨中段截取相同大小的股骨备检。

盲测样本：采用相同方法另选取人和猪右腿股骨中段样本各25例备检。

（二）切片处理

将上述样本用10%的甲醛溶液固定5天，在5%的硝酸溶液中浸泡 24～36小时，用流水冲洗24小时，然后用5%的硫酸钠处理24小时，再用流水冲洗 24小时，完成脱钙过程。按酒精浓度浓度梯度从30%开始，经过50%、70%、80%、95%至100%完成脱水。用冰冻切片机进行切片，厚度为 25μm，经硫瑾-苦味酸染色后，用光学显微镜（日本尼康，Nikon Eclipse 80i）分别在100倍、200倍和400倍镜下观察并拍照。

（三）数据测量

采用该模型对 50例盲测股骨残片样本进行种属鉴别，准确率高达100.0%。

表1 22项指标的测量标准

（四）数据统计分析

运用SPSS软件对上述中的13个指标变量进行分析，运用多元判别的分析方法，建立人与猪股骨残片种属鉴别的数学模型。

二、结 果

（一）股骨切片的微观形态

将人与猪的股骨切片经硫瑾-苦味酸染色后，在光学显微镜下观察，其骨基质呈黄棕色，骨单位、骨陷窝及骨小管呈现棕色。进一步观察发现，猪的骨单位间由波状的内层骨板充填，哈氏系统面积不均匀，主要呈现圆形或类圆形，边缘粘合线不清，哈氏系统的环状骨板内骨陷窝多而密集，且内、外环骨板薄厚不均，可见哈氏系统平行排列的骨单位带，在骨皮质外侧可观察到明显的丛状骨（如图 1和图 2所示）。而人的哈氏系统形状规则，主要呈圆形，骨单位数量比较多，哈氏管的直径较大，内、外环骨板薄厚均匀（如图3所示）。

山西省临汾市曲沃县的耕地面积约40万亩，当地樱桃种植较为集中，是万亩樱桃种植基地，所以种植户对葡萄的产量和品质要求较高。为了扩大云天化品牌在曲沃市场的知名度，让农民朋友感性认识云天化系列复合肥的优良效果，通过与当地农户交流、探讨，制定了本次试验示范。

（1）树立以纳税人需求为导向的理念。税务相关部门本质上是一个服务纳税人的部门，在办理税收业务时更应该以满足纳税人的需求为核心。高效率的业务服务、引导式的管理模式、时时刻刻为纳税人着想，更容易促使纳税人自觉履行其法定的纳税义务。在服务纳税人时，各个税务相关部门应当切实推进纳税服务功能的转变，认真听取纳税人意见，理解纳税人诉求，提高服务的针对性，有的放矢地开展纳税服务。

图1 猪股骨丛状骨组织学特征（100倍镜下）

图2 猪股骨骨单位带组织学特征（100倍镜下）

图3 人类股骨组织学特征（100倍镜下）

(二）数据统计分析

模型 2：

（三）建立数学模型

运用 SPSS24统计软件对人与猪股骨残片的测量数据进行统计分析，计算两者各项指标变量的平均数及标准差，并对其差异性进行分析，建立人与猪股骨残片的种属鉴别模型。

其中，模型 1为人的股骨残片种属鉴别模型，模型2为猪的种属鉴别模型，X₁～X₆、X₁₀～X₁₆为表1中的所对应的各项数据指标。将待检股骨残片数据代入公式，当Y₁＜Y₂时，被检测的股骨残片种属为猪；当Y₁＞Y₂时，被检测的股骨残片种属为人。

22项指标变量进行数据统计分析，发现人与猪的股骨切片在哈氏系统数量（X₁），哈氏系统直径（X₂），哈氏系统面积（X₃），环层骨板（骨陷窝层数）数量（X₄），哈氏管直径（X₅），哈氏管面积（X₆），内环骨板厚度（X₁₀），内环骨板相对厚度（X₁₁），外环骨板厚度（X₁₂），外环骨板相对厚度（X₁₃），非哈氏管数量（X₁₄），骨陷窝数量（X₁₅），骨陷窝面积（X₁₆）等13项指标变量具有明显的差异，可用于建立人与猪股骨残片种属鉴别的数学模型，而其他指标变量不具备明显差异（见表2）。

