Forschungsgruppe Forensische Medizin und Bildgebung
Von der nicht-invasiven Schätzung des Todeszeitpunkts über computergestützte Identifikation Verstorbener bis zur KI-gestützten postmortalen Erkennung von Lungenpathologien: Die Projekte der Forschungsgruppe Forensische Medizin und Bildgebung verbinden modernste Bildgebung und algorithmische Analyse mit konkreten Fragen der forensischen Praxis. Im Berichtsjahr standen dabei sowohl neue Methoden für die Tatortarbeit als auch automatisierte Auswertungspipelines im Mittelpunkt.
Die Forschungsgruppe Forensische Medizin und Bildgebung entwickelt den Einsatz von bildgebenden und rechnergestützten Technologien in der rechtsmedizinischen Routine. Dabei befassen wir uns insbesondere mit forensischen Anwendungen von Computertomografie, Magnetresonanz-Bildgebung, Infrarotfotografie, biomechanischer Modellierung und künstlicher Intelligenz.
Unsere Forschungsgruppe vereint derzeit Forschende aus den Bereichen Medizin, Physik, Medizintechnik, Informatik und Biomedizinische Technik. Wir verstehen uns als Brücke zwischen der täglichen Arbeit in der Rechtsmedizin und der Grundlagenforschung in der Biomedizintechnik. Durch die enge Zusammenarbeit mit den rechtsmedizinisch tätigen Ärztinnen und Ärzten entwickeln wir neue Standardverfahren und Kooperationsabläufe.
Abschätzung des postmortalen Intervalls anhand der Stirntemperatur
Lennart Bedarf, Kathrin Gerlach, Holger Wittig, Eva Scheurer, Celine Berger, Claudia Lenz
Die Bestimmung des Todeszeitpunkts bzw. des postmortalen Intervalls ist eine zentrale Aufgabe der Rechtsmedizin. Üblicherweise erfolgt sie anhand der Körperkerntemperatur. In dieser Studie wurde ein alternatives, nicht-invasives Verfahren untersucht, das auf der Messung der Stirntemperatur beruht und sehr einfach vor Ort durch die Ärztinnen und Ärzte angewendet werden kann.
Die Stirntemperatur von 31 verstorbenen Personen mit genau bekanntem Todeszeitpunkt wurde kontinuierlich erfasst. Die Messungen begannen am Todesort und wurden bis zum Erreichen der Gleichgewichtstemperatur im Kühlraum am IRM fortgeführt. Die Temperaturverläufe wurden mathematisch ausgewertet und mithilfe eines doppelt-exponentiellen Modells beschrieben. Die Modellanpassung zeigte eine sehr hohe Genauigkeit mit minimalen Abweichungen zwischen gemessenen und berechneten Temperaturen.
Die Ergebnisse zeigen einen gleichmässigen postmortalen Temperaturabfall der Stirn ohne ausgeprägtes Plateau und mit geringen interindividuellen Unterschieden. Im Vergleich zur Körperkerntemperatur ist die Stirn weniger von Kleidung, Körperbau oder Fettverteilung beeinflusst und erlaubt eine einfache Messung. Da die Studie unter kontrollierten Bedingungen durchgeführt wurde, ist die Übertragbarkeit auf andere Umgebungssituationen unklar. Dennoch deuten die Resultate darauf hin, dass die Stirntemperatur ein vielversprechender Parameter für die zukünftige Todeszeitschätzung sein könnte. Weitere Studien zur Validierung unter variablen Bedingungen sind aber erforderlich. (Publiziert Februar 2026)
Computergestützte forensische Identifikation anhand von 3D CT Daten
Dominique Neuhaus, Holger Wittig, Eva Scheurer, Claudia Lenz
Die Identifizierung von Verstorbenen ohne bekannte Identität ist eine wichtige Aufgabe der Rechtsmedizin. Bisherige bildgebende Methoden sind oft zeitaufwendig und hängen stark von der Erfahrung der Fachperson ab. Ziel dieser Arbeit war es daher, ein computerbasiertes Verfahren zu entwickeln, das effizienter, objektiver und einfacher anwendbar ist.
Dazu wurden Computertomografie (CT) Aufnahmen aus der Zeit vor dem Tod mit solchen nach dem Tod verglichen, insbesondere von zwei Knochen: dem Brustbein und einem Wirbel der Brustwirbelsäule. Ein spezifisch dafür entwickeltes Computerprogramm verglich diese Knochen dreidimensional miteinander und berechnete, wie gut sie übereinstimmen, vergleichbar mit einem Fingerabdruckabgleich. Mit diesem Verfahren konnten Verstorbene in 97.8 % der Fälle korrekt identifiziert werden. Probleme traten vor allem bei unzureichender Bildqualität oder veränderten Knochen nach Operationen auf.
