Manchas de sangre esta entre los tipos de evidencia forense más importantes en escenas violentas. Por ende,
será una pieza importante para poder determinar el tiempo de la mancha de sangre.
Las manchas de sangre están entre los tipos de evidencia forense más importantes en escenas violentas. Hay métodos de biología molecular establecidos para la identificación de ADN, y la sangre en análisis de patrones de manchas de sangre puede ser importante para la reconstrucción de la escena .Sin embargo, hay problemas significativos con las técnicas actualmente usadas para detectar sangre y no hay ningún método confiable de estimar la edad de las manchas de sangre.
Actualmente la identificación de sangre en la escena de crimen o en el laboratorio forense depende
primariamente de las presuntas pruebas químicas. Como Leuco Malachite Green (LMG), Kastle-Meyer (KM) y pruebas de luminol que causa que el color cambie o sea fluorescente ante la presencia de detección de
sangre.
Mientras que esas pruebas podrían ser bien sensitivas no son específicas y podrían dar resultado falso
positivo y/o falso negativo. En adicción estos químicos podrían causar contaminación en la mancha llevando a la dilución y alteración de la forma de la mancha que consecuentemente afectaría análisis de ADN. Otro reto que enfrentaría los examinadores forenses incluye problemas en detectar huellas de manchas en fondos obscuros que fueran recuperadas como evidencia.
El tiempo estimado (edad) de la mancha de sangre recobrada de la escena del crimen podría proveer información valiosa relacionada a la línea de tiempo del crimen violento y podría llevar a incluir o excluir personas de interés durante la investigación. Actualmente no hay técnicas establecidas que provean robusto y confiable estimado(edad) tiempo de manchas de sangre en la escena de crimen. Hay por lo tanto una necesidad de una técnica que no sea de contacto, no destructivo y capaz de identificar positivamente manchas de sangre de otras sustancias de apariencia similar y también que sea capaz de estimar el tiempo de la
mancha.
Instrumento basado en la de onda larga visible de imagen hiperespectral puede proporcionar los
medios de hacer tales medidas. Éstos están siendo investigados actualmente y desarrollados en la Universidad Teesside en Reino Unido.
Ellos confían en el espectro visible de la hemoglobina que está presente en glóbulos rojos. El espectro entre
400 y 600nm es dominado por un indicador agudo relativamente centrado en aproximadamente 415nm que es comúnmente llamado la cinta de soret mientras dos indicadores más débiles alrededor 540 y 575nm, llamado
indicadores B y A indicadores respectivamente, están también presentes en las pruebas. La banda de soret es usada positivamente para identificar manchas de sangre mientras que los indicadores A y B son usados para determinar el tiempo (edad) estimada de la mancha de sangre. Vea diagrama abajo. Refleja el espectrum de la mancha de sangre cuando es fresca y cuando tiene15 días. Figura 1
será una pieza importante para poder determinar el tiempo de la mancha de sangre.
Las manchas de sangre están entre los tipos de evidencia forense más importantes en escenas violentas. Hay métodos de biología molecular establecidos para la identificación de ADN, y la sangre en análisis de patrones de manchas de sangre puede ser importante para la reconstrucción de la escena .Sin embargo, hay problemas significativos con las técnicas actualmente usadas para detectar sangre y no hay ningún método confiable de estimar la edad de las manchas de sangre.
Actualmente la identificación de sangre en la escena de crimen o en el laboratorio forense depende
primariamente de las presuntas pruebas químicas. Como Leuco Malachite Green (LMG), Kastle-Meyer (KM) y pruebas de luminol que causa que el color cambie o sea fluorescente ante la presencia de detección de
sangre.
Mientras que esas pruebas podrían ser bien sensitivas no son específicas y podrían dar resultado falso
positivo y/o falso negativo. En adicción estos químicos podrían causar contaminación en la mancha llevando a la dilución y alteración de la forma de la mancha que consecuentemente afectaría análisis de ADN. Otro reto que enfrentaría los examinadores forenses incluye problemas en detectar huellas de manchas en fondos obscuros que fueran recuperadas como evidencia.
El tiempo estimado (edad) de la mancha de sangre recobrada de la escena del crimen podría proveer información valiosa relacionada a la línea de tiempo del crimen violento y podría llevar a incluir o excluir personas de interés durante la investigación. Actualmente no hay técnicas establecidas que provean robusto y confiable estimado(edad) tiempo de manchas de sangre en la escena de crimen. Hay por lo tanto una necesidad de una técnica que no sea de contacto, no destructivo y capaz de identificar positivamente manchas de sangre de otras sustancias de apariencia similar y también que sea capaz de estimar el tiempo de la
mancha.
