Tillämpningen av digitala tvillingar inom rättsmedicinsk toxikologi representerar ett betydande framsteg i rekonstruktionen av alkoholkonsumtionsmönster. En nyligen genomförd studie av forskare vid Linköpings universitet, i samarbete med Rättsmedicinalverket, visar att individualiserade beräkningsmodeller kan uppskatta både mängden och tidpunkten för alkoholkonsumtion med större noggrannhet än konventionella forensiska metoder. Genom att kombinera fysiologisk modellering med biokemiska bevis har denna metod potential att förbättra forensiska utredningar av rattfylleri, våldsbrott och olycksrekonstruktion.
Att bestämma en individs alkoholhalt i blodet (BAC) vid tidpunkten för en incident har länge varit en av de mest utmanande aspekterna av rättsmedicinsk toxikologi. Nuvarande rättsmedicinsk praxis bygger främst på analys av alkoholhalten i utandningsluften och etanolmätningar i blodet, vilka endast ger alkoholkoncentrationen vid den tidpunkt då de biologiska proverna samlas in. Att uppskatta tidigare alkoholkoncentrationer kräver matematisk extrapolering, en metod som ofta är förknippad med avsevärd osäkerhet eftersom alkoholens absorption, distribution, metabolism och eliminering varierar avsevärt mellan individer.
Dessa begränsningar blir särskilt tydliga i rättsfall som rör s.k. försvar av höftfläsk, där en misstänkt hävdar att alkohol konsumerades först efter en incident, såsom en trafikolycka. Eftersom traditionella metoder inte kan fastställa den exakta tidpunkten för alkoholkonsumtionen, har forensiska experter ofta svårt att bekräfta eller motbevisa sådana påståenden med hög säkerhet. Liknande utmaningar uppstår i utredningar som involverar våldsbrott eller olyckor, där biologiska prover kan samlas in flera timmar efter händelsen, vilket kräver retrospektiv uppskattning av berusningsnivåer.
För att övervinna dessa begränsningar utvecklade forskarna ett ramverk för digitala tvillingar som kan skapa en virtuell fysiologisk representation av en individ. Till skillnad från konventionella populationsbaserade farmakokinetiska modeller innehåller den digitala tvillingen personliga egenskaper som kön, ålder, längd, kroppsvikt och relevanta medicinska tillstånd. Modellen tar också hänsyn till fysiologiska faktorer som påverkar alkoholens kinetik, inklusive magtömningshastighet, matintag och vilken typ av alkoholhaltig dryck som konsumeras. Dessa individualiserade parametrar gör det möjligt för beräkningsmodellen att simulera alkoholabsorption och metabolism mer realistiskt och producera uppskattningar skräddarsydda för varje persons specifika egenskaper.
Den föreslagna metoden integrerar flera biologiska mätningar från forensiska prover, inklusive etanolkoncentrationer i utandningsluft, blod och urin, samt biomarkörer som genereras under alkoholmetabolismen. Istället för att enbart förlita sig på etanolkoncentrationen integrerar modellen information från etanol och dess metaboliter, vilket möjliggör en mer omfattande rekonstruktion av drickbeteendet. Integrationen av dessa biokemiska mätningar med individualiserade fysiologiska simuleringar möjliggör uppskattning av alkoholkonsumtionsmönster med betydligt större precision än konventionella forensiska beräkningar.
En av de största styrkorna med den digitala tvillingmetoden ligger i dess förmåga att ta hänsyn till interindividuell variation. Alkoholmetabolismen påverkas av ett flertal biologiska och miljömässiga faktorer som är svåra att fånga med traditionella forensiska ekvationer. Genom att införliva personlig fysiologisk information i beräkningsmodellen minskar den digitala tvillingen osäkerheten och ger mer realistiska uppskattningar av både mängden konsumerad alkohol och motsvarande tidslinje för konsumtion.
Forskarna betonar att det föreslagna systemet är avsett att fungera som ett beslutsstödjande verktyg snarare än en ersättning för forensiska experter. Syftet är att tillhandahålla vetenskapligt grundade uppskattningar som kompletterar professionell bedömning under forensiska utvärderingar. Den slutliga tolkningen av bevisen ligger fortfarande hos forensiska toxikologer, som måste beakta all tillgänglig medicinsk, biologisk och utredningsmässig information när de drar sina slutsatser.
Det långsiktiga målet med denna forskning är att utveckla en lättanvänd mjukvaruplattform som kan generera individualiserade alkoholkonsumtionsscenarier baserade på tillgängliga forensiska bevis. Genom att mata in biologiska provmätningar tillsammans med personliga fysiologiska egenskaper skulle forensiker kunna få probabilistiska uppskattningar av både tidpunkten och mängden alkoholkonsumtion. Ett sådant system skulle avsevärt förbättra den vetenskapliga grunden för retrospektiv alkoholrekonstruktion samtidigt som det stöder mer objektivt forensiskt beslutsfattande.
Publicerad i Vetenskapliga rapporter, illustrerar denna studie den växande potentialen för digital tvillingteknik inom rättsmedicin. I takt med att beräkningsfysiologiska modeller fortsätter att utvecklas förväntas digitala tvillingar bli alltmer värdefulla verktyg för personlig forensisk analys, vilket möjliggör en mer exakt tolkning av biologiska bevis och bidrar till större tillförlitlighet i brottsutredningar som involverar alkoholkonsumtion.