Insgesamt zeigt diese Studie, dass dieses neue, computergestützte Verfahren eine vielversprechende Unterstützung zur Identifizierung von Verstorbenen darstellt. Das entwickelte Tool ist öffentlich zugänglich und kann frei verwendet oder auch angepasst werden.
Nachweis von Schmauchspuren mittels Infrarot-Fotografie: Einfluss von Munitionstyp, beschossener Oberfläche und Blutkontamination
Joel Bottoni, Holger Wittig, Thomas Rost, Alexander Schocker1, Philipp Wild1, Urs Nachbur1, Dominique Neuhaus, Lennart Bedarf, Kathrin Gerlach, Eva Scheurer, Claudia Lenz
1 Polizei Basel-Landschaft, Abteilung Forensik
Der Nachweis von Schmauchspuren liefert Hinweise zur Schussdistanz, zur schiessenden Person sowie zur verwendeten Waffe und Munition. Auf dunklen Oberflächen ist der Nachweis oft nicht möglich und klassische Methoden zur Spurensicherung zerstören die Schmauchspurverteilung. Die Infrarotfotografie hat sich als schonende Methode zur Sichtbarmachung von Schmauchspuren bewährt.
Diese Studie hat untersucht, wie unterschiedliche Munitionsarten und das Vorhandensein von Blutspuren den Nachweis und die Unterscheidung von Schmauchspuren mittels Infrarotfotografie beeinflussen. 20 unterschiedliche 9 mm Luger Munitionstypen wurden auf helle und dunkle, teilweise blutkontaminierte Textilstoffe geschossen. Die Schmauchspurenbilder unterschieden sich dabei deutlich je nach Munitionstyp. Auf dunklen Oberflächen waren weniger Schmauchpartikel sichtbar, dennoch liessen sich zuverlässige Ergebnisse erzielen.
Erstmals konnte gezeigt werden, dass Schmauchspuren von bleifreier Munition und auf blutkontaminierten Oberflächen mittels Infrarotfotografie nachgewiesen werden können. Die Infrarotfotografie stellt daher eine robuste, einfache und zerstörungsfreie Methode dar, die eine Dokumentation von Schmauchspuren direkt am Tatort ermöglicht. Die quantitative Auswertung mittels eines eigens entwickelten, frei zugänglichen Computerprogramms stellt eine weitere Verbesserung gegenüber klassischen Methoden dar.
Automatisierte Erkennung tödlicher Lungenentzündungen in postmortalen CT Bildern
Sascha Frossard, Andrea Zirn, Claudia Lenz
Die postmortale Computertomographie (PMCT) der Lunge ermöglicht den Nachweis pathologischer Befunde, wie beispielsweise tödliche Lungenentzündungen (tödliche Pneumonien). Allerdings erschweren häufig natürlich auftretende postmortale Veränderungen eine zuverlässige Diagnosestellung. Die vorliegende Studie hat die Machbarkeit des Einsatzes generativer KI-Modelle zur automatischen Lokalisation von tödlichen Lungenentzündungen in PMCT Daten untersucht.
Dazu wurde eine Software-Pipeline entwickelt, die Regionen mit Merkmalen einer Lungenentzündung identifiziert. Das Modell wurde ausschliesslich auf Datensätzen gesunder Lungen trainiert, sodass es die Rekonstruktion nicht-pathologischer Strukturen erlernte; anschliessend wurden Daten von Lungen mit Pneumonien als Eingabedaten verwendet, um gesundheitsähnliche Referenzbilder zu generieren. Auf Basis dieser Bildrekonstruktionen konnten sogenannte Anomalie-Karten erzeugt werden. Diese Karten entstehen durch die Berechnung der absoluten Differenz zwischen den Originalaufnahmen und ihren rekonstruierten, nicht pathologischen Gegenstücken.
Die Auswertung der rekonstruierten Daten zeigte, dass die gemessenen Gewebeeigenschaften mehr denen einer kranken als einer gesunden Lunge entsprachen. Darüber hinaus ergaben sich kleinere geschätzte Lungengewichte, sowie signifikant veränderte rekonstruierte Lungenvolumina.
Die Publikation zu dieser Studie ist aktuell in Bearbeitung.