L'exploitation des peintures en spray en criminalistique: mise en place d'une procédure de gestion et de comparaison des spectres infrarouges à l'aide des statistiques multivariées

La spectroscopie infrarouge (FTIR) est une technique de choix dans l'analyse des peintures en spray (traces ou bonbonnes de référence), grâce à son fort pouvoir discriminant, sa sensibilité, et ses nombreuses possibilités d'échantillonnage. La comparaison des spectres obtenus est aujourd'hui principalement faite visuellement, mais cette procédure présente des limitations telles que la subjectivité de la prise de décision car celle-ci dépend de l'expérience et de la formation suivie par l'expert. De ce fait, de faibles différences d'intensités relatives entre deux pics peuvent être perçues différemment par des experts, même au sein d'un même laboratoire. Lorsqu'il s'agit de justifier ces différences, certains les expliqueront par la méthode analytique utilisée, alors que d'autres estimeront plutôt qu'il s'agit d'une variabilité intrinsèque à la peinture et/ou à son vécu (par exemple homogénéité, sprayage, ou dégradation). Ce travail propose d'étudier statistiquement les différentes sources de variabilité observables dans les spectres infrarouges, de les identifier, de les comprendre et tenter de les minimiser. Le deuxième objectif principal est de proposer une procédure de comparaison des spectres qui soit davantage transparente et permette d'obtenir des réponses reproductibles indépendamment des experts interrogés. La première partie du travail traite de l'optimisation de la mesure infrarouge et des principaux paramètres analytiques. Les conditions nécessaires afin d'obtenir des spectres reproductibles et minimisant la variation au sein d'un même échantillon (intra-variabilité) sont présentées. Par la suite une procédure de correction des spectres est proposée au moyen de prétraitements et de sélections de variables, afin de minimiser les erreurs systématiques et aléatoires restantes, et de maximiser l'information chimique pertinente. La seconde partie présente une étude de marché effectuée sur 74 bonbonnes de peintures en spray représentatives du marché suisse. Les capacités de discrimination de la méthode FTIR au niveau de la marque et du modèle sont évaluées au moyen d'une procédure visuelle, et comparées à diverses procédures statistiques. Les limites inférieures de discrimination sont testées sur des peintures de marques et modèles identiques mais provenant de différents lots de production. Les résultats ont montré que la composition en pigments était particulièrement discriminante, à cause des étapes de corrections et d'ajustement de la couleur subies lors de la production. Les particularités associées aux peintures en spray présentes sous forme de traces (graffitis, gouttelettes) ont également été testées. Trois éléments sont mis en évidence et leur influence sur le spectre infrarouge résultant testée : 1) le temps minimum de secouage nécessaire afin d'obtenir une homogénéité suffisante de la peinture et, en conséquence, de la surface peinte, 2) la dégradation initiée par le rayonnement ultra- violet en extérieur, et 3) la contamination provenant du support lors du prélèvement. Finalement une étude de population a été réalisée sur 35 graffitis de la région lausannoise et les résultats comparés à l'étude de marché des bonbonnes en spray. La dernière partie de ce travail s'est concentrée sur l'étape de prise de décision lors de la comparaison de spectres deux-à-deux, en essayant premièrement de comprendre la pratique actuelle au sein des laboratoires au moyen d'un questionnaire, puis de proposer une méthode statistique de comparaison permettant d'améliorer l'objectivité et la transparence lors de la prise de décision. Une méthode de comparaison basée sur la corrélation entre les spectres est proposée, et ensuite combinée à une évaluation Bayesienne de l'élément de preuve au niveau de la source et au niveau de l'activité. Finalement des exemples pratiques sont présentés et la méthodologie est discutée afin de définir le rôle précis de l'expert et des statistiques dans la procédure globale d'analyse des peintures. -- Infrared spectroscopy (FTIR) is a technique of choice for analyzing spray paint speciments (i.e. traces) and reference samples (i.e. cans seized from suspects) due to its high discriminating power, sensitivity and sampling possibilities. The comparison of the spectra is currently carried out visually, but this procedure has limitations such as the subjectivity in the decision due to its dependency on the experience and training of the expert. This implies that small differences in the relative intensity of two peaks can be perceived differently by experts, even between analysts working in the same laboratory. When it comes to justifying these differences, some will explain them by the analytical technique, while others will estimate that the observed differences are mostly due to an intrinsic variability from the paint sample and/or its acquired characteristics (for example homogeneity, spraying, or degradation). This work proposes to statistically study the different sources of variability observed in infrared spectra, to identify them, understand them and try to minimize them. The second goal is to propose a procedure for spectra comparison that is more transparent, and allows obtaining reproducible answers being independent from the expert. The first part of the manuscript focuses on the optimization of infrared measurement and on the main analytical parameters. The necessary conditions to obtain reproducible spectra with a minimized variation within a sample (intra-variability) are presented. Following that a procedure of spectral correction is then proposed using pretreatments and variable selection methods, in order to minimize systematic and random errors, and increase simultaneously relevant chemical information. The second part presents a market study of 74 spray paints representative of the Swiss market. The discrimination capabilities of FTIR at the brand and model level are evaluated by means of visual and statistical procedures. The inferior limits of discrimination are tested on paints coming from the same brand and model, but from different production batches. The results showed that the pigment composition was particularly discriminatory, because of the corrections and adjustments made to the paint color during its manufacturing process. The features associated with spray paint traces (graffitis, droplets) were also tested. Three elements were identified and their influence on the resulting infrared spectra were tested: 1) the minimum shaking time necessary to obtain a sufficient homogeneity of the paint and subsequently of the painted surface, 2) the degradation initiated by ultraviolet radiation in an exterior environment, and 3) the contamination from the support when paint is recovered. Finally a population study was performed on 35 graffitis coming from the city of Lausanne and surroundings areas, and the results were compared to the previous market study of spray cans. The last part concentrated on the decision process during the pairwise comparison of spectra. First, an understanding of the actual practice among laboratories was initiated by submitting a questionnaire. Then, a proposition for a statistical method of comparison was advanced to improve the objectivity and transparency during the decision process. A method of comparison based on the correlation between spectra is proposed, followed by the integration into a Bayesian framework at both source and activity levels. Finally, some case examples are presented and the recommended methodology is discussed in order to define the role of the expert as well as the contribution of the tested statistical approach within a global analytical sequence for paint examinations

