Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Цифровые технологии исследования изображений как средство судебно-медицинской диагностики повреждений кожи Шишкин Юрий Юрьевич

Цифровые технологии исследования изображений как средство судебно-медицинской диагностики повреждений кожи
<
Цифровые технологии исследования изображений как средство судебно-медицинской диагностики повреждений кожи Цифровые технологии исследования изображений как средство судебно-медицинской диагностики повреждений кожи Цифровые технологии исследования изображений как средство судебно-медицинской диагностики повреждений кожи Цифровые технологии исследования изображений как средство судебно-медицинской диагностики повреждений кожи Цифровые технологии исследования изображений как средство судебно-медицинской диагностики повреждений кожи
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Шишкин Юрий Юрьевич. Цифровые технологии исследования изображений как средство судебно-медицинской диагностики повреждений кожи : диссертация ... доктора медицинских наук : 14.00.24 / Шишкин Юрий Юрьевич; [Место защиты: ГОУВПО "Московский государственный медико-стоматологический университет"].- Москва, 2005.- 198 с.: ил.

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Современное состояние проблемы судебно-медицинской диагностики механизма образования повреждений кожи 15

Глава 2. Современное состояние проблемы судебно- медицинской диагностики давности образования повреждений кожи 35

Глава 3. Морфологические кожные проявления некоторых заболеваний 46

Глава 4. Использование математических методов и компьютерной техники для диагностики в экспертных исследованиях 63

Глава 5. Материал, методики и программа исследования 70

Глава 6. Технические и медико-правовые аспекты применения цифровой фотографии для анализа повреждений кожи 95

6.1 Унификация формата и цветовой гаммы анализируемых изображений 95

6.2 Анализ числовых характеристик элементов изображений. Визуальная оценка изображений 106

6.3 Медико-правовые аспекты применения цифровой фотографии для анализа повреждений кожи 120

Глава 7. Установление характера повреждений кожи с помощью программы компьютерной диагностики 125

Глава 8. Идентификация травмирующего предмета по цифровым фотографиям 143

Заключение 159

Выводы 164

Практические рекомендации 166

Список литературы 169

Приложение 208

Введение к работе

Актуальность темы. В Российской Федерации в 2000 году проведено свыше 1 млн. экспертиз и освидетельствований живых лиц, которые более чем в 70 процентах случаев имели повреждения. За этот же период времени выполнено свыше 500 тыс. экспертиз и исследований трупов, которые также в большинстве случаев имели повреждения, требующие судебно-медицинской оценки (Кузнецов Л.Е., 2002). Кожа человека является первым барьером организма, который встречает травмирующий агент, поэтому повреждения кожи занимают значительное место в судебно-медицинской практике. Оценка характера повреждений кожи имеет важное значение для диагностики при огнестрельных ранениях (Молчанов В.И., Попов В.Л., Калмыков К.Н., 1990; Попов В.Л., Шигеев В.Б., Кузнецов Л.Е., 2002; Лаврентюк Г.П., 2002; Макаров И.Ю., 2005), при воздействиях тупыми предметами (Муханов А.И., 1974; Гурочкин Ю.Д., 1976; Акопов В.И., 1978; Филипчук О.В., 1968; Касатеев А.В., 1991; Пурдяев Ю.С., 1973, Гедыгушев И.А., 1986; Плаксин В.О., 1996), при воздействиях острыми орудиями (Абрамов С.С., 1989; Иванов И.Н., Зимина Ю.В., 1996; Фурман М.А., 1973; Иванов И.Н., 2002; Исаков В. Д., Дыскин Е. А., Панчук Ю. П., Злодеев Н. А., 2004), при механической странгуляционной асфиксии (Молин Ю.А., 1996, 2000), при дорожно-транспортных происшествиях (Солохин А.А., 1972), при электротравме (Николаенко Л.П., 1987), при падениях с высоты и на плоскости (Авдеев А.И., 2001). Кроме того, оценка состояния кожных покровов важна для установления давности смерти (Жаров В.В., 1997).

Применяемые в судебной медицине традиционные методы, заключающиеся в выявлении, анализе и субъективной оценке повреждений или иных объектов исследования, при резко возрастающем объеме информации становятся все менее продуктивными и доказательными. Огромное количество фактов, полученных судебно-медицинскими экспертами, уже не поддается объективному и быстрому учету, аргументированному обобщению в памяти человека (Солохин А.А., Киселев А.С.,1992). Развитие судебной медицины стимулирует поиск наиболее рациональных и доступных методов, приемов и научно-технических средств, повышающих эффективность судебно-медицинской диагностики (Гедыгушев И.А., 2000). Качество судебно-медицинской диагностики зависит как от опыта судебно-медицинского эксперта, так и от степени детализации при описании повреждений. Какой бы метод исследования ни применялся при решении экспертных вопросов, в большинстве случаев он сводится к визуальной оценке экспертом морфологических изменений. Так, эксперт оценивает цвет повреждения, его форму, характер контуров и другие признаки. В зависимости от условий исследования (различное психо-функциональное состояние эксперта, разная степень освещенности объектов) оценка человеком одних и тех же явлений может заметно отличаться. С другой стороны, даже при наличии детального описания повреждения и целостного восприятия его, эксперту необходим достаточно большой опыт, чтобы сделать правильный вывод в отношении травмирующего предмета. Поэтому стремление судебно-медицинских экспертов получить объективную информацию о характере повреждений всегда являлось мощным стимулом в поиске новых методов исследования.

