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指紋、耳紋、血痕…いろいろ使って何でも解明してみせます!最新の「法科学」技術16選

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本記事は、16 Latest Forensic Science Technologies
翻訳・再構成したものです。
配信元または著者の許可を得て配信しています。

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読了時間 : 約8分2秒

テクノロジーの進歩は目覚ましく、私たちの生活のあらゆる面に浸透しています。犯罪の解決は、その初期段階においてのみ未来的なものとなっています。微量証拠化学から網膜スキャンまで、フォレンジック【この記事では「法科学」と表記します】の技術は犯罪解決において非常に進んでおり、まるでSFスリラー映画のワンシーンのように見えます。

 

法科学の分野は、化学、生物学、物理学、バイオテクノロジー、コンピューターサイエンスなど、いくつかの科学分野から派生したもので、証拠の認識、識別、検査に重点を置いています。今日、法科学は司法制度に必要な要素となっています。この記事では、犯罪や法的証拠に関連するデータを取得するために、幅広い科学を活用した最新技術のいくつかを紹介します。

 

16. Video Spectral Comparator 8000

Video Spectral Comparator【ビデオ・スペクトル・コンパレータ】 8000は、文書の検査やインクの比較に使用されます。異なる波長の光を照射したときの文書の証拠の反応を見たり、記録したりすることができます。反射率、透過スペクトル、蛍光、吸収をリアルタイムでとらえることができます。これらの結果を得るために、赤外発光、可視光、紫外光、透過光、同軸光、斜光が組み合わせて用いられます。

 

この装置は、水や火で紙が損傷した後でも、これらの分析を完了することができます。また、反ストークス・インク、UVセキュリティスレッド、タガント【追跡用添加物】、潜像など、あらゆるレベルのセキュリティ機能を明らかにすることが可能です。

 

15. 自動指紋識別システム(AFIS)

1970年代以前は、捜査官がインクを塗った指紋と、隆起点、分岐点などいくつかのミニュチュア(微細構造)を分析し、ヘンリー分類法のパターンに従って指紋カードをファイルしていました。現在では、ポータブルスキャナーやコンピュータの使用により、より科学的な分析が可能になっています。法科学者は、現在では、犯罪現場の指紋を広範な仮想データベースと簡単かつ迅速に比較することができます。

 

多くの州では、電子画像保存、潜伏捜査、指紋と回答の電子交換などの機能を持つ独自の自動指紋識別システムを持っています。指紋照合アルゴリズムは、偽陽性と偽陰性のエラーレートの観点から分類されます。また、画像の回転不変性や基準点からの独立性のような特徴の点でも異なります。

 

アルゴリズムの精度、画質の悪さに対する堅牢性、指紋照合速度は、システム性能の重要な構成要素です。さらに、指紋照合には並外れた計算負荷がかかります。いくつかのベンダーはカスタムハードウェアを導入していますが、他のベンダーはソフトウェアを使用して照合速度とスループットを達成しています。

 

14. 耳紋分析

人間の耳を特定の平面に押し付けると、耳の表面に存在する物質(皮膚の油、蝋など)が残り、2Dの耳紋が形成されます。それぞれの耳型は、他の発見された物質と区別するために使用され、容疑者を特定するために法科学データベースに登録されている他の耳型と比較することができる、特定の個々の解剖学的マーカーを含んでいます。耳紋の高さは、捜査官に犯人の身長に関する識別や情報を提供することができます。

 

耳紋の法科学的分析は、DNAプロファイリングよりも経済的であり、改変や改ざんが事実上不可能であるため、法的手続きにおいてより信頼性が高いと考えられています。1965年、スイスで初めて犯人の耳紋鑑定が行われました。また、オランダやイギリスでは、多くの刑事事件の解決に成功しました。

 

13. XFT

犯罪者は、同じ敷地内に従来型PCが存在する場合、ゲーム機は証拠品として狙われることはないと考え、XBoxに不正なデータを隠すことがよくあります。XFTはCollinsが開発した法科学ツールキットで、捜査官がXboxのハードディスクに隠されたファイルに簡単にアクセスできるようにするためのものです。

 

XFTは、Xboxで使用されているFATXファイルシステムのイメージをマウントし、捜査官がディレクトリ構造を詳細に調査できるようにします。標準的なNTFSやFAT32とは異なり、独自のFATXシステムに関するドキュメントはほとんど存在しません。しかし、FATXハードディスクのイメージを作成し、別のデバイスにマウントすることは可能です。

 

また、XFTは調査セッションを記録して法廷で再生することができ、検察側により確かな証拠を提供することができます。

 

