鑑識故事系列：吊死後，下巴才脫臼？！

本文與 Panasonic 合作，泛科學撰文 

●以下科學研究內容作為知識分享，不直接與Panasonic A La Uno全自動洗淨馬桶產品功能連結

在做家務的痛苦排行榜上，「刷馬桶」絕對名列前茅。明明天天都在沖水，但過不了幾天，馬桶內壁邊角總會浮現黃黃的水垢、角落發黑的霉斑，甚至是那些刷掉又長出來的粉紅色污垢（黏質沙雷氏菌）。

許多市售衛浴設備常標榜「神奇抗污」或「永久不沾」，讓人誤以為安裝後便能永保潔淨。然而從材料科學的角度來看，世上並無能使污垢憑空消失的魔法。所謂「耐污」的實質機制，並非打造完全不沾染髒污的材質，而是調整表面的物理與化學屬性，使水垢和微生物難以強力附著。一旦降低了污垢與內壁之間的附著力，透過日常水流沖刷，便能輕易地將髒污帶走。

為什麼污垢「黏不住」？ 

要搞懂為什麼某些特殊表面能做到「耐污」，我們得先像偵探一樣，拆解馬桶裡的髒污究竟是怎麼「抓緊」材料表面的。馬桶內壁的污垢主要有兩大難纏的元兇：

1. 水垢與礦物沉積*1：我們日常使用的自來水中含有鈣、鎂等金屬離子。當水滴在表面經歷反覆的濕潤與蒸發乾燥循環時，這些離子會逐漸結晶析出，變成硬度極高、緊緊「卡」在微觀縫隙裡的礦物質水垢。
2. 生物膜與有機物*2：包含尿液中的無機鹽、油脂殘留，以及細菌入侵後分泌出像超強膠水一般的聚合物，所組成的黏滑防禦大本營。

這兩大類污垢想要在材料上「落腳」，前提是它們必須能在表面找到足夠的附著點與黏合力。那麼，材料科學家是如何讓這些髒污「站不穩」的呢？答案就藏在「表面能（Surface Energy）」與「濕潤性（Wettability）」這兩個核心概念中。

當我們把水滴在某個表面上時，水滴會聚成一顆圓滾滾的水珠，還是迅速攤平開來？這取決於表面的特性：

• 疏水路線（Hydrophobic）*1：具備低表面能的疏水表面，能顯著減少水分子或污染物與表面之間的極性作用力與氫鍵。水滴在這種表面上會因為表面張力而收縮成水珠，當水珠滾動滑落時，就能順便把表面的灰塵與礦物質顆粒帶走，這就是著名的「自清潔效應」。
• 親水路線（Hydrophilic / Superhydrophilic）*2：相反地，極度親水的超親水表面則會強烈地吸引水分子，在材料最外層形成一層薄薄的「水化層（Hydration Layer）」。這層水化層就像是實體的液體盾牌，讓油污、蛋白質或細菌無法直接接觸到材料基底，只能漂浮在水膜上方。

如果要用攀岩來比喻：傳統粗糙的表面就像是有許多凹槽的攀岩牆，髒污就像攀岩者，需要找到落腳點並用力撐住才能攀附；而我們做的是抽掉把手點，或是在把手上塗上潤滑油，讓髒污找不到施力點，自然難以停留。

不給細菌「握手」的機會

解決了水垢，下一個更棘手的對手是「細菌」。

馬桶內壁那些黑黑粉粉、摸起來滑滑的污垢，在微生物學中被稱為「生物膜（Biofilm）」。細菌並不是孤立生長的，當單顆細菌落在表面後，如果覺得環境舒適，它就會開始分泌胞外聚合物（EPS），這是一種天然的超強膠水。細菌們用這種膠水把自己與同伴緊緊黏在一起，並築起堅固的防禦堡壘，這時一般的沖水就很難把它們沖洗乾淨了。