Таким образом, в судебно-медицинской практике назрела необходимость в создании средства, способного унифицировано фиксировать морфологические особенности повреждений, анализировать их для формирования объективных и обоснованных выводов. Таким средством может явиться автоматизированный дифференциально-диагностический комплекс, основанный на применении математических методов и достижений в таких областях знаний, как цифровая обработка сигналов, создание систем управления и принятия решений (Дуда Р., Харт П., 1976; Василенко Б.И., Тараторин А.М., 1986; Даджион Д., Мерсеро Р., 1988; Хорн Б.К., 1989; Карнаухов А.В., Мерзляков Н.С., Милюкова О.П., 2000; Рубанов Л.И., Карнаухов В.Н., Кузнецов Н.А. и др., 2000). Необходимым этапом в создании такого комплекса должна быть разработка метода объективной оценки внешнего вида повреждений с установлением диагностических критериев. Единственным способом получения объективного описания повреждений, минуя зрительно-аналитическую систему человека, является получение цифрового изображения объекта с последующим его компьютерным анализом.

Актуальным является вопрос о морфологической оценке состояния кожи при массовой гибели людей для целей идентификации личности (Тучик Е.С., 1993, 1997; Колкутин В. В., Абpамов С. С., Ляненко В. А. и др., 2003).

Отличительной особенностью всех существовавших методов оценки внешнего вида повреждений является их субъективизм, который обусловлен, в частности, индивидуальной оценкой цвета отдельных компонентов повреждений исследователем. В судебно-медицинской литературе накоплена значительная база информации о методах диагностики давности кровоподтеков и ссадин, об оценке характера травмирующего предмета по внешнему виду ран и т.д. Но из-за субъективности в оценке цвета, отсутствия методики регистрации условий при оценке внешнего вида, диагностика характера повреждений по внешнему виду оказывается неточной, а иногда и противоречивой. В настоящее время отмечается активное развитие технических средств фиксации изображений, и назрела необходимость разработки критериев оценки качества изображения, достаточного для оценки характера повреждений. Актуальной является разработка методики анализа изображений для установления давности и механизма образования повреждений. Стремительное развитие технологий программирования сделало возможным создание сложных систем обработки компьютерной графики и манипулирования объемными базами данных. В технической литературе появились публикации о разработке целых направлений и подходов к анализу изображений. Выделение, описание, классификация, группирование объектов являются основными задачами систем распознавания образов (Jain A.K., Duin R. P.W., Mao J. C., 2000). Данные задачи существенно усложняются при обработке цветных изображений. Цвет предоставляет дополнительную информацию об объекте, которую следует использовать в процессе распознавания (Shih F.Y., Pu C.C., 1995; Jang J.H., Hong K.S., 2001). Единичные публикации об успешных попытках применения цифровой фотографии для решения экспертных вопросов, связанных с диагностикой травмирующего предмета, появились как в России (Новоселов В. П., Федоpов С. А.,1999; Абрамов С.С., Гедыгушев И.А., Звягин В.Н. и др., 2000; Никитин С. А., Демидов И. В., 2000), так и за рубежом (John C., 2001). В настоящее время в литературе подробно освещены технические вопросы, связанные с принципами формирования цифровых изображений и приемов их редактирования (Стоун М.Д., Гладис Р., 2004; Данилова Т., 2005; Симонович С. В., Мураховский В. И., 2005).

Массовое производство цифровой аппаратуры привело к значительному снижению ее стоимости, что обусловило доступность цифровых фотокамер практически в каждом бюро судебно-медицинской экспертизы. В то же время, в судебно-медицинской практике отмечается неоднозначное отношение экспертов к цифровой фотографии как самостоятельному объекту судебно-медицинского исследования с технических и правовых позиций. Ряд экспертов воспринимают цифровую фотографию лишь как удобное средство иллюстрации (Сопнев А.В., Нагорнов М.Н., 2003; Karen T., 2001). Поэтому разрешение вопроса о возможности использования цифровой фотографии с диагностической целью требует научного обоснования.

Изложенное позволило убедиться в актуальности и востребованности практикой технологий анализа цифровых изображений и сформулировать цель и задачи исследования.