Instrumento basado en la de onda larga visible de imagen hiperespectral puede proporcionar los
medios de hacer tales medidas. Éstos están siendo investigados actualmente y desarrollados en la Universidad Teesside en Reino Unido.
Ellos confían en el espectro visible de la hemoglobina que está presente en glóbulos rojos. El espectro entre
400 y 600nm es dominado por un indicador agudo relativamente centrado en aproximadamente 415nm que es comúnmente llamado la cinta de soret mientras dos indicadores más débiles alrededor 540 y 575nm, llamado
indicadores B y A indicadores respectivamente, están también presentes en las pruebas. La banda de soret es usada positivamente para identificar manchas de sangre mientras que los indicadores A y B son usados para determinar el tiempo (edad) estimada de la mancha de sangre. Vea diagrama abajo. Refleja el espectrum de la mancha de sangre cuando es fresca y cuando tiene15 días. Figura 1
Sistema
instrumental
El prototipo corriente del
instrumento es una representación hiperespectral en la Universidad Teesside que
ha sido construido conectando a un cristal líquido y filtro (LCTF) a una cámara
de representación, permitiendo a longitudes de onda entre 400 y 700 nm[1] a ser
escaneado en 5 intervalos nm. La iluminación es proporcionada por una fuente de
la luz transistorizada que emite sobre 10W de la potencia radiante entre 400 y
700 nm [1]. Las medidas son hechas de modo que refleja el control del
instrumento y el análisis de datos que es conseguido por un software diseñado
que es usado en una laptop mientras que el
instrumento es portable que requiere acceso a una toma de corriente.
Identificación de manchas de
sangre:
Un objeto parece rojo a nuestros ojos porque, cuando es iluminado por la luz blanca, el objeto absorbe
la parte azul del espectro. Así, el color rojo de la sangre es predominantemente debido a la absorción de luz alrededor de 415 nm por la hemoglobina, conocida como la absorción de cinta de Soret. Sin embargo, cuando es comparado al espectro de absorción de otras sustancias rojas, la absorción de cinta de Soret es encontrada para ser más aguda; esta es la forma de la base de nuestra metodología.
Una correlación de estadística puede ser usada para comparar el espectro de una mancha
sospechosa contra un espectro de mancha de sangre de referencia. Si la correlación está encima de un valor de umbral seleccionado, la mancha es identificada como la sangre. En una imagen hiper espectral tratada esta puede ser hecha de pixel a pixel; escogimos marcar aquellos pixeles donde la presencia de sangre es confirmada como blanca, mientras la ausencia de sangre es coloreada negra. Así, nuestras imágenes tratadas son predominantemente negras y blancas mostrando las localizaciones de las manchas. Vea foto abajo.
instrumental
El prototipo corriente del
instrumento es una representación hiperespectral en la Universidad Teesside que
ha sido construido conectando a un cristal líquido y filtro (LCTF) a una cámara
de representación, permitiendo a longitudes de onda entre 400 y 700 nm[1] a ser
escaneado en 5 intervalos nm. La iluminación es proporcionada por una fuente de
la luz transistorizada que emite sobre 10W de la potencia radiante entre 400 y
700 nm [1]. Las medidas son hechas de modo que refleja el control del
instrumento y el análisis de datos que es conseguido por un software diseñado
que es usado en una laptop mientras que el
instrumento es portable que requiere acceso a una toma de corriente.
Identificación de manchas de
sangre:
Un objeto parece rojo a nuestros ojos porque, cuando es iluminado por la luz blanca, el objeto absorbe
la parte azul del espectro. Así, el color rojo de la sangre es predominantemente debido a la absorción de luz alrededor de 415 nm por la hemoglobina, conocida como la absorción de cinta de Soret. Sin embargo, cuando es comparado al espectro de absorción de otras sustancias rojas, la absorción de cinta de Soret es encontrada para ser más aguda; esta es la forma de la base de nuestra metodología.
Una correlación de estadística puede ser usada para comparar el espectro de una mancha
sospechosa contra un espectro de mancha de sangre de referencia. Si la correlación está encima de un valor de umbral seleccionado, la mancha es identificada como la sangre. En una imagen hiper espectral tratada esta puede ser hecha de pixel a pixel; escogimos marcar aquellos pixeles donde la presencia de sangre es confirmada como blanca, mientras la ausencia de sangre es coloreada negra. Así, nuestras imágenes tratadas son predominantemente negras y blancas mostrando las localizaciones de las manchas. Vea foto abajo.