根據《Nature Communications》與《Microsystems & Nanoengineering》的學術期刊研究指出，要阻止生物膜形成，除了化學上的抗菌，材料的「表面微幾何結構」扮演了至關重要的角色。

材料科學領域中有一個著名的「附著點理論（Attachment Point Theory）」：

1. 粗糙與微孔洞表面：如果材料表面存在許多微小的裂縫、氣孔或微米級凹洞，細菌（體積通常約 1 到 3 微米）就會興高采烈地鑽進這些小凹槽裡。這些凹槽不僅提供了極佳的機械咬合支點，還能幫細菌擋掉水流的沖刷。
2. 極致平滑與微結構表面：相反地，如果材料表面做到極致平滑，完全沒有微米級的缺陷；或者反過來設計出尺寸遠小於細菌的奈米結構，細菌的足跡構造（如鞭毛或纖毛）就無法在表面找到穩固的「接觸附著點（Contact Points）」。

當細菌發現自己在這個表面上連「手都握不緊」、隨時會被水流吹走時，它就無法順利定殖並分泌膠水築巢。此外，現代衛浴結構在設計時，也越來越強調「一體成形」與「無接縫工藝」。消除接縫與死角，等於直接拔除了細菌與水垢最喜歡的避風港。

當材料、結構與流體科技組隊聯防 

了解了材料化學與微觀幾何，我們就能勾勒出一座現代耐污馬桶的完整防禦體系：【材料層（低附著力）】+【結構層（無縫平滑）】+【動態流體層（泡沫與水流剪切力）】= 高效清潔！

以市面上備受矚目的 Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶為例，就是將材料科學、結構工程與流體力學發揮到極致的典型代表：

1. 材料層：有機玻璃系新素材

A La Uno 全自動洗淨馬桶採新開發的「有機玻璃系新素材」（以壓克力高分子為基礎研發的衛浴專用材料，這類高分子成形技術亦被廣泛運用於大型水族館高壓觀景窗與飛機機艙罩）。這種材料表面具備極佳的疏水性與耐水垢特性，水滴不易長時間攤平停留；材質堅固、不易破裂，耐刮、不易造成細小傷痕。通過實驗測試，這種素材配合泡沫洗淨，在沖洗後能有效沖刷掉高達 99.99% 的大腸桿菌，從源頭阻斷細菌定殖。

2. 結構層：無接縫工藝與三重防濺防護

在宏觀結構上，A La Uno 全自動洗淨馬桶採用無水箱沖水與便器、溫水洗淨便座一體成型設計，減少傳統水箱與座體之間的結構層次及接縫，並搭配可動迴轉式排水系統完成沖洗。更貼心的是其「三重防護」設計：

• 泡沫防護：在水面上製造一層充沛的泡沫緩衝層，有效抑制男性站立小便時的尿液與污水飛濺；
• 外圍防護：馬桶邊界特別設計了高約 3mm 的水檔，防止液體延著外壁滴落至地板；
• 測漏防護：便座與馬桶本體採用不外露的防護設計，避免液體從縫隙飛濺滲漏。

3. 動態流體層：雙效泡沫洗淨、漩渦水流與 nanoe™ X

當污垢降落在馬桶內壁時，A La Uno全自動洗淨馬桶 的動態流體科技便接手進行徹底打掃。其「雙效泡沫洗淨」會先釋放直徑約 5mm 的「毫米泡沫」包裹並帶走大塊髒污，再透過直徑約 60微米的「微米泡沫」深入微觀縫隙，徹底溶解殘餘的油脂與細微污垢。接著，配合高度清潔力的「漩渦型強力水流」，利用旋轉產生的流體剪切力，一口氣將附著力已被削弱的污垢剝離並沖走。此外，Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶還搭襯了 nanoe™ X 健康科技，釋放氫氧離子有效抑制異味與髒污，維持空氣與內壁的良好衛生狀態。

