扫描电镜分析牙科汞合金元素组成：一种基于斯堪的纳维亚数据的死亡时间推断新方法

本研究通过扫描电镜-能谱分析(SEM-EDS)技术，系统评估了六种牙科汞合金的元素组成差异，重点区分传统银汞合金与铜汞合金。研究发现铜汞合金因显著缺乏银(Sn)和锡(Ag)元素，可作为死亡时间推断的关键标志物，尤其适用于斯堪的纳维亚地区1940s-1980s间的法医鉴定。该成果为法医牙科学提供了新的化学分析方法，发表于《International Journal of Legal Medicine》。

　　

在法医鉴定领域，确定无名遗体的死亡时间始终是重大挑战。传统方法依赖牙齿萌出时间等生物学特征，但精度有限。尤其当遗骸中发现牙科汞合金修复体时，如何通过这些金属填充物的"化学指纹"推断死者生活年代，成为法医学界亟待解决的问题。挪威奥斯陆大学和北欧牙科材料研究所(NIOM)的联合团队在《International Journal of Legal Medicine》发表的研究，为这一难题提供了创新解决方案。

研究聚焦于斯堪的纳维亚地区特有的牙科材料使用史。铜汞合金因出色的防龋效果，曾在二战后至1980年代被广泛用于北欧儿童牙科治疗，其独特的元素组成（含60-70%汞和30-40%铜，几乎不含银）与常规银汞合金形成鲜明对比。研究人员假设，通过扫描电镜能谱分析(SEM-EDS)识别填充物中的元素特征，可准确判断死者是否生活于铜汞合金使用高峰期。

研究团队选取六种代表性汞合金（四种银汞合金、两种铜汞合金），每种制备五个样本，经抛光处理后使用Hitachi TM4000 Plus扫描电镜在15 kV加速电压下进行点阵分析。每个样本选取五个非重叠区域，共获得150组元素组成数据。能谱分析采用Bruker Quantax 75系统，重点关注铜(Cu)、银(Ag)、锡(Sn)、镉(Cd)和汞(Hg)的含量分布。

结果分析显示铜汞合金与银汞合金存在显著元素差异：铜汞合金中银含量仅0.2±0.63 wt%，锡1.4±0.79 wt%，远低于银汞合金的9-32 wt%银和10-20 wt%锡。这种特征性差异使铜汞合金成为可靠的年代标记物。讨论部分指出，结合牙齿萌出时间（如第一恒磨牙通常在6岁萌出），发现铜汞合金填充的个体必定在1981年挪威禁用该材料前接受过治疗，从而将出生年份锁定在1975年之前。

研究同时发现意外现象：所有测试样本均检出微量镉（0-0.9 wt%），包括制造商未声明含镉的产品。这提示历史牙科材料可能存在未公开的添加剂，需通过电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)等更精密方法验证。技术对比显示SEM-EDS虽检测限(0.1-0.5 wt%)不及ICP-OES，但具有非破坏性、快速（单样分析<5分钟）和低成本优势，适合法医现场应用。

该研究的核心价值在于建立了汞合金元素组成与历史使用时期的对应关系，为法医鉴定提供了新的化学时序标尺。特别是在斯堪的纳维亚地区，铜汞合金的禁用时间节点（挪威1981年、瑞典1987年）为死亡时间推断提供了明确的时间锚点。作者Sandra E. Floberg等强调，该方法需结合具体国家的牙科材料监管历史使用，未来可扩展至树脂复合材料等现代牙科材料的年代特征研究。

研究也揭示了历史遗留问题：1994年调查显示部分挪威牙医仍在违规使用铜汞合金，提示实际禁用时间可能存在地域差异。这要求法医人员在应用该方法时需综合考虑地区性医疗实践特征。随着全球范围内银汞合金的逐步淘汰，该研究建立的"材料元素-使用时期"关联模型，将持续为法医人类学和考古学研究提供重要技术支撑。