Одной из важнейших тенденций современной медицинской науки является стремление к объективизации реакций человеческого организма (как физиологических, так и патологических) на внешние стрессорные воздействия. Применительно к судебной медицине подобная объективизация имеет огромное значение, т.к. позволяет судебно-медицинскому эксперту более аргументированно построить свое заключение, подтвердив результаты субъективных исследований (например, визуального) численными данными, полученными в ходе регистрации и измерения конкретного объективного параметра, исчерпывающе характеризующего изучаемое явление.
Вопросы диагностики давности механической травмы, как на живом лице, так и на трупе, уже достаточно давно являются приоритетными для судебно-медицинской науки и практики [5, 9], что обусловлено их огромной значимостью для органов следствия и суда. Тем не менее, несмотря на многочисленность исследований, проводимых в указанном направлении, проблема все еще достаточно далека от ее окончательного решения.
Так, в частности, для суждения о давности повреждений кожи предложены объективные биофизические методы исследования, основанные на регистрации ее электропроводящих свойств [12, 13], температурных особенностей повреждений [8, 10], регистрации изменений болевой чувствительности [1], изменений теплофизических характеристик тканей [2, 13] и т.д.
В отношении же повреждений, располагающихся на слизистых оболочках, можно отметить меньшее количество методов их изучения, как качественного, так и количественного плана. Пожалуй, наиболее хорошо подобные повреждения описаны при механической асфиксии [3], но для локализации кровоизлияний на слизистой ротовой полости, что порой встречается как единственный признак бывшего механического воздействия, разработанных объективных методов исследования явно недостаточно.
Цель работы – разработка методов биофизической диагностики на трупном материале давности прижизненных кровоизлияний на слизистой оболочке рта пострадавших объективными инструментальными способами.
Материалы и методы исследования
Работа выполнена на практическом судебно-медицинском материале с применением комплекса общепринятых и специальных методов исследования. Представлены данные исследования 73-х трупов, проходивших экспертизу в ГКУЗ ХМАО – Югры «Бюро судебно-медицинской экспертизы» в период с 2008 по 2013 гг.
В качестве способов регистрации биофизических характеристик поврежденных объектов производилось изучение теплофизических параметров (теплоемкости и теплопроводности) мягких тканей, составляющих внутреннюю поверхность ротовой полости, с помощью приборов, метрологически стандартизованных и сертифицированных как медицинские измерительные средства. Конструктивно установка для определения теплопроводности представляла собой последовательно вертикально расположенные элементы – нагреватель, датчик и холодильник, позволяя определять коэффициент теплопроводности методом «плоского слоя» [2, 4, 7]. Определение теплоемкости биологических тканей производилось с помощью установки, конструктивно состоящей из калориметра, перемешивающего устройства, термоизмерителя и компьютера [2, 6]. Погрешность используемых аппаратных решений во всех случаях не превышала 5 % конечного получаемого значения изучаемой характеристики.
Изученные повреждения располагались на слизистой губ, десен и поверхности щек. Тем не менее, поскольку в ходе проведенных исследований достоверных различий между объектами этих локализаций получено не было, в последующем было решено объединить их в единую группу.
Диапазон давности изученных повреждений находился в интервале от 9 до 120 часов и подтверждался анамнестическими данными, медицинскими документами и материалами следствия.
Обработка численных значений наблюдений, полученных в ходе экспериментального исследования, производилась методами количественной статистики с помощью специализированных компьютерных программ – Microsoft Excel, SPSS 17,0 for Windows, PolyAnalist 2,0 for OS2-Warp.
Результаты исследования и их обсуждение
Установлено, что теплофизические параметры травмированных биологических тканей достоверно изменяются в динамике посттравматического периода (рис. 1).
При этом изменения теплоемкости наиболее достоверно описываются уравнением
(1)
где Темк – теплоемкость травмированных тканей, Дж/(кг∙К); Р – порядковый номер группы посттравматического периода (1 – 0 часов; 2 – 0–24 часа; 3 – 25–48 часов; 4 – 49–62 часа; 5 – 63 и более часов), а изменения теплопроводности описываются уравнением
(2)
где Тпров – теплопроводность травмированных тканей, Вт/(м∙К); Р – порядковый номер группы посттравматического периода (1 – 0 часов; 2 – 0–24 часа; 3 – 25–48 часов; 4 – 49–62 часа; 5 – 63 и более часов).
Возможность влияния возраста на значения теплоемкости и теплопроводности травмированных биологических тканей (мягкие ткани области кровоизлияний рта пострадавших) изучалась с помощью вычисления непараметрической корреляционной зависимости (Спирмена и Кендалла). В ходе анализа было установлено, что между изучаемыми параметрами существует слабая корреляционная зависимость. Тем не менее, поскольку достоверность корреляции не достигла критической величины в 95 %, учитывать фактор паспортного возраста умершего человека при определении давности механической травмы теплофизическим способом нет не обходимости.
Динамика изменения теплоемкости
Динамика изменения теплопроводности
Рис. 1. Полиномиальные тренды изменения величины изученных теплофизических параметров в динамике посттравматического периода
Изучение влияния половой принадлежности личности на значения теплофизических параметров травмированных биологических тканей показало, что их теплоемкость не зависит от пола субъекта, а теплопроводность демонстрирует существование значимых различий только на сроках посттравматического периода свыше 63-х часов. Естественно, что указанные результаты сопровождались выводом об отсутствии необходимости учета половой принадлежности субъекта в последующем.
Изучение влияния причины смерти на значения теплофизических параметров травмированных тканей не сопровождалось существенным выявлением таковых. В то же время изучение влияния факта наличия алкоголя в крови трупа на изучаемые теплофизические характеристики показало, что теплопроводность травмированных биологических тканей достоверно меняется при его наличии, что обусловливает необходимость учета этого фактора. Влияний этанолэмии на значения теплоемкости изученных объектов не установлено.