Цель исследования - разработка научного обоснования цифровых технологий исследования изображений для судебно-медицинской диагностики повреждений кожи и определение наиболее эффективных методов диагностики повреждений кожи по цифровым фотографиям с помощью компьютерных средств.

Задачи исследования.

  1. Разработать критерии качества изображения поверхности кожи, пригодного для судебно-медицинской оценки.

  2. Создать методику формализации изображений повреждений.

  3. Разработать методы диагностики повреждений кожи по цифровым фотографиям.

  4. Создать аппаратно-программный регистрационный комплекс, формирующий базу данных цифровых изображений и числовых значений участков изображений, характерных для различных элементов повреждений кожи.

  5. Установить основные закономерности распределения числовых значений пикселей, характерных для различных морфологических элементов повреждений кожи и кожных проявлений некоторых заболеваний.

  6. Создать специализированный аппаратно-программный комплекс диагностики повреждений кожи по цифровым морфологическим характеристикам с автоматизацией основных этапов анализа изображений.

Научная новизна.

В условиях развития цифровых компьютерных технологий открывается принципиально новое направление в исследовании повреждений кожи.

Дано научное обоснование цифровой фотографии повреждения как самостоятельного объекта судебно-медицинского исследования.

Разработана методика формализации цифровых изображений повреждений, позволяющая сравнивать их между собой.

Разработана методика оценки изображений повреждений кожи по объективным морфологическим характеристикам и создан регистрационный аппаратно-программный комплекс, формирующий базу данных числовых значений элементов изображений.

Создан специализированный аппаратно–программный комплекс анализа цифровых изображений повреждений кожи с автоматизацией основных этапов анализа.

Дано научное обоснование применения визуальной и математической оценки цифровых изображений кожи для диагностики характера повреждений.

Основные положения, выносимые на защиту.

  1. Цифровая фотография является самостоятельным информативным объектом судебно-медицинского исследования на предмет установления вида повреждения кожи, его давности и механизма образования.

  2. Для оценки характера повреждения кожи по цифровой фотографии изображение должно соответствовать ряду критериев качества.

  3. Числовые характеристики цветности элементов изображений повреждений содержат объективную информацию о морфологических свойствах повреждений кожи.

  4. Использование установленных закономерностей распределения числовых значений пикселей в изображениях и созданного специализированного аппаратно-программного комплекса, позволяет автоматизировано проводить диагностику повреждений кожи по цифровым фотографиям.

  5. Разработанные компьютерные технологии оценки поверхности кожи по цифровым изображениям перспективны для исследования повреждений иных локализаций, а также диагностики кожных проявлений заболеваний.

Практическая значимость работы.

1. Установлено, что цифровая фотография является самостоятельным информативным объектом судебно-медицинского исследования. Разработанные методы оценки изображений позволяют проводить экспертные исследования по цифровой фотокопии объекта с диагностикой характера повреждений кожи, давности и механизма образования при невозможности представить на экспертизу подлинник.

2. Формализация цифровых изображений позволяет сравнивать их между собой, что делает возможным изучать повреждения в динамике.

3. Разработанный метод анализа цифровых изображений позволяет проводить диагностику повреждений кожи по объективным числовым характеристикам пикселей.

4. Применение метода оценки изображений кожи по цифровым морфологическим характеристикам позволяет унифицировать и объективизировать описание повреждений, повысить уровень диагностики и качество экспертиз.

5. Применение созданного специализированного аппаратно–программный комплекса анализа цифровых изображений повреждений кожи позволяет проводить диагностику автоматизировано.

6. Применение метода формализации и оценки цифровых изображений поверхности кожи в клинике имеет несомненные перспективы для диагностики заболеваний кожи, кожных проявлений заболеваний внутренних органов и изучения патологических изменений кожи в динамике.

Внедрение результатов исследования.

Результаты работы внедрены в экспертную практику Ивановского, Смоленского, Пермского, Владимирского, Кировского, Свердловского, Нижегородского, Тульского, Новосибирского, Калужского, Тюменского областных Бюро судебно-медицинской экспертизы, республиканского бюро судебно-медицинской экспертизы Республики Ингушетия; в процесс обучения студентов на кафедре судебной медицины, правоведения и биоэтики ГОУ ВПО «Ивановская государственная медицинская академия Росздрава». По теме диссертации оформлены 16 рационализаторских предложений.

Апробация работы.

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на:

IV международном Конгрессе по интегративной антропологии (Санкт –Петербург, 2002 г.);

международной научной конференции «Актуальные проблемы спортивной морфологии и интегративной антропологии», посвященной 70-летию со дня рождения профессора Б.А. Никитюка (Москва, 2003 г.);

Всероссийском съезде (Национальном конгрессе) по медицинскому праву (Москва, 2003 г.);

научно-практической конференции, посвященной актуальным проблемам регионального здравоохранения и 85-летию образования Ивановской области (Иваново 2003);

на областной расширенной конференции судебных медиков, криминалистов и следственных работников Ивановской области (Иваново, 2000 г.);

межкафедральной научно-практической конференции, посвященной актуальным вопросам развития судебно-медицинской службы Ивановской области (Иваново, 2003 г.);

межкафедральной научно-практической конференции «Неделя науки» Ивановской государственной медицинской академии (Иваново, 2003 – 2004 гг.).