科技讓生活變輕鬆，但物理法則依然誠實

從材料化學的低表面能設計，到微觀幾何的附著點控制，再到流體力學的水流沖刷，一座現代抗污馬桶的演進，縮影了人類如何運用基礎科學來解決日常生活痛點的智慧。

我們習慣將衛生清潔想像成一場與細菌髒污的硬碰硬死鬥。然而，A La Uno全自動洗淨馬桶 等現代衛浴技術的突破，展示了材料科學的另一種聰明思維：不靠強酸強鹼硬打，而是透過物理與化學邏輯，將「污垢固著」的機率降到最低。

當材料科學與現代衛浴技術結合，刷馬桶不再是一件令人頭痛的辛苦瑣事。透過這些前沿科技的加持，我們得以從繁重的家務勞動中解放，享受更加乾淨、舒適且有品質的日常生活。

*1 參考論文：A metallic anti-biofouling surface with a hierarchical topography containing nanostructures on curved micro-riblets

*2 參考論文：Brushing up functional materials

22 歲的義大利男性學生跟人講好時間，卻不知何故爽約。對方找上家長，但後者試圖電話聯絡，都無人接聽。該學生住所的公寓管理員，於是受家長請託，帶著備用鑰匙，前去查訪。當她推開門，潺潺水聲從浴室的方向，傾瀉而來。^[1]

命案現場

急救人員接獲管理員的通報，抵達現場。看見一名膚色淺，體毛黑，近乎全裸的男性，躺在浴缸裡。蓮蓬頭的水，朝男子頭上罩著的帆布袋直沖。他們把水關了，剪斷頸部的白色尼龍繩，掀開帆布袋，宣告男子死亡。（請慎入命案現場無碼照片。）^[1]

警察與鑑識專家稍後趕到蒐證：男子的手臂和手腕都被捆著，還有一只小鎖緊扣左右兩邊的尼龍繩。小鎖的鑰匙跟一把剪刀，落在浴缸底部，算是雙手可即之處。屍斑（post-mortem lividity）明顯，只是部份因背部擠壓而消失。脖子、四肢與開闔嘴巴的顳顎關節，都呈現屍僵（rigor mortis），已經硬化。^[1]（請慎入屍體照片。）

公寓內乾淨整潔；門窗沒有強行進入的跡象；廚房桌上，有咖啡及水各一杯；用剩的尼龍繩，則散落於臥室地板。家屬向警方表示，男子既沒有精神病史或社經困難，亦未曾顯露自殺傾向。^[1]

死亡時間

由於男子似乎剛過世不久，從死後身體降溫的屍冷（algor mortis）現象，判斷死亡時間，會是最精準的方法。^[2]此時室溫 24.0 °C，而男子的肛溫 32.5 °C，^[1]再配合體重和衣著覆蓋程度等資訊，^[3]根據 Henssge 列線圖（Henssge nomogram），可推估死亡時間為 5 至 12 小時前。^[1]

司法驗屍

36 小時後，檢方要求米蘭鑑識機構（Milan Institute of Legal Medicine）進行司法解剖：男子高 180 公分，重 70 公斤。身上沒有鈍器損傷，或自我防禦的痕跡。照理來講，死前若曾掙扎，上肢通常會留下不少的傷。他頭顱兩側，位於耳朵附近的顳骨岩狀部出血。胃裡僅有 50 毫升的褐色液體，無食物殘渣。呼吸道方面，肺臟外表蒼白，內部進水，體積過度膨大，且部份區域出血；肋膜下有瘀點；氣管、主支氣管裡，則有帶血色的泡沫。死後理應崩塌的肺部，受支氣管裡的積水影響，於水性肺氣腫（emphysema aquosum）的情況下，維持著吸氣時鼓脹的形狀。 ^[1]

另外，由送驗的毛髮、血液、尿液、膽汁、鼻腔拭子、腦部切片和胃部殘留物等，排除男子在酒精或藥物抑制中樞神經的狀態下，被人殺害。而公寓內採集到的 DNA，都屬於他本人。警方調閱監視錄影，也證實在估計的死亡時間內，周邊沒有可疑活動。^[1]