把试卷中三种题型实际难度做为自变量(第一大题为x1，第二大题为x2，第三大题为x3)，整卷的实际难度做为因变量y，通过标准化转化，然后建立多元回归分析模型，基于表1数据可以得到三个自变量的回归系数(P值)为0.331(P<0.001)、0.239(P<0.001)和0.62(P<0.001).

模型1：

从人与猪股骨残片的多个层次选取 22个指标作为变量，探究两者的形态学特征（见表1）。其中，哈氏系统数量、直径和面积，内环骨板厚度及其相对厚度，外环骨板厚度及其相对厚度，非哈氏管数量，骨小梁宽度、间距、面积百分比、起始部骨单位数量以及面积，间骨板数量、面积百分比等15项指标需在200倍光学显微镜下观察；环层骨板数量，间骨板环层骨板数，哈氏管直径和面积，骨陷窝数量和面积，骨小梁起始部环层骨板数等7项指标需在400倍光学显微镜下观察。采用病理图像分析软件（美国麦克奥迪公司）处理选定的 22项指标，每项指标需观察 4个或4个以上视野，计算其平均值。

表2 人和猪股骨各项指标的平均数和标准差

三、讨 论

猪是生活中常接触到的哺乳类动物，因此，其骨骼可能会在案件当中有所涉及。当现场出现骨残片时，鉴定人员经常需要利用法医物证学知识进行个体识别，而个体识别的前提是进行种属鉴别。在实际的公安工作中，进行骨骼的种属鉴别一般主要采用 DNA检验技术，检测该骨骼的DNA，或是应用免疫学的方法对该骨骼的蛋白质进行抗原抗体检测等。但有时在现场只能收集到为数不多的骨骼残片，其蛋白质、DNA可能由于灼烧等原因早已破坏，无法采用一般方法进行检测，藤田等^[2-3]研究焚烧的骨骼残片时，发现烧骨残片仍然保留了其组织形态学特征，可以根据其镜下的组织形态结构特征进行人与哺乳动物的鉴别，因此，对骨骼残片的组织形态学检测方法则显得尤为重要。根据观察及统计学研究发现人与猪的股骨在组织形态上具有明显区别，例如人的骨骼中很少有骨单位带和丛状骨，而在猪、羊、马等哺乳动物的密质骨中却很容易发现^[4]。猪的波形内层骨板排列在骨单位之间，且拥有完整的内、外层骨板，哈氏系统的边缘粘合线不清，其环状骨板内骨陷窝多而密集。人的股骨与猪的股骨组织形态上的不同，人的骨小管发达且哈氏系统边缘粘合线清晰，环层骨板较少，偶尔可见不规则的哈氏系统^[5]。张继宗、Bloom W、Weiss L 等详细分析了人类、猪和马等常见的哺乳动物骨骼的组织形态学特征^[6-7]，例如：在张继宗的研究中，将人和猪进行比较，但只采用人的长骨样本10张，猪的长骨样本4张，数据样本较少，且并没有明确的判别指标，因此没有建立可靠的种属判别方程。为满足统计学要求，建立可靠的数学模型，本文加大样本数量，采用 50个成年人的右腿股骨以及 50头猪的右腿股骨进行组织形态学分析，通过多层筛选，选出 22项指标变量进行观测，比较人和猪股骨切片微观形态的差异，其中有 13项变量差异明显，以此为依据建立人和猪股骨残片种属鉴别的数学模型，对 50例盲测股骨残片分析，其准确分辨率高达100%，这为我们今后进行猪、人的种属鉴别提供了可信赖的科学方法。