международной научной конференции по анализу изображений «7th International Conference on PATTERN RECOGNITION and IMAGE ANALYSIS: NEW INFORMATION TECHNOLOGIES» (Санкт Петербург, 2004 г.).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 28 печатных работ, в том числе, 5 - в журналах, рекомендованных ВАК для публикации; Российским Центром судебно-медицинской экспертизы изданы 2 информационных письма. По материалам диссертации в Российском агентстве по патентам и товарным знакам зарегистрировано 2 изобретения.

Структура и объем диссертации.

Современное состояние проблемы судебно-медицинской диагностики механизма образования повреждений кожи

По мнению J.Fasekas, F.Kosa, A.Bosch (1968) прочность разных участков кожи у мужчин и женщин неодинакова, причем с возрастом она снижается. В этой связи снижаются и возможности отображения прюнаков травмирующих орудий, а, следовательно, и их идентификации. Ю.С.Пурдяев (1973) отмечал, что в раде наблюдений кровоподтеки на лице точно соответствовали по форме рифленой подошве ботинок, которыми были нанесены удары, что позволяет провести идентификацию орудия травмы. А.В. Касатеев (1973, 1985) проводил эксперименты, в которых дозированные удары наносились на кожу трупа под разным углом. Автор отмечает, что по следам на коже трасологнческое исследование позволяет решить вопрос о сходстве, а иногда и о индивидуальной идентификации орудия. При этом пригодные для совмещения следы оставались даже при нанесении скользящих ударов через 1-2 слоя текстильной ткани.

В.И.Акопов (1978) утверждает, что при ударах даже одним предметом могут образовываться различные по форме и размерам повреждения. Так, в одном из наблюдений множество ран на голове возникло от ударов молотком с четырехугольной ударной поверхностью. Они имели линейную, дугообразную, треугольную, углообразную и неправильно округлую форму. Возможность определения ударной поверхности тупого предмета по особенностям раны очень ограничена, но все-таки существует. Форма раны иногда позволяет распознать травмировавшее орудие: при небольших размерах орудия, значительной силе воздействия, отвесном ударе, особенно в местах, где близко подлежат плотные ткани. Автор отмечает, что раны на голове, нанесенные тупыми предметами с цилиндрической поверхностью, чаще всего имеют веретенообразную форму с раздвоенным концом. При сведении краев повреждения имеют вид извилистой линии. Неровность и осаднение краев выражены тем больше, чем больше диаметр предмета. Размеры ран волосистой части головы соответствуют величине ударной поверхности орудия лишь в том случае, если она небольшая, обычно же они меньше. Раны головы, нанесенные тупым предметом с ребром, обычно имеют веретенообразігую форму и очень схожи с повреждениями, причиненными острыми орудиями, причем нередко не имеют осаднений по краям. Края ран головы, полученных от действия тупых предметов с ограниченной поверхностью, осадненные, подрытые, отвесные, неровные.

В.И. Акопов отмечает, что независимо от конфигурации соударяющей поверхности кровоподтеки бывают округлой или овальной формы. Однако в местах, где толщина подкожной клетчатки незначительна (лоб, свод черепа, кисти, предплечья, спина), форма кровоподтека может отображать форму ударной поверхности травмирующего орудия. Автор утверждает, что размеры кровоподтека зависят от размеров поверхности соприкосновения орудия с телом, строения тканей, в которые изливается кровь, диаметра и количества разорвавшихся сосудов, возраста пострадавшего, скорости свертывания крови и характера травмы.

И.В.Слепышков (1937) изучал особенности ран мягких тканей при ударах обухом топора, молотками с плоской круглой, прямоугольной поверхностью, предметами цилиндрической формы, с широкой плоской поверхностью.

Как установил A.Werkgartner (1938), воздействие предметов с ребром сопровождается возникновением ран, по свойствам иногда близких к повреждениям от острых предметов. Прямолинейное ребро чаще причиняет веретенообразные раны с макроскопически ровными или почти ровными краями и острыми концами. Однако края таких повреждений могут быть и неровными, извилистыми, осадненными.

По наблюдениям WJanssen (1963), удары углом тупого предмета вызывают ограниченные прямолинейные раны без тканевых мостиков. При длине травмирующего ребра до 40 см они в опытах автора точно соответствовали отпечатку края орудия.