水刑

最後，法醫判定男子死於水刑（waterboarding）溺斃，一種向口鼻灌水，極其嚴酷的軍事逼供手段。然而，文獻統計 215 起浴缸陳屍案件中，僅 11 起為謀殺，而且遭人強迫溺水窒息的那 2 起，有諸多鈍器損傷，明顯與此案不同。上述的其他證據和檢驗結果，也指出案發當時，應該沒有別人在場。那麼尼龍繩與帆布袋，大概得由男子自己捆上身。警方根據男子於命案現場的樣貌，反推綁縛的步驟，認為雖然困難，但是確實可行。法醫則解釋死者之所以這麼做，通常是為了避免因痛苦而反悔。不過，公寓內尋無遺書。直到 2021 年鑑識期刊登載此案，男子自殺的動機，依然不明。^[1]

自殺防治專線：
 衛生福利部安心專線 1925
 生命線協談專線 1995
 張老師輔導專線 1980

參考資料

1. Galante N, Terzi M, Gentile G, et al. (2021) ‘An unusual suicide by self-waterboarding: forensic pathological issues’. International Journal of Legal Medicine, 135, 2351–2356.
2. Shrestha R, Kanchan T, Krishan K. (30 MAY 2023) ‘Methods of Estimation of Time Since Death’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls.
3. Wilk LS, Hoveling RJM, Edelman GJ, et al. (2020) ‘Reconstructing the time since death using noninvasive thermometry and numerical analysis’. Science Advances, 6, 22.

二年前，男友戀上別的女人。她從此自卑。埋首工作、約友聚會等自我分心（self-distraction）的技巧，助效短暫。她不時在凌晨醒來，精神渙散，覺得自己一文不值。四個月前開始自殘，某回還猛地戳刺右大腿。上週，減少社交，不願多做解釋，又拒絕尋求專業協助。她深感自己需要的是休息，是永遠脫離生活的困境。^[1]

女子自殺未遂，然後就被送去有逾百年歷史，全國最大的醫療機構──菲律賓總醫院（Philippine General Hospital）。^{[1, 2]}

自殺防治諮詢：
衛生福利部安心專線－1925
全臺生命線協談專線－1995
張老師專線－1980

重度憂鬱症

重度憂鬱症（major depressive disorder）的症狀，包括：長期心情低落、睡眠障礙、注意力不集中、食慾改變、自殺傾向、動力或興致盡失、感到罪惡或毫無價值，以及躁動或精神性運動遲緩等。^[3]女子符合數項，醫師也開立抗憂鬱劑escitalopram和抗精神病藥物aripiprazole。不過，為了排除會干擾情緒的其他肇因，就幫她抽了些血，稍做確認。^[1]

甲狀腺機能

甲狀腺機能低下（hypothyroidism）的病人，容易疲憊、抑鬱、怕冷、月經紊亂、體重增加、髮膚乾燥、心跳緩慢、肌肉與關節疼痛；其中有些毛病神似憂鬱症。^{[1, 4]}然而，這名女子的驗血結果相反，竟有甲狀腺機能亢進（hyperthyroidism）的跡象。可是她又表示，不曾顫抖、呼吸困難、體重減輕、眼球凸出、甲狀腺腫大，也沒有病毒感染或相關家族病史。此外，連心悸和心跳過速，都是這次就醫時才出現。^[1]

困惑的精神醫師找來內分泌科，一起評估女子的甲狀腺功能。他們推測這些變化，或許與自殺的方式有關。^[1]

上吊自殺

雙腳略微離地，女子的身體從高處垂懸。事發當天，母親驚見此景，趕忙剪斷繩索，任其落下。送抵急診時，女子意識清醒，心悸、心跳過速、頸部勒傷、左腳撕裂、左耳出血，左太陽穴則因落地衝撞而血腫。（頸傷特寫，請慎入。）電腦斷層掃描更顯示顱內出血、腦水腫，以及顳骨骨折。^[1]

