Ich hatte in einem früheren Beitrag ja schon angekündigt, daß ich bei Gelegenheit über die Einsatzmöglichkeit von Smartphones bei forensischen Untersuchungen am Tatort berichten wollte. Das möchte ich heute tun:
Wie ich ja schon öfters erwähnt habe, kann die genaue Erfassung und Interpretation eines Spurenbilds am Tatort entscheidend für die Rekonstruktion des Tatgeschehens und damit letztlich seine juristische Beurteilung sein. Dabei ist es nicht nur wichtig, die Art der Spuren, die man vorfindet, zu identifizieren und aufgrund ihrer Verteilung Rückschlüsse auf bestimmte beteiligte Werkzeuge, Waffen etc. und/oder bestimmte Bewegungsabläufe zu ziehen. Es ist natürlich auch von höchstem Interesse, die Tatzeit einzugrenzen. Das kann man erreichen, wenn es gelingt, das präzise Alter einer Spur zu ermitteln: wenn am Tatort eine Blutspur gefunden wird und man feststellen kann, wie alt das gefundene Blut, d.h., wie lange es her ist, daß es den Körper seines Besitzers verlassen hat, ist es sehr plausibel, daß der Zeitpunkt der Tat genauso lange zurückliegt.
Es gibt in der forensischen Molekularbiologie inzwischen einige Ansätze, das Alter biologischer Spuren zu bestimmen und für Haare habe ich auch schon eine Methode beschrieben. Die meisten dieser Methoden sind allerdings aufwendig, kompliziert und bedürfen gut ausgestatteter Labore und qualifizierten Personals.
Für schnelle Ermittlungserfolge wäre es daher sehr hilfreich, wenn man eine „quick & dirty“-Methode hätte, die nach kurzer Einweisung auch ein Laie mit einfachen Hilfsmitteln am Tatort durchführen kann. In Forensic Science International erschien dazu letztes Jahr ein Artikel [1], der den Einsatz eines Smartphones zur Altersbestimmung von Blutspuren im Rahmen forensisch-spurenkundlicher Untersuchungen beschrieb.
Das Grundprinzip der Methode besteht darin, unter Standardbedingungen ein Photo des Blutflecks zu machen und die Magentawerte dieses Photos mit einer eigens dafür programmierten App zu analysieren. Die Autoren zeigten, daß die Intensität des Magentawertes mit dem Alter der Spur korreliert ist. Der biologische Grund hinter dieser Farbveränderung hat mit dem Zerfallsprozess von Hämoglobin zu tun: wenn Blut den Körper verlässt, wird das darin enthaltene Hämoglobin (der Blutfarbstoff) irreversibel verändert. Zunächst wird das gesamte Hämoglobin (Hb) mit Luftsauerstoff oxidiert. In Abwesenheit von Cytochrom-b5-Reduktase wird das oxidierte Hb dann durch einen Prozess der Auto-oxidation zu Methämoglobin, das schließlich zu Hämochrom denaturiert. Während dieses Prozesses ändert sich die Farbe der Blutspur von rot zu dunkelbraun und die Geschwindigkeit der Farbveränderung hängt von diversen Variablen wie Lichteinstrahlung, Temperatur und Feuchtigkeit ab. Weil dieser Prozess kontinuierlich verläuft, wurde die Tauglichkeit der konkomitanten Farbänderung als forensischer Zeitmesser bereits erforscht [2-4]. Die Idee der Autoren war nun, zu prüfen, ob die Farbveränderung anhand einer digitalen Aufnahme des Blutflecks quantifizierbar ist und damit auf die verstrichene Zeit zurückgeschlossen werden kann.
Um Standardbedingungen für das Meß-Photo herzustellen, konstruierten sie eine sehr einfache, leicht transportable und kostengünstige Photo-Box:
Die Kiste hat ein Volumen von 2666 cm2, die Lampe ist eine Sylvania Osram DULUX S 9-Watt-Birne (G32-2 pin base, 600 Lumen, 4100K Farbtemperatur) und erzeugt Licht mit den Wellenlängen 350 nm bis 750 nm. „Substrat“ steht hier für den Spurenträger, auf dem sich der Blutfleck befindet.
Die Autoren hatten übrigens zuvor die Eignung von drei Smartphones verglichen:
Das Samsung (rot) weist im Vergleich die beste Reproduzierbarkeit auf
y-Achse: Magenta-Wert; x-Achse: Zeit seit Blutabgabe in Stunden (Tagen)
das Samsung Galaxy S Plus hatte am besten abgeschnitten (, die beiden anderen Geräte von Apple – sehr zu meiner Freude – ausgestochen) und wurde daher für die Studie verwendet.