四、结 论

采用50个成年人的右腿股骨以及50头猪的右腿股骨进行组织形态学进行观测和分析，比较人和猪股骨切片微观形态的差异，从 22项指标变量中筛选出 13项差异明显的变量，以此为依据建立人和猪股骨残片种属鉴别的数学模型，对50例盲测股骨残片进行种属鉴别，准确率可达到 100.0%，证明通过人与猪的股骨残片的镜下形态的差异性，能够对人与猪的股骨残片进行种属鉴别。

参考文献：

[1]张继宗,赵树民.烧骨残片种属鉴定的研究[J].刑事技术,2000(6)：5-6.

[2]藤田昌宏,谷井広树,石桥宏.骨组织的法医学的研究(Ⅰ)烧骨的人兽鉴别[J].日法医志,1986,40(5)：539.

[3]藤田昌宏,谷井広树,石桥宏.骨组织的法医学的研究（Ⅱ）烧骨的人兽鉴别[J].日法医志,1988,41(6)：577.

[4]郑 晶,陆惠玲,王鼎钊,等.丛状骨和骨单位带的种属特征及法医学应用价值[J].中国法医学杂志,2004(6)：352-353.

[5]张继宗.骨骼种属鉴定的组织学研究[J].法医学杂志,2001,17(3)：139-141.

[6]Bloom W, Lon W.A Text book Histology[M]. 10th ed. Philadelphia： W. B. Saunders Company,1975：243-287.

[7]Weiss L, Greep RQ. Histology[M]. 4th ed. USA：McGraw-Hill Inc,1977：205-249.

Histomorphological Identification of Femoral Fragments between Human and Pig

LI Shi-ying¹, LU Yu-zhang², LI Mei¹, LIN Zi-qing¹
(1. Faculty of Forensic Medicine, Criminal Investigation Police University of China, Shenyang Liaoning 110035, China; 2. Criminal Investigation Brigade, Public Security Bureau of Majiang County Qiandongnan Prefecture Guizhou Province, Majiang Guizhou 557600, China)

Abstract: To explore the difference between human and pig femur histological structure and establish an effective species identification method, the experiment adopted the femur of the right thigh from 50 adults and the femur of the right thigh from 50 pigs as the experimental objects. The middle segment was about 4cm, and the femur fragment with thickness of about 25 microns were prepared.Through observation under the microscope, 22 indexes were selected for analysis. The results showed that there were significant differences in the number, diameter, area and other 13 indexes of hachter's system.According to the differences between human femur and pig femur, a species discrimination mathematical model was established. This model was used to identify 50 species of blind femur fragments, and the accuracy rate was as high as 100.0%. The conclusion is that the histological morphology of femur fragments from human and pig is significantly different, and species identification can be performed based on their morphological differences.

Key Words: human； pig； femur fragment； species identification

中图分类号： D64

文献标识码： A

文章编号： 2096-0727(2019)04 -0066-05

收稿日期： 2019-03-25

作者简介： 李诗莹（1994-），女，辽宁沈阳人，2018级硕士研究生。研究方向：法医物证学。

陆育章（1987-），男，贵州省黔东南州麻江县人，主检法医师，学士。研究方向：法医学。

李 梅（1995-），男，辽宁庄河人，2018级硕士研究生。研究方向：法医物证学。

林子清（1961-），男，辽宁沈阳人，教授，博士。研究方向：法医物证学与法医人类学。

由表1可知，基本苗是处理6最高，为7.17万株/亩；依次是处理5为7.15万株/亩，处理3和处理4为7.04万株/亩；处理1最少，为6.90万株/亩。总茎蘖是处理6最高，为16.29万蘖/亩；处理1最低，为14.70万蘖/亩。有效穗是处理6最高，为10.79万蘖/亩；处理1最低，为9.25万/亩。

基金项目： 物证信息挖掘与综合应用关键技术研究及示范应用（批准号：2007BAK26B04）。

（责任编辑：汤凤梅）

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