Fulminant Cerebral Malaria in a Swiss Patient

Abstract : Malaria remains the most important parasitic disease worldwide. Falciparum malaria is a medical emergency and requires immediate diagnosis and treatment. Cerebral malaria is a rapidly progressive, potentially fatal complication of Plasmodium falciparum infection. This case, including post-mortem observations, histology, and laboratory diagnosis, emphasizes the necessity of appropriate advice regarding malaria prophylaxis before travel to an endemic area. Malaria should always be considered in the differential diagnosis of patients presenting with fever and/or nonspecific flu-like symptoms after traveling to endemic countrie

Une question de temps : apprentissage par problème dans un cours de police scientifique

Cet article présente l’évaluation du scénario pédagogique d’un cours portant sur la datation et la chronologie en police scientifique organisé autour d’un apprentissage par problèmes (APP). Ce cours est organisé en APP pour aborder autant les questions pratiques que les concepts théoriques avec les étudiants, remplaçant ainsi une partie d’un enseignement ex cathedra. L’évaluation du scénario a mis en évidence le degré élevé de motivation des étudiants lié aux types de problèmes proposés, issus de situations réelles. Ceux-ci ont appris à travailler en groupe et à interagir de manière systématique avec leur entourage, étant ainsi partenaire de leur apprentissage plutôt que récepteurs. Cette nouvelle façon d’aborder l’enseignement théorique a également permis à l’enseignante d’améliorer ses capacités à transmettre les compétences visées au long du processus mis en place et ceci tout particulièrement en terme de transfert de la théorie vers la pratique.This article presents the evaluation of a problem-based learning (PBL) scenario introduced in a forensic course on dating and reconstruction of chronologies. The educational project comprises replacing part of the traditional lecture by PBL for practical reasons as well as conceptual. Evaluating the scenario highlighted that students’ motivation is enhanced by the problems put foward, stemming from real situations similar to those students will encounter in their future professional environment. Students also learned to work in groups and interact with their colleagues, thus being partners of their learning instead of sole receivers. This new approach of teaching concept and theories also improved the teacher capacities in enabling the learning process, and in particular transfering theory to practice

Basics of Functional Echocardiography in Children and Neonates.

Functional echocardiography has become an invaluable tool in the pediatric and neonatal intensive care unit. "Point-of-care," "target," or "focus" echocardiography allows bedside cardiac ultrasound evaluation of the hemodynamic status of the patient, helps in directing treatment, thus improves patients care. In order to be able to perform functional echocardiography, it is essential to understand the principles of ultrasound, to know the echocardiographic equipment and settings necessary to acquire the images. This article focuses therefore on the basics of cardiac ultrasound. It is meant to give an overview of two-dimensional echocardiographic views, M-mode imaging and Doppler echocardiography for neonatologists and pediatric intensivists. It is richly illustrated for better understanding with some examples of clinical applications of functional echocardiography in the intensive care setting

The reconstruction of serial numbers in polymers: Recent progress, challenges, and perspectives