Durchführung der Messung: Das Smartphone wird so auf die Box gelegt, daß die Kamera durch die obere Öffnung genau den Blutfleck auf dem Substrat erfassen kann. Die Aufnahmesteuerung wird soweit möglich auf „automatisch“ gestellt (Weißabgleich, ISO-Wahl, Fokus etc.). Das Aufnahmeformat ist 24-bit JPEG bei einer Auflösung von 2592 x 1944 Pixeln. Aus den Aufnahmen werden dann mittels eines von den Autoren entwickelten ImageJ-Macros 10 zufällige Pixel ausgewählt und der Durchschnittswert ihrer Magentawerte (CMYK Farbmodell) gebildet. Dieser Durchschnittswert kann dann unter Zuhilfenahme eines mathematischen Modells, das die Autoren im Rahmen der Studie erstellt haben, in eine Angabe über die Zeit, die seit der Blutabgabe verstrichen ist, umgerechnet werden und – wichtig – die Ungenauigkeit dieses Wertes kann bestimmt werden.
Um die Methode relevanter für die Verwendung an realistischen Tatorten, wo immer die Einwirkung möglicher Umwelteinflüsse miteinbezogen werden muss, zu machen, untersuchten die Autoren außerdem die interindividuellen Unterschiede zwischen den Messungen an Blut von verschiedenen Personen, sowie die Einflüsse, die die eingesetzten Antikoagulantien, die Umgebungstemperatur, die Luftfeuchtigkeit, die Lichteinstrahlung und die Farbe des Spurenträgers, auf dem sich der Blutfleck befindet, auf die Messung hatten. Die Effekte dieser Variablen waren erwartungsgemäß recht unterschiedlich: während die Quelle des Bluts (interindividuelle Unterschiede) keine und das verwendete Antikoagulans kaum eine Rolle zu spielen scheint, hatten Temperatur, Licht und besonders die Luftfeuchtigkeit einen erheblichen Einfluss, dem durch Anpassung der Berechnungsgrundlage Rechnung getragen werden muß.
Die größte Bedeutung kam aber dem Substrat zu: nur Magentawerte aus dem Blut auf hellen Substraten (Filterpapier, helles Leder, weiße Baumwolle) konnten mit der Zeit seit Abgabe korreliert werden, während andere Substrate (Jeansstoff, klares Glas, Graugips) dies verhinderten:
Einfluss des Substrates; v.o.l.n.u.r: blauer Jeansstoff, klares Glas, helles Leder, Filterpapier, Graugips, weiße Baumwolle
y-Achse: Magenta-Wert; x-Achse: Zeit seit Blutabgabe in Stunden (Tagen)
Insgesamt gelang unter Verwendung der Smartphone-Methode die korrekte Altersberechnung bis zu einem Spuralter von 42 Tagen mit einer Fehlerrate von ca. 12%. Für 40 verblindete Testproben sowie 83% der eigens angefertigten realistischen Tatortspuren, die damit untersucht wurden, konnte das Alter jeweils richtig bestimmt werden. Das ist ziemlich gut!
Die vorliegende Arbeit ist nur eine Pilotstudie, aber sie zeigt damit bereits die generelle Möglichkeit auf, nur mit einfachsten Materialien und einer Smartphonekamera das Alter einer Blutspur zu bestimmen. Die Anwendung der Methode erfordert dabei keinerlei Kenntnisse oder Ausbildung und ist schnell, einfach und unter widrigen Umständen möglich. Das mathematische Modell und damit die Vorhersagegenauigkeit könnte durch umfangreichere Testreihen mit stärker unterteilten Variablen und mehr Proben noch verbessert werden. Die Autoren planen schon, eine App herzustellen und anzubieten, in die alle ihre Daten einfließen können und in der man für eine bestimmte Spur dann noch per Hand Variablen wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit etc. einstellen kann.
Ich finde die Idee großartig und bin sehr angetan von der Kreativität und Gründlichkeit der Studie. Es ist immer toll, wenn es gelingt, mit so geringen Mitteln so gute Ergebnisse zu erzielen und selbst wenn das Smartphone wohl nie eine gründliche Laboranalyse ersetzen wird, kann man mit dieser Technik doch vielleicht schon in naher Zukunft schnell, einfach und günstig zu Ergebnissen kommen, die einer zügigen Ermittlung nach schweren Straftaten direkt ab Tatort sehr entgegen kommen werden.
Wenn diese App dann irgendwann erhältlich ist, kann also jede/r ein kleines bißchen CSI in der Hosentasche mit sich tragen.
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Referenzen
[1] Thanakiatkrai, P., Yaodam, A., & Kitpipit, T. (2013). Age estimation of bloodstains using smartphones and digital image analysis Forensic Science International, 233 (1-3), 288-297 DOI: 10.1016/j.forsciint.2013.09.027
[2] Bremmer, R. H., Nadort, A., Van Leeuwen, T. G., Van Gemert, M. J., & Aalders, M. C. (2011). Age estimation of blood stains by hemoglobin derivative determination using reflectance spectroscopy. Forensic science international, 206(1), 166-171.
[3] Edelman, G. J., Gaston, E., Van Leeuwen, T. G., Cullen, P. J., & Aalders, M. C. G. (2012). Hyperspectral imaging for non-contact analysis of forensic traces. Forensic science international, 223(1), 28-39.
[4] Li, B., Beveridge, P., O’Hare, W. T., & Islam, M. (2013). The age estimation of blood stains up to 30days old using visible wavelength hyperspectral image analysis and linear discriminant analysis. Science & Justice, 53(3), 270-277.
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