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在人类遗骸探测中，HRD 犬定位骨骼遗骸面临挑战，因其挥发性有机物（VOCs）研究有限。研究人员测定干化风化骨骼的 VOCs 并检验 HRD 犬的探测性能。结果显示犬经训练检测率可提升，该研究为优化 HRD 犬训练提供依据。
在法医学领域，人类遗骸的搜寻与鉴定一直是至关重要的课题。人体遗骸探测犬（Human Remain Detection Dogs，HRD）凭借其敏锐的嗅觉，成为寻找人类遗骸的得力助手。然而，当面对年代久远或已白骨化的遗骸时，HRD 犬的成功率却不尽如人意。这是因为在骨骼遗骸阶段，有机物质含量大幅减少，释放出的挥发性有机物（Volatile Organic Compounds，VOCs）也相应减少，使得 HRD 犬难以追踪。同时，以往大部分研究都聚焦于软组织分解，对骨骼 VOCs 的特征和变异性研究较少，这就导致了在训练 HRD 犬定位骨骼遗骸方面缺乏足够的数据支持。为了解决这些问题，来自加拿大魁北克大学三河分校（University of Quebec at Trois-Rivieres，UQTR）等机构的研究人员开展了一项深入研究，其成果发表在《Forensic Science International: Synergy》杂志上。
研究人员运用了多种关键技术方法来开展此项研究。首先是样本采集，他们从 UQTR 附属的研究机构收集了 3 具尸体的不同骨骼样本，包括锁骨、肋骨、肱骨和椎骨。接着采用热脱附 - 全二维气相色谱 - 飞行时间质谱（Thermal Desorption - Comprehensive Two - Dimensional Gas Chromatography - Time - of - Flight Mass Spectrometry，TD - GC×GC - TOFMS）技术对骨骼释放的 VOCs 进行收集和分析。此外，还进行了 HRD 犬的实地测试，让经过认证的 HRD 犬 / 训导员团队参与试验，在室内外不同场景下对隐藏的骨骼样本进行搜寻。
下面来详细看看研究结果：
- 人骨样本的 VOCs 特征：研究共鉴定出 296 种 VOCs，这些 VOCs 涵盖了多种化合物类别，如酸、醇、醛等。其中，芳烃、直链脂肪族化合物和含氮化合物最为丰富。芳烃和含氮化合物可能源于蛋白质中氨基酸的降解，直链脂肪族化合物则可能是脂质降解的产物。而醚类和含硫化合物含量较少，含硫化合物在软组织分解研究中较为常见，但在本研究的骨骼样本中却很少，这可能是因为样本中软组织较少。另外，卤代化合物在 83% 的骨骼中被检测到，其来源可能与骨骼上的残留土壤或饮食中的积累有关。
- 不同骨骼类型的 VOCs 比较：对不同骨骼类型（锁骨、肋骨、肱骨和椎骨）的 VOCs 进行比较发现，虽然肱骨检测到的 VOCs 数量和归一化峰面积中位数最高，但各类骨骼之间在 VOCs 数量和强度上并没有显著差异。这种差异可能与骨骼的组成成分有关，例如肱骨含有更多的骨髓，血管化程度较高，这使得它在降解过程中能产生更多的分解产物。
- HRD 犬的检测率：在对 HRD 犬的测试中，发现其在每次试验的第一天检测率较低，而到了第二天，检测率可提高到 100%。这表明犬只通过接触样本，对气味更加熟悉，从而提升了检测能力。然而，与含有软组织的样本相比，本研究中 HRD 犬对骨骼样本的总体检测率仅为 84%，相对较低。这主要是因为骨骼样本缺乏软组织，导致 VOCs 的多样性和强度降低，同时 HRD 犬对骨骼样本的训练也较为有限。此外，环境因素如空气流动、温度和搜索环境中的障碍物等，也会对 HRD 犬的检测率产生影响。
研究结论和讨论部分指出，芳烃和直链脂肪族化合物是骨骼中最丰富的 VOCs，而含硫化合物最少，这可能影响 HRD 犬的检测能力。尽管不同骨骼类型的 VOCs 存在差异，但数量和强度并无显著不同。HRD 犬虽然能够定位几乎没有软组织的人骨，但需要经常接触骨骼样本。因此，建议在训练 HRD 犬时，应让它们定期接触骨骼遗骸，以维持和提高检测准确性。不过，该研究也存在一定局限性，如样本数量较少，参与试验的犬只在不同试验中有所变化等。未来的研究可以进一步扩大样本规模，使用更多的捐赠者样本，同时让相同的犬只参与所有试验并延长试验时间，从而得出更可靠的结论。
总的来说，这项研究为理解骨骼的 VOCs 特征以及提高 HRD 犬在搜寻骨骼遗骸方面的能力提供了重要依据，对法医学领域的遗骸搜索工作具有重要的指导意义，有助于推动相关技术和方法的进一步发展。