12. C14年代測定法

C14年代測定法(放射性炭素年代測定法とも呼ばれる)は、古くからある物体の年代を推定するために用いられてきました。この伝統的な方法は、5万年前の有機遺物に適用され、環境中に微量の放射性炭素が発見される事実を利用しています。

 

人体組織中の炭素14濃度を測定することで、法科学調査団は身元不明の人骨の年齢や死亡年数を特定することができます。過去60年以上、人間やその遺体の放射性炭素の量は、その人がいつ生まれたかによって大きく左右されます。出生年を決定するために、研究者は歯のエナメル質に注目し、死亡年を決定するために、軟組織中の放射性炭素濃度を使用します。

 

11. エイジ・プログレッション技術と画像修正

エイジ・プログレッション技術【行方不明者の現在の顔をコンピューターグラフィックスなどにより作成する技術】は、特定の年齢における人物の姿を示すために写真で使用され、最も具体的には、行方不明者のケースで法科学的ツールとして警察で使用されています。

 

エイジ・プログレッション技術の描画を試みる前に、多くの内部要因が考慮されます。喫煙、薬物、アレルギー反応、遺伝子、休養不足、飲酒、一定期間の食生活などです。一方、天候、肌のカサつき、化粧、コンタクトレンズなどの外的要因も考慮する必要があります。

 

10. ルミノール・スプレー

ルミノール化合物は、適切な酸化剤と混合すると、青く光るケミルミネセンス【化学発光】を示します。この光は30秒程度しか持続しませんが、長時間露光の写真でその効果を記録することができます。このスプレーはヘモグロビンの鉄分に反応するため、法科学分析者は犯罪現場で微量の血液を検出するために使用します。

 

ルミノールもフルオレセイン【蛍光色素の一種】も、夜間や暗い部屋で行う必要があります。また、撮影時や分析時に蛍光反応が強まるような周囲の光は避けなければなりません。

 

9. 血痕鑑定(BPA)

その名の通り、残された血痕を調べ、どのように血が流されたのか、結論を得ることができるのが血痕鑑定です。法科学分析者は、犯罪現場から飛沫パターンや空洞などのデータを収集し、流血後に起こった一連の出来事を再現するのに役立てることができます。BPAは、物理学、化学、数学、生物学といった科学的な分野を駆使しています。

 

血痕模様の形状は、血液を推進するために使用される力と、血液が着地する表面によって決まります。衝撃による飛沫は、より大きな液滴を作り、動作に直接隣接する部分に集中しますが、銃創による前方飛沫は、広い範囲に小さな液滴を形成します。

 

8. オーディオとビデオのフォレンジック

オーディオ・フォレンジックの目的は、オーディオ証拠の信憑性を確立し、録音の強化を行い、音信号を解釈して文書化し、犯罪や時系列を再構築することです。現代のオーディオ・フォレンジック技術は、デジタル信号処理、適応フィルタリング、離散フーリエ変換、音声バイオメトリクス、電気ネットワークの周波数分析などを幅広く活用しています。

 

ビデオ証拠に対しても、いくつかのエンハンスメント技術が適用される可能性があります。しかし、アナログコピーやデジタルファイルが解析過程で圧縮された場合、この技術は全く機能しない可能性があります。ビデオのエンハンスメントは、シャープニング、マスキング、ビデオスタビライゼーション、インターレース、デマルチプレックスによって行われます。

 

7. DNAシーケンサー

画像出典:wikimedia

 

DNAは、正義を追求するための貴重な鍵です。捜査の開始から有罪判決後の真相究明まで、様々な場面で重要な役割を担っています。法科学者は、毛髪や皮膚などの痕跡証拠から被害者を特定するためにDNAプロファイリングを行いますが、より強力なDNAシーケンサーを使えば、古い骨や歯を調べて、個人のDNA核酸塩基の特定の順序を決定できることは、誰もが知っていることです。

 

血液、粘液、膣分泌物、精子、骨、毛根などに含まれる核DNAは、液体状と乾燥状のものがあり、耐久性に優れ、長期間持続します。制限断片長多型(RFLP)は、DNA分析の伝統的な手法で、特定のDNA断片の長さを比較するものです。

 

複製または増幅のプロセスは、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)と呼ばれています。これにより、法科学者は極めて小さなサンプルからDNAプロファイルを作成することができます。まず、DNA鎖を変性させ、次にアニーリングを行い、最後にDNA鎖を再び加熱し、ポリメラーゼを活性化させるという3段階のプロセスです。PCRを行うたびに新しいDNA鎖の数は倍増し、理論的には30回繰り返すと10億個のコピーが生成されます。

 

6. 代替光撮影:法看護

法看護師の専門的な役割は、医療をはるかに超えています。彼らは、法制度に関する高度な知識と、傷害の特定、治療、文書化のスキルを持っており、しばしば証拠を集め、法的機関に相談し、法廷で医学的な証言を行います。