甲狀腺掃描

過度緊張和受傷疼痛，所導致的心悸與心跳過速，多少能靠抗焦慮劑及止痛劑舒緩。偏偏在女子身上，不怎麼奏效。前述的甲狀腺功能檢測報告出爐後，內分泌科在她入院的第六天，進行甲狀腺掃描（thyroid scan）。^[1]當鎝同位素（Tc-99m）的放射性示蹤劑，經由口服或靜脈注射進入人體。再用醫療影像攝影機，捕捉其所釋出的伽馬射線（gamma rays），就能展現甲狀腺的情形。此技術亦可用在腦、心、肺、腎、肝、膽、脾等其他器官上。^[5]

另外，醫療團隊還測量女子的促甲狀腺激素受器抗體（thyrotropin receptor antibody）濃度，以排除會製造過多甲狀腺素的自體免疫疾病──葛瑞夫茲氏病（Grave’s disease）。總之，費了一番功夫後，終於診斷出她是罹患創傷性甲狀腺炎（trauma-induced thyroiditis）。^[1]

創傷性甲狀腺炎

有別於感染、手術和停用藥物等常見原因；女子可能是在上吊時，物理性地傷害到甲狀腺，觸發創傷性甲狀腺炎。她的甲狀腺素從破裂的地方外漏，造成某些甲狀腺機能亢進的症狀。這種內分泌的異常，快則幾小時，慢可至受傷 8 週後才浮現。由於醫師認為沒有使用抗甲狀腺藥物的必要，所以僅開了名為propranolol的非選擇性 β 腎上腺素受器阻斷劑（nonselective beta-adrenoreceptor antagonist），來對付心悸和心跳過速的問題。^{[1, 6]}所謂的非選擇性，就是能阻斷腎上腺素和正腎上腺素，對 β-1 和 β-2 兩種受器的刺激。在避免心臟疲於奔命的同時；對呼吸功能脆弱的病患，也有惡化病情的風險。^[6]

這名菲律賓女子身心狀況穩定後出院，並持續接受心理治療與心理教育。才過一個月，便順利返回職場。精神科醫師經過她的書面同意，拿故事去投稿期刊，呼籲救治上吊自殺未遂的病患時，要注意頸部受傷對甲狀腺的影響。^[1]

參考資料

1. Peralta PMA, Yu JRT, Hernandez EF, et al. (2022) ‘Acute Thyroiditis in a Patient with Neck Trauma’. Case Reports in Psychiatry, 6126254.
2. University of the Philippines. ‘About Us’. Philippine General Hospital. (Accessed on 22 DEC 2022)
3. Bains N, Abdijadid S. (01 JUN 2022) ‘Major Depressive Disorder’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
4. U.S. National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases. (MAR 2021) ‘Hypothyroidism (Underactive Thyroid)’. U.S. National Institutes of Health.
5. Kane SM, Davis DD. (19 SEP 2022) ‘Technetium-99m’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
6. Shahrokhi M, Gupta V. (08 MAY 2022) ‘Propranolol’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.

澳大利亞維多利亞州的驗屍官，每年獲報 7,000 個案件，主要涵蓋意外死亡，以及診療後或照顧、監管中喪命。它們的現場照片、已知情況、電腦斷層掃描影像和屍體外觀，通常先由鑑識病理學家檢視。同時，家屬可能有所疑慮，並要求解剖。驗屍官會綜合以上，決定是否動刀。這回維多利亞法醫機構（Victorian Institute of Forensic Medicine），從驗屍官那裡收到兩個疑似上吊的案子，得先進行初步的司法驗屍。^[1]

電腦斷層掃描

儘管無法完全取代解剖，電腦斷層掃描仍是驗屍的重要程序：一方面，可以在動刀之前，為屍體留下永久性的電子紀錄；另方面，也能預覽哪裡是解剖時得特別注意的部位。^{[1, 2]}所有來到維多利亞法醫機構的屍體，都會被德國進口的西門子電腦斷層掃瞄儀，從頭到腳，仔細地掃描一次。^[1]