В своих работах О.В.Филипчук (1968, 1969) указывает на возможности установления характера травмирующей поверхности тупого предмета, последовательности причинения повреждений и количества воздействий по морфолопіческим свойствам ран. Наиболее подробно им рассматриваются раны, причиненные предметом с ребром, предметом с цилиндрической поверхностью. Автором приводятся данные микроскопического исследования ушибленных ран.

Д.В.Сундуков (1986, 1987, 1988, 1990) установил дифференциально-диагностические признаки повреждений мягких тканей головы и костей черепа, возникающих при ударах тупыми твердыми предметами с ограниченной круглой плоской, сферической и трехгранной ударяющими поверхностями как при наличии головного убора, так и без него.

Современное состояние проблемы судебно- медицинской диагностики давности образования повреждений кожи

Изучением давности повреждений занимались многие отечественные и зарубежные авторы: Е.З.Бронштейн (1959), И.В.Крыжановская (1969), А.Гаибов (1974), В.М.Смольянинов, Ю.Л. Мельников (1974), А.И.Муханов (1974), Т.Я. Баженко (1977), С.С.Бондарь (1982), А.Ф.Кулик (1986), Г.В.Ананьев (1987), Б.В.Михайличенко (1992), Г.А.Пашинян (1964, 1971), H.Merkel (1931), J.Hirvonen (1968) и др.

Авторами предлагались различные методики для установления давности повреждений: макроскопический, цитохимические (Смирнов В.В., 1974; Кидралиев С.К., 1975; Капустин А.В., Челноков B.C., Тищенко В.И., 1973), гистологические (Hirvonen J., 1968), электронная микроскопия (Втюрин Б.В., Туманов В.П., 1977), эмиссионный спектральный анализ (Г.Д. Долгополов,1969), электротермометрия (Литвак Е.А.,1967).

Основой исследований повреждений всегда была диагностика давности по морфологическим признакам. Так, А.И.Муханов (1974), характеризуя динамику изменения вида кровоподтека писал, что первоначально он имеет вид багрово-красный, красновато-синий, багрово-синий, насыщенно-синий, а при обильных кровоизлияниях - лиловый цвет, затем становится зеленым, потом желтым, постепенно исчезая. В поздние сроки вид кровоподтека может быть пестрым: сохранившейся в центре пестрой окраске сопутствует зеленоватый цвет по периферии этой зоны, а желтый - по краю повреждения. Л.С.Свердлов (1949) отмечал, что красновато-синяя окраска кровоподтека может перейти в зелеігую и, минуя желтую, постепенно исчезнуть. Также красновато-синяя может перейти в желтую, минуя зеленую окраску. О.И.Бойко (1958) установила, что таким образом могут изменяться кровоподтеки в области облысения на голове, на щеках, груди, шее, ногах, руках. Кроме того, Л.С.Свердлов (1949) и

О.И.Бойко (1958) приводят наблюдения в которых кровоподтеки в слизистой оболочке губ, на шее не меняют своей первоначальной багрово-красной окраски, которая, постепенно бледнея, исчезает. Но с отсутствием динамики изменения цвета кровоподтека не согласны Р.Е.Бакшинская (1956) и А.И.Муханов (1974), которые считают кровоподтеки в кожных покровах и слизистых оболочках при своем развитии, обычно приобретают другую окраску, выраженную в разной степени.

Время изменения цвета кровоподтека зависит от ряда факторов: количества излившейся крови, глубины расположения кровоизлияния, его локализации, возраста субъекта и т.д. (Муханов А.И., 1974). Автор отмечает, что учесть эти условия при определении времени возникновения кровоподтека не представляется возможным, но называет приблизительные сроки. Синий цвет отмечается в течение 3-6 дней, признаки зеленой окраски появляются через 3-6 дней, переход в желтый цвет начинается на 8-15 день от момента возникновения кровоподтека.

На наш взгляд, такое различие в описаниях авторами динамики изменения вида кровоподтеков обусловлено не только многофакторностью влияний на трансформацию окраски, но и несовершенством регистрации цветовых характеристик повреждений. Несмотря на то, что ведущим критерием давности образования кровоподтеков избрана динамика изменения их цвета, ни в одном из исследований не отмечены столь важные условия зрительной оценки, как достижение стандартного освещения объекта, условия регистрации цветности, критерии соотношения отдельных цветов спектра. Видимо, поэтому при зрительной оценке давности кровоподтека невозможно преодолеть высокую степень субъективизма.