 

法看護師は、暴力や虐待の被害者を支援するために多くのツールを用意していますが、代替光撮影は、皮膚の表面上に見えない損傷を確認するのに役立つ印象的なツールのひとつです。オムニクロームのようなカメラは、オレンジ色のフィルターと青い光を使って、皮膚の表面下のブラッシングをはっきりと表示します。

 

オムニクロームのヘリウム-カドミウムレーザーは、硬質ガラス-金属密閉共振器ミラーを一体化した同軸形状で、天然同位体存在量のカドミウムを利用しています。構造材料の最適な選択、機械構造、カドミウム蒸気およびヘリウム圧力制御回路の慎重な設計が、この装置の信頼性と寿命を決定しています。

 

5. 3D復顔

3D技術の進歩により、迅速かつ効果的でコスト効率の高いコンピュータによる3D復顔法が実現し、誤差の程度が小さくなっています。復顔技術は、芸術的な技術と科学的な方法の両方の組み合わせです。しかし、手作業による復顔には様々な方法があり、容疑者や被害者を正当に認識するには、コンビネーション・マンチェスター法がより正確と言われています。

 

3D復顔ソフトは、実在する人間の遺影を入力し、想定される容姿を外挿します。その目的は、頭蓋骨から個人を十分に再現できる画像を作成することであり、これにより骨格の識別をさらに容易にすることです。

 

4. 法廷会計士のためのリンク解析

リンク解析ソフトウェアは、奇妙な金融活動を強調するために使用されます。一般的には、書類の海から不正な資金を追跡しようとする法科学担当者が使用します。このソフトウェアには、顧客のプロファイリング、奇妙な金融取引、違法行為の確率を算出するための統計が含まれています。

 

比率分析では、資産回転率、営業成績マージン、運転資本回転率、売上成長率、資産の質など、伝統的な財務比率と非伝統的な財務比率の両方が計算されます。比率は、組織の規模やその他の重要な要素について標準化されているため、事業は同様の傾向をたどると予想されます。

 

3. 咬合痕の分析と比較

咬合痕の解析と比較は、咬合痕を被疑者の歯型と比較した証拠写真の解釈に基づいて解析・検討する標準的な技術です。咬合痕画像の角度や質、印象の精度は、調査を通じて重要な役割を果たします。

 

解剖学的な位置や皮膚組織の弾性特性によって咬合痕が歪むことがあるため、この技術は非常に複雑です。また、上顎の角度や咬合圧によって、咬合痕の見え方が変化することもあります。

 

比較技術の多くは、オーバーレイの作製を伴います。被疑者の定義からオーバーレイを作成する方法には、ワックス印象からのハンドトレース、歯科用スタディーキャスト、X線透視画像、放射線不透過性印象、コンピュータベースの方法など、いくつかの異なる方法があります。

 

2. 高速弾道写真

弾道写真は、弾丸の法科学的比較のために3D画像(高速度カメラで撮影)を活用するものです。弾痕、銃創、ガラスの破片がどのように作られるかを理解することができます。弾道調査員は、多くの場合、特定の弾丸や薬莢を特定の武器と照合したり、銃口から撃たれた人までの距離を推定して犯罪現場を再現したり、発射された弾丸の弾道を決定したりする必要があります。

 

法科学技術では、仮想比較顕微鏡(VCM)のプロトタイプも設計しています。これはBulletTrax-3dシステムからの画像を利用するもので、特に変形した弾丸、異なるタイプのライフリング、弾丸の破片に有効です。従来の顕微鏡でこれらを分析する場合、照明、フォーカス、パースペクティブを再調整し、異なる角度から見る必要があるため、非常に時間がかかると言われています。しかし、VCMを使えば、弾丸の外観を一定に保ったまま、あらゆる方向に移動させることができるのです。

 

1. レーザーアブレーション誘導結合プラズマ質量分析装置(LA ICP MS)

犯罪現場でガラスの破片が散乱したり割れたりした場合、すべての破片を組み合わせてデザインを再構築することで、衝撃力、武器の種類、弾丸の方向など、重要な手がかりが得られることがあります。法科学的ガラス分析の古典的な方法は、色、密度、形状、表面などの物理的特性に基づいており、光学的特性は、コントロールガラスと未知のガラス片の比較に依存していました。

 

しかし、LA ICP MSは元素分析の検出下限が極めて低く、70以上の同位体を検出することが可能です。この高感度な装置は、迅速な同時多元素分析を行うことができます。ICP MSの大きな利点のひとつは、対応可能なサンプルタイプの多さで、固体、液体、気体のサンプルに適応しています。

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