驗屍

A 男是個 173 公分高，67 公斤重，20 來歲的青年。有憂鬱症病史，而且最近承受不小的人際壓力。一條直徑 1.5 公分的繩索，繫住他的脖子，繞過左耳後方，將整個人懸吊於樹上。電腦斷層掃描顯示他右邊的下顎髁骨（mandibular condyle）向前錯位，連帶下顎左邊偏移、交錯咬合（crossbite）；還有舌骨（hyoid bone）左側的大角（greater cornu）骨折，而右側的變形。外觀檢查方面，已經出現屍僵（rigor mortis）、屍斑（postmortem hypostasis）；但尚無分解腐化的跡象。下巴向左傾斜，脖子則被繩索擦傷。^[1]

B 男，30 幾歲，高 181 公分，重 111 公斤，也有人際上的壓力。急救人員趕到工廠，弄斷直徑 1 公分，順著右耳後方懸起的繩索，將他放下。電腦斷層掃描影像上，他左側的下顎髁骨向前移位，造成下顎右側偏移、交錯咬合；舌骨右邊與甲狀軟骨（thyroid cartilage）上角（superior cornu）骨折。以肉眼觀察的話，跟A男一樣，可見屍僵及屍斑，而且也還沒腐爛。他的下巴朝右傾；脖子的皮膚被繩索磨出褐色、乾燥的擦傷；結膜與鞏膜有些瘀點（petechiae）。^[1]

下巴單邊脫臼

除了四肢受傷，上吊主要會破壞頭、頸，特別是導致頸部擦傷；皮膚和眼睛的瘀點；以及舌骨、頸椎、喉頭軟骨骨折等。^[1]其中喉頭軟骨，包含上述的甲狀軟骨。^[3]因此，這兩名死者大部份的創傷，都不令人意外。不過，以往的文獻似乎沒有把顳顎關節（temporomandibular joint）的下顎髁骨向前移動，使下巴單邊脫臼的現象，視為觀察重點。^[1]

死後狀似受傷的屍體變化，鑑識病理學家一般都頗為熟悉。比方說，腐敗的過程中，關節會開始鬆脫。可是這兩具屍體，都還沒分解到那個程度。那麼會不會是死前遭受鈍器傷害，或是他殺所致？兩名男子不僅都有自殺的動機，身上沒有被攻擊的跡象；警方也未在現場找到他人介入的證據。另外，在正常狀況下，下顎髁骨向前時，嘴巴應該會張開，跟這裡的情形不同。^[1]

維多利亞法醫機構的團隊認為，兩具屍體下巴單邊脫臼，是因為繩索懸吊時的力道偏向一邊，固定住下顎同側的關節，卻將對角的那頭拉離原位，而且必定是屍體僵硬了才發生，所以嘴巴無法大開。他們覺得這個新發現的吊死特徵，值得與其他同業分享。於是圖文並茂地寫了篇個案報告，發表在 2023 年 7 月 18 日的《國際法醫期刊》（International Journal of Legal Medicine）上，還介紹電腦斷層掃描儀的型號及技術摘要，供大家參考。^[1]

參考資料

1. Glengarry J, Beaugeois M, Bugeja L, et al. (2023) ‘Suspension-associated dislocation of the jaw in hanging’. International Journal of Legal Medicine, 137, 1489–1495.
2. Sonnemans LJP, Kubat B, Prokop M, et al. (2018) ‘Can virtual autopsy with postmortem CT improve clinical diagnosis of cause of death? A retrospective observational cohort study in a Dutch tertiary referral centre’. BMJ Open, 8:e018834.
3. Suárez-Quintanilla J, Fernández Cabrera A, Sharma S. (05 SEP 2022) ‘Anatomy, Head and Neck: Larynx’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.