Столь же высока степень вариабельности морфологических признаков, используемых для установления давности ссадин. Так, А.И. Муханов (1974) указывает, что поверхность свежей ссадины розово-красная, влажная, мягкая. Через 6-12 часов дно ссадины подсыхает, вокруг осаднения появляются покраснение и припухлость в виде кольца шириной до 0,5 см. К 24-36 часам поверхность ссадины уплотняется, припухлость исчезает. М.И.Райский (1953) отмечает, что у большинства ссадин (до 70%) к 24 часам дно покрывается буроватой плотной корочкой, располагающейся выше уровня кожи. Поверхность остальных ссадин иногда влажная и мягкая, чаще подсохшая, плотная буроватая, находящаяся на уровне кожи (до 8%) или ниже ее (до 21%). В.И.Акопов (1967) замечает, что к исходу первых суток все ссадины имеют корочку. На вторые сутки поверхность ссадин приподнимается над неповрежденной кожей вследствие утолщения корочки.

На 3-4 сутки корочка по краю начинает отслаиваться, и ссадина уменьшается вдвое (Муханов А.И., 1974). Затем появляется шелушение кожи вокруг ссадины, корочка ее отслаивается на большом протяжении и через 1-2 недели отпадает. Поверхность на месте отпавшей корочки сначала розовая, но в течение недели эта окраска исчезает, и место ссадины перестает отличаться от окружающей кожи. Заживление ссадин заканчивается к 2-3 неделям.

М.И.Райский (1953) и А.Ф.Тайков (1952) выделяют 4 стадии в заживлении ссадин: 1) дно ссадины ниже уровня кожи, постепенно подсыхает (до 12 часов). 2) подсохшее буроватое дно осаднения выравнивается с окружающей кожей, затем приподнимается над ней за счет образования корочки (от 12 до 24 часов, реже - до 48 часов); 3) с 3-4 дня корочка начинает отслаиваться по периферии и к 7-12 дню отпадает. 4) Поверхность на месте отпавшей корочки вначале розовая, затем она бледнеет и не отличается от окружающей кожи (от 5 до 15 дня).

В фундаментальных руководствах (Кузнецов Л.Е., 2000) излагаются типичные признаки: дно ссадины в первый час после травмы влажное, блестящее, расположено ниже уровня окружающей кожи. Через несколько часов дно подсыхает и постепенно начинает покрываться корочкой, представляющей собой некротизированный эпидермис и сосочковый слой дермы. К концу первых суток корочка достигает уровня окружающей кожи, затем приподнимается над ним. С 4-5 суток по границам ссадины начинается эпителизация, края корочки приподнимаются и начинают отделяться. К 7-9 суткам эпителизация заканчивается и корочка отпадает, обнажая розовую поверхность, легко собирающуюся в мелкие складки. К концу 2-й недели место, где была ссадина, не отличается от окружающей кожи. Автор поясняет, что приведенные сроки заживления ссадин являются усредненными и обращает внимание на зависимость процессов заживления ссадин от объема и локализации повреждений кожи (в различных областях тела толщина кожи варьирует в значительных пределах), возраста пострадавшего, наличия повторных травм, состояния организма (иммунной системы, нарушения обмена веществ, заболеваний и др). О кровоподтеках автор пишет, что в первые 3 суток он имеет синий или сине-багровый цвет, определяющийся тем, что красящее вещество крови находится в состоянии восстановленного гемоглобина. С 3-4 суток кровоподтек приобретает зеленоватый (за счет биливердина и вердохромогена), а с 7-9 суток -желтоватый (за счет билирубина) оттенок. Позднее этого срока кровоподтек, как правило, становится незаметным.

Морфологические кожные проявления некоторых заболеваний

При исследовании характера повреждений кожи, нами было замечено, что кожные проявления некоторых заболеваний способны влиять на морфолопічесюїе свойства повреждений. В зависимости от характера заболевания, патологические элементы на коже могут изменять цвет и рельеф компонентов повреждений, а иногда и симулировать повреждения. Поэтому, чтобы избежать диагностических ошибок, при изучении повреждений кожи важно учитывать возможные кожные проявления заболеваний.

Базовым этапом в установлении характера морфологических изменений на коже по цифровой фотографии является оценка цвета изображенных объектов. Цвет кожи человека в норме детерминирован генетическими факторами и определяется относительным содержанием в ней меланина, оксигемоглобина, восстановленного гемоглобина и каротина, толщиной рогового слоя, степенью кровоснабжения (Пальцев М.А., Потекаев Н.Н., Казанцева И.А. и др., 2004).

Нами объединены сведения авторов об особенностях цвета и рельефа кожи, как в норме, так и при наиболее часто встречаемых заболеваниях.