En la foto arriba hay tres manchas rojas y la mancha procesada hyper spectral es la de abajo.Hasta ahora, nuestra metodología ha sido probada en más de 50 sustancias rojas coloreadas y otras manchas que podrían ser confundidas con la sangre, y ningunos falsos positivos han sido generadas.
La técnica actualmente trabaja mejor en sustratos de color claro donde la intensidad de la luz reflejada es
alta. En sustratos más oscuros, el fondo absorbe una fracción grande de la luz y la imagen tratada contiene más distorsión, haciendo la selección confiable de la mancha de sangre de las más
difíciles.
Sin embargo, las medidas exitosas han sido demostradas en fondos donde la detección es difícil a simple
vista, fondos rojos y en mahonés azul oscuros y, con una cámara más sensible y una fuente de la luz más poderosa, esperamos que la detección también debiera ser posible en sustratos negros.
En fondos de color claro, las manchas de sangre diluidas pueden ser descubiertas hasta en el nivel en el cual
ellos se hacen visualmente latentes. En el papel blanco, la sangre diluida a mayor de 100 pliegue se hace latente pero la imagen hiperespectral tratada es capaz actualmente de identificar una mancha de sangre en hasta la dilución de 500 pliegues.
El sistema puede también detectar la mancha de sangre a 32 pliegues diluidos en un fondo rojo.
Otra vez, estamos confiados que el uso de una cámara más sensitiva y fuente de la luz más poderosa también
causará límites más bajos de detección para manchas de sangre diluidas.
Edad Estimada de la Mancha de
sangre:
Históricamente, el cambio del color de una mancha de sangre fresca de brillante rojo a marrón oscuro cuando se envejece (seca) es conocido. El proceso químico que es la base de este cambio ha sido encontrado debido a la oxidación de oxyhemoglobina (HbO2) que es formado cuando la hemoglobina entra en el contacto con el oxígeno en el aire. Espectralmente, este proceso se manifiesta en la región del A y indicador de B, que muestran el cambio significativo de intensidad y forma cuando una mancha de sangre envejece ósea se seca (la Figura 1). Nuestra metodología usa este cambio como básico para hacer el estimado del tiempo (edad) de la mancha de sangre.
Dos métodos son usados. El primero está basado en un modelo estadístico que identifica las longitudes de
onda espectrales en las cuales los mayores cambios ocurren, usando ese modelo para predecir un análisis discriminante lineal (LDA). El segundo método usa una proporción de longitud de onda para crear una escala falsa de color que puede ser usada entonces visualmente para indicar la edad- tiempo- de la mancha de
sangre.
Cuando el modelo de LDA usa más longitudes de onda, su exactitud es mayor. Las medidas diarias han sido
hechas en manchas de sangre guardadas en condiciones ambientales controladas durante un período de un mes. El modelo de LDA es capaz de predecir la edad de una mancha de sangre de prueba con un error medio de aproximadamente 1 día durante un período de 1 mes. El método en color falso muestra cambios diarios
visibles en color a lo largo de los 6 primeros días después que el color cambia 2-a períodos de tiempo de 3 días. La figura 3 muestra un ejemplo de los cambios en color entre 0 y 21 días.
La técnica actualmente trabaja mejor en sustratos de color claro donde la intensidad de la luz reflejada es
alta. En sustratos más oscuros, el fondo absorbe una fracción grande de la luz y la imagen tratada contiene más distorsión, haciendo la selección confiable de la mancha de sangre de las más
difíciles.
Sin embargo, las medidas exitosas han sido demostradas en fondos donde la detección es difícil a simple
vista, fondos rojos y en mahonés azul oscuros y, con una cámara más sensible y una fuente de la luz más poderosa, esperamos que la detección también debiera ser posible en sustratos negros.
En fondos de color claro, las manchas de sangre diluidas pueden ser descubiertas hasta en el nivel en el cual
ellos se hacen visualmente latentes. En el papel blanco, la sangre diluida a mayor de 100 pliegue se hace latente pero la imagen hiperespectral tratada es capaz actualmente de identificar una mancha de sangre en hasta la dilución de 500 pliegues.
El sistema puede también detectar la mancha de sangre a 32 pliegues diluidos en un fondo rojo.
Otra vez, estamos confiados que el uso de una cámara más sensitiva y fuente de la luz más poderosa también
causará límites más bajos de detección para manchas de sangre diluidas.