Abstract The mass production of polymers has forced forensic practitioners to reconsider traditional methods of traces analysis. The field of impression reconstruction, specifically markings in firearms, is a prime example. This overview offers a critical evaluation of the relevant published techniques for the reconstruction of serial number in polymers, which include destructive methods such as swelling, heat treatments and relief polishing as well as methods allowing for trace preservation, such as hyperspectral Raman imaging combined with multivariate statistical analysis for enhanced pertinent data extraction. It therefore provides a complementary compilation to existing protocols for metal substrates. The novelty of this work lies within its approach, specifically by establishing not only the mechanistic scientific explanation for suitable comprehension and application of the techniques, but also by properly assessing their relevance considering the use in a forensic science context. The potential of wide-field imaging techniques, mainly auto-fluorescence analysis, is suggested for faster acquisition and reduced data processing (i.e., decreased time and greater accessibility). Additionally, application of the acquired knowledge to other relevant forensic traces, such as failure analysis of 3D printed objects, is proposed. Emphasis is also placed on the relevance of a purposeful interpretative framework necessary to reconstruct the singular past of the obliterated serial number thus leading to the identification of the given object in which it is affixed. This article is categorized under: Forensic Chemistry and Trace Evidence > Fingermarks and Other Marks Forensic Chemistry and Trace Evidence > Emerging Technologies and Methods Forensic Chemistry and Trace Evidence > Trace Evidenc

Latent fingermark imaging by single-metal deposition of gold nanoparticles and surface enhanced Raman spectroscopy

In forensic science, there is a high demand for a technique that allows the revelation of fingermarks invisible to the naked eye as well as the chemical information they contain. Here, we present a feasibility study consisting of using both the luminescence enhanced by surface plasmon of gold nanoparticles, and the surface enhanced Raman spectroscopy signal of fingermark chemical components to image latent fingermarks. A latent fingermark deposited on a transparent glass substrate was visually revealed using single-metal deposition employing gold nanoparticles. The resulting enhanced luminescence was monitored over a developed area of the latent fingermark, displaying light regions of 200-400 μm, corresponding to the fingermark ridges. The Raman signal of the fingermark's chemical components was enhanced into a measurable signal. Imaging those Raman peaks revealed the ridges pattern, attesting to the potential of our method. Since SMD is an end-of-sequence revelation technique for which further enhancement techniques do not exist, this work aims at demonstrating the feasibility of the technique in order to apply it on different systems, able to illuminate a complete surface of a few cm, and thus capable of both detecting contaminants in LFM and imaging features of the size of a complete LFM

A forensic international market survey of condom lubricants and personal hygiene products using ATR-FTIR coupled to chemometrics

Condom residues may be encountered in forensic investigations as traces in sexual assault or rape cases. Casework studies have shown the value of distinguishing condom residues from other types of personal products used by women. However, up to now, there has been no investigation of their chemical variability within an international context. This work employed attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy with chemometrics to provide objective characterisation of condom lubricants and personal hygiene products from the international market. 166 samples were obtained covering five major classes of products likely to be used by women. Principal component analysis distinguished most major classes based on their spectral profiles, with subsequent support vector machine models yielding discrimination accuracies over 90%. A two-step approach was subsequently developed and enabled both classification and a discrimination accuracy of 100%. This could provide greater confidence in chemical discrimination of residues from these products when conducting investigations and help assess the origin of the chemical profile obtained. Further testing using three validation sets produced an identification accuracy of 100% for generic classes, which may allow investigative leads to be more readily obtained from recovered evidence

La contrebande de tabac au Canada : aperçu de l'ampleur du phénomène au Québec

Résumé La contrebande de tabac est un phénomène criminel omniprésent au Canada, et dans la province de Québec. De nombreux enjeux, majoritairement sociaux et économiques, y sont associés. Cet article présente la première partie d’une recherche effectuée en parallèle visant l’application des procédures de renseignement criminel au tabac de contrebande. À partir des concepts issus de la science forensique et de la criminologie, le profilage des caractéristiques physiques et chimiques pourrait, à terme, permettre une approche systématique de comparaison et faciliter l’analyse des réseaux de distribution ou de production. Ainsi, cet article cherche à présenter l’état de la contrebande de produits de tabac au Québec, sur la période de 2019 à 2021, afin de prendre connaissance du contexte dans lequel cette recherche proposée prend part. Pour ce faire, divers éléments en lien à ce phénomène criminel sont présentés, tels que les types de contrebande, les méthodes d’approvisionnement, de fabrications et de distributions des produits de tabac illégaux. Le cadre législatif de ces produits au Québec, au fédéral et au provincial, est présenté. Puis, les importants projets de démantèlement de réseaux criminels par les organisations policières sont mis de l’avant, en plus des saisies, présentées par Revenu Québec, réalisée ces dernières années