Нарушения в пигментации кожи подразделяются на гипермеланозы и гипомеланозы, которые в свою очередь могут быть генерализованными или локализованными. Некоторые из этих нарушений обусловлены гормональными сдвигами (болезнь Аддисона), другие представляют собой локальные дефекты развития (белые пятна при туберозном склерозе) или результат воспаления кожи (поствоспалительная пшо- или гиперпигментация). Гипермеланозы подразделяются на эпидермальные (коричневая окраска) и дермальные (синяя, синевато-серая, серая окраска). Коричневые гипермеланозы (меланодерма) связаны с повышением содержания меланина в эпидермисе в результате усиления активности меланоцитов, увеличения количества секреторных меланоцитов, числа меланосом или их размеров. Синевато-серые пшермеланозы (церулодерма, синяя кожа) сходны с ложным татуировочным меланином и объясняются присутствием меланина в дерме, в эктопических дермальных мелапоцитах или дермальных макрофагах, которые придают коже характерный серый, серовато-голубой или синий цвет. Гиперпнгментация кожи может быть генерализованной равномерной, генерализованной пятнистой или ограниченной, на отдельных участках кожи. Диффузный врожденный меланоз характеризуется гиперпигментацией уже при рождении. Диффузный коричневый гипермеланоз характерен для надпочечниковой недостаточности (болезни Аддисона), при которой пшерпигментация кожи выражена в местах давления на нее (позвонки, межфаланговые, локтевые и коленные суставы), в складках тела, на ладонных поверхностях. К гипермеланозу приводят адреналэктомия, опухоли поджелудочной железы и легких. Генерализованный гипермеланоз - типичный признак гемохроматоза, поздней кожной гематопорфирии, пестрой порфирии. При гемохроматозе гиперпигментация серовато-коричневая или коричневая и внешне неотличима от таковой при болезни Аддисона (Цветкова Г.М., Мордовцева В.В., 2003).

Бледность кожи может зависеть от индивидуальных анатомо-гистологичесюїх особенностей кожи, низкого кровяного давления. Наиболее часто наблюдается бледность кожи вследствие анемии, недостаточности кровенаполнения периферических сосудов, отека. Так, недостаточная циркуляция крови в периферических сосудах может быть обусловлена уменьшением циркуляции крови на периферии (централизация кровообращения) или снижением сердечного выброса (острая левожелудочковая недостаточность при дифтерии, пневмонии, эндомиокардите, перикардите, стенозе устья аорты и др.). Непосредственными причинами бледности кожи могут быть гломерулонефрит, коллапс, шок. Диффузная бледность кожных покровов указывает на снижение гемоглобина в крови (нарушение образования эритроцитов: железодефицитная, гипо- и апластическая и другие анемии; острое или хроническое кровотечение: массивное или микрокровотечение; усиленное разрушение эритроцитов: гемолитическая анемия, гемоглобинопатии). Бледность кожи может быть связана с утолщением слоев тканей, лежащих над капиллярами, при отеках с тяжелой піпопротеинемнеи (гломерулонефрит, нефротический синдром, экссудативная энтеропатия, синдром мальабсорбции, ожоговая болезнь), гипотиреозе, гиповитаминозе А, конституционально обусловленном утолщении кожи. При некоторых состояниях бледность приобретает характерный оттенок: желтый - при гемолитической анемии; восковидный - при гипо- и апластических анемиях; цвета кофе с молоком - при инфекционном эндокардите; землисто-серый -при гнойно-септических заболеваниях; зеленоватый - при хлорозе. Бледность кожи может быть обусловлена дефицитом меланина при альбинизме, фенилкетоігурии (Зборовский А.Б., 2001; Гребенев А.Л., 2001).

Желтушное окрашивание кожи и склер наблюдается при гемолитической анемии (лимонно-желтый оттенок), механических желтухах (зеленоватый); в начальных стадиях заболевания, когда билирубин начинает накапливаться в коже, она приобретает оранжевый оттенок (Яхонтова О.И., Рутгайзер ЯМ., Валенкевич Л.Н., 2002). В первую очередь желтизна прн истинной желтухе появляется на склерах, нижней поверхности языка и мягкого нёба. При ложной желтухе (вследствие употребления моркови, мандаринов, томатов, акрихина и др.) окрашивается только кожа - возникает каротиновая желтуха. Наиболее интенсивная желтая окраска при передозировке каротина (откладывается в эпителии кожи и слизистых оболочках) наблюдается на участках кожи с более толстым эпидермисом (на ладонях и подошвах); склеры глаз, где слой эпителия очень тонок, остаются белыми.

Использование математических методов и компьютерной техники для диагностики в экспертных исследованиях