Edad Estimada de la Mancha de
sangre:
Históricamente, el cambio del color de una mancha de sangre fresca de brillante rojo a marrón oscuro cuando se envejece (seca) es conocido. El proceso químico que es la base de este cambio ha sido encontrado debido a la oxidación de oxyhemoglobina (HbO2) que es formado cuando la hemoglobina entra en el contacto con el oxígeno en el aire. Espectralmente, este proceso se manifiesta en la región del A y indicador de B, que muestran el cambio significativo de intensidad y forma cuando una mancha de sangre envejece ósea se seca (la Figura 1). Nuestra metodología usa este cambio como básico para hacer el estimado del tiempo (edad) de la mancha de sangre.
Dos métodos son usados. El primero está basado en un modelo estadístico que identifica las longitudes de
onda espectrales en las cuales los mayores cambios ocurren, usando ese modelo para predecir un análisis discriminante lineal (LDA). El segundo método usa una proporción de longitud de onda para crear una escala falsa de color que puede ser usada entonces visualmente para indicar la edad- tiempo- de la mancha de
sangre.
Cuando el modelo de LDA usa más longitudes de onda, su exactitud es mayor. Las medidas diarias han sido
hechas en manchas de sangre guardadas en condiciones ambientales controladas durante un período de un mes. El modelo de LDA es capaz de predecir la edad de una mancha de sangre de prueba con un error medio de aproximadamente 1 día durante un período de 1 mes. El método en color falso muestra cambios diarios
visibles en color a lo largo de los 6 primeros días después que el color cambia 2-a períodos de tiempo de 3 días. La figura 3 muestra un ejemplo de los cambios en color entre 0 y 21 días.
La figura 3 — las imágenes arriba muestran: a) una imagen falsa en color de cuatro manchas de sangre en diferentes dias, obtenidos de una imagen hiperespectral tratada; y b) una fotografía a color de las mismas cuatro manchas de sangre.
El análisis del grado de los espectros muestra un gran cambio que ocurre a lo largo del primer día de envejecimiento de la mancha de sangre y así con mayor exactitud puede ser obtenida para medidas durante un período de tiempo de 1 día. Para probar esto las medidas fueron hechas por horas en manchas de sangre durante un período de 22 horas y tanto al método LDA como el método en color falso fueron usados para predecir la edad de la prueba de la mancha de sangre.
El modelo de LDA dio una exactitud media de aproximadamente 0.7 horas más de 22 horas, mientras para el
método en color falso, los cambios visibles en color podrían ser observados cada hora durante las 10-15 primeras horas.
De estos métodos tiene el potencial para ser usado como un modo alternativo de estimar el intervalo post
mortem para delitos violentos donde las manchas de sangre están presentes o estimar individualmente de los tiempos de una serie de acontecimientos que implican patrones desalpicaduras de manchas de sangre.
Futuros Trabajos:
La metodología para la valoración de edad o tiempo de manchas de sangre necesita medidas futuras y
desarrollo de medidas para determinar el exacto tiempo y el envejecimiento de manchas de sangre que han sido hechas en condiciones ambientales controladas de permitiendo que el cambio químico subyacente fuera exactamente estudiado.
Sin embargo, el proceso del envejecido probablemente dependerá de variables ambientales como temperatura, humedad, e intensidad ligera, así como variables físicas como el sustrato. Considerando que estas variables serán incontrolables en escenas de delito, será necesario hacer medidas adicionales para investigar los efectos de estas variables en el proceso de envejecimiento de las manchas de sangre por
separado.
Debería ser necesario establecer parámetros para crear una mancha de sangre modelo( para comparación) envejecida que tendrá los estados físicos y ambientales actuales o estimados tomados cuenta en la escena de delito.
La metodología desarrollada para el descubrimiento y la identificación de manchas de sangre es robusta y confiable y parece trabajar bien en la mayor parte de sustratos aparte de sustratos muy obscuros.
El uso de una cámara más sensible y una fuente de la luz más poderosa deberían permitir el descubrimiento en fondos hasta negros. El instrumento de prototipo también tiene que ser construido bajo niveles de ingeniería para permitir el uso portátil y regularizar los niveles requeridos para un instrumento comercial.
La meta es desarrollar un instrumento sencillo que sería capaz de detectar y identificar manchas de sangre y estimar el tiempo (edad) de las mismas. Estamos buscando actualmente colaboración con manufactureros que puedan ayudar a fabricar un prototipo del instrumento y llevarlo al mercado.
Estamos interesados en trabajar con proveedores forenses y Departamentos de Policía que ayuden a
validar el producto.
Autor es Dr. Meez Islam is
a Reader in Physical Chemistry at Teesside University (UK) whose research
interests lie in the development and application of techniques based on optical
spectroscopy. He obtained his undergraduate degree in Chemistry from Oxford
University (UK) and his PhD in Physical Chemistry from Birmingham University
(UK).
References
Li, B., P. Beveridge, W.T. O'Hare, and M. Islam.
