血跡噴濺和犯罪現場重建

發生暴力肢體傷害的犯罪現場往往會有血液。在犯罪事件中,這些血跡往往是破案的核心。血跡型態分析關乎科學,不過整體來說是一門藝術。從鑑識的角度來看,血液為法醫和鑑識實驗室提供了豐富的資訊。犯罪現場的血跡型態可以用來判斷死亡原因和死亡方式,並且重建犯罪現場。分析這些血跡的型態,可能使法醫得以判斷:

.血跡來源
.使用的武器類型
.物體擊中受害者的方向
.受害者和一名或多名攻擊者的相對位置
.受害者和攻擊者在攻擊過程中的位置和動作
.受害者被毆打或槍擊的次數
.任何犯罪嫌疑人和目擊者說詞的真實性

 

流血

血液分析可分成生物和物理兩種類型。血從身體流出有幾種方式:滴落、滲出、流出、湧流或線性噴濺,每一種都會留下獨特的血跡型態。倘若不止血,任何持續性失血都可能導致驅血(〔exsanguination〕失血而死)。

血從身體流出後,便開始聚集、凝結。凝血時間一般是三到十五分鐘,因人而異,可能會受到某些疾病影響,如血友病和某些類型的白血病,乃至於肝素(heparin)和可邁丁(Coumadin)等多種藥物。血液開始凝固時,會先形成深色、帶光澤的凝膠狀物質。隨著時間過去,凝血開始收縮,和淡黃色的血清分離。調查人員可依此做為血液自受害者體內流出後經過多少時間的概略指標。如果仍是液體,表示是幾分鐘之前流的血;如果形成帶光澤、凝膠狀的灘狀,表示超過十五分鐘;若分離成凝血和血清,大概已經過了幾個小時。

屍體不會流血。死亡時心跳停止,血液不再循環,出血也會停止。幾分鐘內,血液就會開始在血管和人體組織內凝結,所以噴射或噴濺造成的血跡必定是死前產生的。打擊噴濺(impact spatter)和潑濺(splash)可能在死後產生,不過一定是攻擊者的行為造成的,例如攻擊者繼續擊打受害者,或踩進血灘之中。

血液離開身體的機轉可以分成兩類:被動(passive)和噴流(projected)。被動機轉完全依賴重力,包括滲出和滴落。噴流血是重力之外某種力量作用的結果,例如動脈噴射、拋甩式血點(cast-off blood)和打擊噴濺。這些類型的失血各自會產生獨特的痕跡,稱之為血跡型態bloodstain pattern)或血跡噴濺blood spatter)。

 

被動血跡

被動血跡是重力作用的結果。血並非以噴射或因其他外力強行排出體外,而是在重力影響下被動地移動。如果一個人肩膀中彈或被刺中,血可能會沿著手臂往下,從指尖滴落。攻擊者手上染血的刀或棍棒可能會在移動時一路滴血。床上或桌面的血可能流淌過邊緣,滴落到地板上。

一般來說,少量的血脫離較大的血液來源時,會產生血滴。血滴因為具有表面張力而呈球狀,並且會維持直到撞擊到某個表面,或被另一個物體碰撞。血滴不會從空中落下就分裂成更小的血滴。如果血滴擊中桌邊或被揮舞的手臂或武器擊中,才會分裂,不然就會呈球狀落下,直到落到地板或其他表面。一滴墜落的血碰撞到平坦的表面時,會往四面八方飛濺,在撞擊點周圍產生一圈噴濺;直徑和噴濺型態取決於血滴的大小和速度、碰撞的角度,以及撞擊的表面的性質。

血滴落下時會逐漸加速,直到達到終端速度(terminal velocity),也就是血滴最大的自由落體速度。終端速度大約是每秒二十五呎,此時血滴已落下二十到二十五呎的高度。

血滴掉落的距離從一吋增加到七呎時,血滴噴濺型態的大小會跟著增加,從七呎高落下時產生的圓形直徑將近一吋,超過這個高度的噴濺直徑則不再有顯著增加。依據掉落的高度和大小,單一滴血的直徑範圍約在十三公釐到二十二公釐之間(見下圖左)

如果血滴是垂直(九十度角)接近物體表面,噴濺型態會呈現圍著撞擊點的同心圓。若是以較小的角度碰撞,噴濺會是拉長的橢圓形,尖端或狹窄的那處朝向血滴前進的方向(見下圖右)。

