硅藻定量分析在溺亡地点判定中的应用：准确性评估及实用决策指南

《International Journal of Legal Medicine》：Quantitative diatom analysis for drowning-site determination: Evaluation of accuracy and a practical decision guide

　　

摘要

本研究对32例经确认的溺亡案例中的32对水体-肺脏样本进行了比较分析，采用无损HNO3-PCF提取方法获取硅藻数据并进行定量探索。置换方差分析（PERMANOVA）表明，水体-肺脏样本对之间存在高度显著的对特异性硅藻信号（R² = 0.86，p = 0.001），而水体样本与肺脏样本之间的差异并不显著，证实肺脏样本能够高度代表特定地点的水体硅藻群落。Beta回归分析证明，地理上水体-肺脏样本匹配的质量（地点空间紧密度）是影响配对准确性的唯一显著因素（伪R² = 0.50），确认了这些样本对具有强烈的地点特异性。在真实法医场景中，当一个肺脏样本与多个水体样本进行比较时，互为最近邻（MNN）准则显示，两个水体样本的配对准确率达到95%，当候选池扩大至11个样本时仍保持79%的准确性。为控制假阳性率，引入最近邻距离比（NNDR）作为决策参数。经验NNDR 95%阈值经校准，将重采样框架内的假阳性率限制在5%以内（并报告了三种表现最佳的定量距离度量指标——Bray-Curtis、定量Jaccard和Hellinger——对应的真阳性灵敏度）。基于上述发现，开发了一套实用的决策指南，既能选择最可能的溺亡地点，又能评估相对于候选池的匹配区分度。我们的结果表明，基于样本距离度量的定量分析为溺亡地点判定提供了稳健且可统计量化的框架（当真实溺亡地点存在于候选池中时）。然而，当真实溺亡地点不在候选池中时，排除错误配对仍然超出了该方法的灵敏度范围。