"The application of hyperspectral imaging to the detection and identification
of bloodstains." (Submitted to Science and Justice, December
2013)
Li, B., P. Beveridge, W.T. O'Hare, and M. Islam.
"The age estimation of bloodstains up to 30 days old using visible wavelength
hyperspectral image analysis and linear discriminant analysis." Science and
Justice. 53(3), pp. 270-277 (2013)
Li, B., P. Beveridge, W.T. O'Hare, and M. Islam.
"The estimation of the age of a bloodstain using reflectance spectroscopy with
a microspectrophotometer, spectral pre-processing and linear discriminant
analysis." Forensic Science International. 212, 198-204
(2011)
Traducido del Ingles al Español por Gerardo Bloise, MPA
Con la autorización de M.Islam ,Phd
El análisis del grado de los espectros muestra un gran cambio que ocurre a lo largo del primer día de envejecimiento de la mancha de sangre y así con mayor exactitud puede ser obtenida para medidas durante un período de tiempo de 1 día. Para probar esto las medidas fueron hechas por horas en manchas de sangre durante un período de 22 horas y tanto al método LDA como el método en color falso fueron usados para predecir la edad de la prueba de la mancha de sangre.
El modelo de LDA dio una exactitud media de aproximadamente 0.7 horas más de 22 horas, mientras para el
método en color falso, los cambios visibles en color podrían ser observados cada hora durante las 10-15 primeras horas.
De estos métodos tiene el potencial para ser usado como un modo alternativo de estimar el intervalo post
mortem para delitos violentos donde las manchas de sangre están presentes o estimar individualmente de los tiempos de una serie de acontecimientos que implican patrones desalpicaduras de manchas de sangre.
Futuros Trabajos:
La metodología para la valoración de edad o tiempo de manchas de sangre necesita medidas futuras y
desarrollo de medidas para determinar el exacto tiempo y el envejecimiento de manchas de sangre que han sido hechas en condiciones ambientales controladas de permitiendo que el cambio químico subyacente fuera exactamente estudiado.
Sin embargo, el proceso del envejecido probablemente dependerá de variables ambientales como temperatura, humedad, e intensidad ligera, así como variables físicas como el sustrato. Considerando que estas variables serán incontrolables en escenas de delito, será necesario hacer medidas adicionales para investigar los efectos de estas variables en el proceso de envejecimiento de las manchas de sangre por
separado.
Debería ser necesario establecer parámetros para crear una mancha de sangre modelo( para comparación) envejecida que tendrá los estados físicos y ambientales actuales o estimados tomados cuenta en la escena de delito.
La metodología desarrollada para el descubrimiento y la identificación de manchas de sangre es robusta y confiable y parece trabajar bien en la mayor parte de sustratos aparte de sustratos muy obscuros.
El uso de una cámara más sensible y una fuente de la luz más poderosa deberían permitir el descubrimiento en fondos hasta negros. El instrumento de prototipo también tiene que ser construido bajo niveles de ingeniería para permitir el uso portátil y regularizar los niveles requeridos para un instrumento comercial.
La meta es desarrollar un instrumento sencillo que sería capaz de detectar y identificar manchas de sangre y estimar el tiempo (edad) de las mismas. Estamos buscando actualmente colaboración con manufactureros que puedan ayudar a fabricar un prototipo del instrumento y llevarlo al mercado.
Estamos interesados en trabajar con proveedores forenses y Departamentos de Policía que ayuden a
validar el producto.
Autor es Dr. Meez Islam is
a Reader in Physical Chemistry at Teesside University (UK) whose research
interests lie in the development and application of techniques based on optical
spectroscopy. He obtained his undergraduate degree in Chemistry from Oxford
University (UK) and his PhD in Physical Chemistry from Birmingham University
(UK).
References
Li, B., P. Beveridge, W.T. O'Hare, and M. Islam.
"The application of hyperspectral imaging to the detection and identification
of bloodstains." (Submitted to Science and Justice, December
2013)
Li, B., P. Beveridge, W.T. O'Hare, and M. Islam.
"The age estimation of bloodstains up to 30 days old using visible wavelength
hyperspectral image analysis and linear discriminant analysis." Science and
Justice. 53(3), pp. 270-277 (2013)
Li, B., P. Beveridge, W.T. O'Hare, and M. Islam.
"The estimation of the age of a bloodstain using reflectance spectroscopy with
a microspectrophotometer, spectral pre-processing and linear discriminant
analysis." Forensic Science International. 212, 198-204
(2011)
Traducido del Ingles al Español por Gerardo Bloise, MPA
Con la autorización de M.Islam ,Phd