Используя методы «интеллектуального анализа данных», с помощью программы PolyAnalist 2,0 for OS2-Warp установлено, что в случае отсутствия этанола в крови трупа давность травматического воздействия может быть определена с помощью уравнения
(3)
где DТ – расчетная давность травмы, ч; λповр – теплопроводность мягких тканей поврежденной области, Вт/(м∙К), а при наличии алкоголя в крови трупа по формуле
(4)
где DТ – расчетная давность травмы, ч; λповр – теплопроводность мягких тканей поврежденной области, Вт/(м∙К); Сх – концентрация этанола в крови трупа, ‰.
Проведенный дисперсионный анализ по алгоритму А.В. Куликова и соавторов (2006) позволил установить границы доверительного интервала (погрешность метода) для достоверности Р ≥ 95 % (рис. 2).
Выражение 3
Выражение 4
Рис. 2. Границы погрешности теплофизического способа определения давности повреждений слизистой ротовой полости
Соответственно, к практическому применению рекомендованы выражения:
при отсутствии алкоголя в крови умершего
(5)
где DT – расчетная давность травмы, ч; Dповр – реальная давность травмы (повреждения), ч,
при наличии алкоголя в крови умершего
(6)
где DT – расчетная давность травмы, ч; Dповр – реальная давность травмы (повреждения), ч.
Использование разработанных уравнений продемонстрируем на примерах практических судебно-медицинских наблюдений:
Пример 1. Труп гр-на А., 58 лет, направлен полицией в Бюро судебно-медицинской экспертизы для проведения судебно-медицинского исследования. При исследовании трупа установлено наличие у него повреждений (кровоизлияний) слизистой рта, причиненных гр-ну А. третьими лицами в ходе совершения ими противоправных действий.
Определен коэффициент теплопроводности мягких тканей области кровоизлияний слизистой рта исследованного трупа λповр = 0,539 Вт/(м∙К) и проведено судебно-химическое исследование его крови на наличие в ней алкоголя. В крови трупа гр-на А. алкоголь не обнаружен. Произведен расчет давности кровоизлияний слизистой рта у исследованного трупа (DТ):
Произведен расчет интервала, в границах которого с вероятностью более 95 % находится истинная давность повреждения по выражению (5):
Таким образом, повреждения (кровоизлияния) слизистой оболочки рта трупа гр-на А. образовались не ранее 34,5 часов и не позднее 48,7 часов до момента его смерти. Полученный результат соответствовал данным следственных органов относительно времени причинения третьими лицами повреждений гр-ну А.
Пример 2. Труп гр-на Б., 39 лет, направлен полицией в Бюро судебно-медицинской экспертизы для проведения судебно-медицинского исследования. При исследовании трупа установлено наличие у него повреждений (кровоизлияний) слизистой рта, причиненных гр-ну Б. третьими лицами в ходе совершения ими противоправных действий.
Определен коэффициент теплопроводности мягких тканей области кровоизлияний слизистой рта исследованного трупа λповр = 0,531 Вт/(м∙К) и проведено судебно-химическое исследование его крови на наличие в ней алкоголя. В крови трупа гр-на Б. обнаружен алкоголь в концентрации 1,27 ‰. Произведен расчет давности кровоизлияний слизистой рта у исследованного трупа (Dповр):
Произведен расчет интервала, в границах которого с вероятностью более 95 % находится истинная давность повреждения по выражению (6):
Таким образом, повреждения (кровоизлияния) слизистой оболочки рта трупа гр-на Б. образовались не ранее 32,2 часов и не позднее 46,9 часов до момента его смерти. Полученный результат соответствовал данным следственных органов относительно времени причинения третьими лицами повреждений гр-ну Б.
Научная новизна и практическая значимость разработанного способа диагностики давности локальных повреждений мягких тканей, составляющих стенки ротовой полости исследуемого пострадавшего лица, подтверждена патентом на изобретение RU 2525534 от 20.08.2014 г. [14].
Выводы
– установлено достоверное (Р ≥ 95 %) изменение теплофизических параметров (теплоемкости и теплопроводности) травмированных мягких тканей с кровоизлиянием на слизистой оболочке рта данной области, в зависимости от длительности посттравматического периода. Численные значения указанных параметров могут служить в качестве критериев, позволяющих использовать их с целью диагностики давности механической травмы;
– динамика изученных теплофизических параметров травмированных мягких тканей наиболее достоверно (коэффициент достоверности аппроксимации R2 ≥ 0,99) описывается полиномиальной зависимостью третьей степени;
– наличие алкоголя в крови трупа является значимым фактором с позиции влияния его на значение теплопроводности травмированных биологических тканей и должно учитываться в ходе создания методики определения давности механической травмы теплофизическим способом. Прочие анализируемые в работе факторы (пол, возраст, причина смерти) не являются значимыми и могут не учитываться;
– с помощью методов интеллектуального анализа данных разработаны оригинальные математические выражения (3)–(4), которые позволяют произвести расчет давности повреждения (кровоизлияния) мягких тканей слизистой оболочки рта трупа по величине их теплопроводности;
– границы интервала, в которых с достоверностью более 95 % находится искомое значение давности механической травмы, можно рассчитать, используя неравенства (5)–(6) для случаев отсутствия либо наличия алкоголя в крови умершего соответственно.
Рецензенты:Витер В.И., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой судебной медицины, ГБОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия» Минздрава России, г. Ижевск;
Поздеев А.Р., д.м.н., доцент кафедры судебной медицины, ГБОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия» Минздрава России, г. Ижевск.
Работа поступила в редакцию 05.12.2014.