圖左:垂直滴落。一滴血垂直滴落到平滑表面所產生的血跡直徑,會隨著落下的距離而增加。圖中分別是自一呎(A),四呎(B)和七呎(C)滴落的結果。
圖右:非垂直滴落。血跡的型態取決於碰撞角度。圓形為接近九十度角(A),由碰撞角四十五度(B)和十度(C)的痕跡可以看出,隨著角度變小,形狀逐漸拉長。

 

噴濺血跡型態

噴流血跡型態發生在重力之外的作用。這樣的影響可能來自自然發生的內部力量(例如受害者的心跳或呼吸),也可能是外部力量(例如槍擊或鈍器創傷)。散布的血跡通常大小和形狀不一,由幾種不同的機轉造成,包括戳刺、毆打、槍擊、動脈出血、呼吸噴濺(氣道的血液被呼出鼻子或口腔)、拋甩血液和噴濺。單一血跡並非噴濺,噴濺分析需要的是一連串血跡構成的血跡型態。

被一顆子彈擊中,可能產生一個噴濺血跡型態,但是被鈍器(球棒、木板或類似的物品)擊打一下通常不是如此。子彈進入和穿出人體會損壞組織,造成立即出血,並且帶著血液和組織穿出傷口。因此出口點「下風」處的任何物體都可能看到典型的噴濺型態。

至於頭部反覆遭擊打的受害者,第一擊只會打中皮膚和毛髮,因此不會有血跡噴濺,不過仍會造成損傷和出血,染血的頭皮遂成為血液來源。血液來源是指任何有血液積聚之處,在這個例子是頭皮上和頭皮內。隨後擊打同一區域,會使這些積聚的血液噴濺出來。所以,最先的擊打產生血液來源,之後的擊打產生噴濺。

噴濺型態有助於法醫判斷血液來源和它在犯罪現場的位置,以及噴濺的產生機轉。這很重要,可以顯示攻擊者和受害者在攻擊發生時的位置。方法是找出噴濺血點的收斂點point of convergence)以及發生點 point  of  origin)。尋找收斂點(血液來源的位置)時,需要使用簡單的平面幾何;找出發生點(血液來源的三度空間位置)則需要使用三度空間立體幾何。其實很簡單,我們來看看如何找出這些點。

就像血滴一樣,組成噴濺的每個微滴碰撞附近的表面時,有各自的撞擊角度和方向性。撞擊角度是相對於衝擊表面的接近角度,方向性則是微滴的來向。

每道血跡的方向性可用於找出收斂點(見下圖左)。在平面上藉由兩個或多個噴濺長軸畫出的假想線產生交會點來判斷。

在犯罪現場,會沿著每道血跡的長軸拉線,而線會在收斂點交會。如果把各個血跡的撞擊角度加入這個測量,則會顯現發生點(見下圖右)。方法是用量角器測量每條假想線或拉線的角度,計算每道血跡的撞擊角度。現在有時不用拉線,而是用雷射光,也有電腦程式能幫忙計算。

圖左:收斂點。線條畫過每道血跡的縱軸,於收斂點交錯,指出血液來源的位置。
圖右: 發生點。利用每道血跡的方向性和撞擊角度,就能找出血跡的發生點。

 

空白型態void pattern)也有助於重建犯罪現場。空白型態是指檢驗者預期會有血跡噴濺的區域卻未見血跡噴濺,這或許能顯示攻擊者所站的位置。例如,假設某人遭到痛毆,於牆面、地板和家具上都可見血跡噴濺,唯獨受害者的一側例外,那麼攻擊者當時很可能就站在那個位置,擋掉了噴濺的血液。也就是說,血液微滴會在攻擊者身上,而非地板或其他物體上。

同樣的,如果在犯罪嫌疑人的身體和衣物上找到噴濺型態,就表示他案發當時在場。血跡噴濺只會發生在產生這些噴濺的撞擊過程中,所以如果犯罪嫌疑人的衣物、手臂或臉上有噴濺的血跡,在攻擊當下他一定離受害者很近。案發後很久才到場,衣物意外沾到血的人不會有噴濺型態,而是有污漬或塗抹的痕跡。這些血跡稱為轉移型態。

所以分析血液的噴濺型態可以得知犯罪現場的血液來源和來源的位置,也能提供產生噴濺機轉的線索。

 

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