Ряд авторов (Балантер Б.И., Ханин М.А., Чернавский Д.С.,1980; Бейли Н.,1970; Ван-дер-Варден Б.П., 1960; Глотов Н.В., Животовский Л.А., Хованов Н.В., Хромов-Борисов Н.Н., 1982 и др.) утверждают, что неотъемлемой частью математического моделирования любых процессов, в том числе, в биологии и медицине является использование статистических методов. На необходимость статистической обработки результатов медико-биологического эксперимента для его правильной оценки указывали Е.В.Гублер, А.А.Генкин (1973), Л.Закс (1976), М.Кендел (1975), А.НЛысенков (1974), T.C.Constande-Westennann (1972), H.L.Seal (1964) и др. Применение компьютерной диагностики и математических методов для решения диагностических задач в медицине обоснованы достаточно давно. Идея использования математических методов для диагностических целей содержится в работах М.М.Зобиной (1966), МЛ.Быховского (1967, 1968, 1969, 1971), М.Л. Быховского, А.А. Вишневского, СТ. Харнаса (1961), П.Е.Кунина, И.М.Таксара, В.А.Бояджана, В.П.Карп, СЯ.Марморштейна (1968), Т.В.Гурвнца, Б.В.Иовлева, И.М.Тонконогого (1976), C.Balaceanu (1968), J.Boyle, J.Anderson (1968) и др. МЛ.Быховский (1961, 1965), Н.С.Мисюк (1970), J.Donald (1969), P.Scheinok, J.A.Rinaldo (1971) предлагали использовать вычислительные машины для выявления информативных признаков заболеваний и повреждений с целью установления правильного, обоснованного диагноза.

М.Я.Уманский (1984) применил математические методы для установления по повреждениям черепа диаметра окружности тупых предметов с круглой поверхностью соударения и определения угла наклона орудия к поверхности кости. Приведены наблюдения из судебно-медицинской практики, подтверждающие эффективность данной методики.

В.И.Гайворонская (1997) указывает на математические методы оценки повреждений при судебно-медицинской диагностике травм от падения с высоты и столкновения автомобиля с человеком по особенностям повреждений внутренних органов груди.

Разработаны ряд алгоритмов, позволяющих проводить дифференциалыгую диагностику действовавшего травмирующего предмета по характеру повреждений мягких тканей и костей свода черепа (Шишкин Ю.Ю., 2000).

Важным достоинством в применении математических методов для установления механизма образования повреждений является стремление авторов максимально объективизировать ход диагностического процесса. Однако существенным недостатком применяемых методик является очевидный субъективизм в оценке и описании признаков повреждений исследователем, которые являлись исходными данными для математических вычислений и выполнения алгоритмических операций. Описание повреждений носило вербальный характер, а следовательно конечный результат диагностики в данном случае, даже с применением математических методов нельзя в полной мере назвать объективным. Таким образом, для достоверного объективного анализа необходимо применение методики, которая бы предусматривала получение формализованной характеристики повреждения, не зависящей от конкретного исследователя, его опыта и знаний.

В настоящее время компьютерная техника широко применяется во всех разделах науки и все больше внедряется в судебной медицине. Компьютеры используются для оформления судебно-медицинской документации при исследовании секционного материала, экспертизе живых лиц, выполнении медико-криминалистических и судебно-биологических экспертиз, судебно-хнмических исследований. Также широко в судебной медицине используется компьютерная диагностика.

П.Х.Попандопуло, К.У.Ушбаев, А.А.Савченко (1991) создали ряд программ на языке Бейсик для обработки результатов химико-токсикологических исследований на ЭВМ. В.В.Томилин, Е.А.Лужников с соавторами (1986) предлагают использовать метод компьютерного анализа при решении актуальных вопросов судебно-медицинской и клинической токсикологии.

Аль-Момани Раид Дамен (1996) разработал методику количественного описания черепа и прижизненной фотографии индивида с целью идентификации личности методом фотосовмещения в положениях анфас.

В.В. Томилиным, С.С. Абрамовым с соавторами (2000 г.) отмечалось, что наибольший эффект от применения компьютерной техники достигается при идентификационных исследованиях, когда обращаются к технологиям цифровой обработки изображений. Это стало возможным благодаря внедрению в практические и научные исследования аппаратно-программных комплексов. Такие комплексы позволяют фиксировать изображения в электронном виде, выполнять с ним преобразования, анализировать, размечать на них идентификационные признаки. Существуют универсальные системы обработки изображений, однако они сложны в освоении и не адаптированы для медико-криминалистических исследований. В 1992 году создана первая версия отечественной ко мпыотерной системы изображений TADDUID специально предназначенная для судебно-медицинских и криминалистических исследований. (Абрамов С.С, Болдырев Н.И., Ильинский Р.В. и др. 1992). На ней и на последующих её версиях обрабатывались компьютерные технологии судебно-медицинских идентификационных исследований. В своей работе С.С. Абрамов (1998) изложил структуру созданного им специализированного программно-аппаратного комплекса, реализующего методы компьютерной обработки и анализа изображений, объектов идентификации. Разработана первая автоматизированная компьютерная технология, реализующая метод фотосовмещения с завершенным циклом исследования и оформления результатов. Создана серия компьютерных программ, позволяющих проводить дифференциальную диагностику действовавшего травмирующего предмета по характеру повреждений мягких тканей и костей свода черепа (Шишкин Ю.Ю., 2000). Существенный недостаток указанных программных средств заключается в том, что описание признаков повреждений осуществляется исследователем, а машинный диагностический процесс полностью основывается на этом описании. Т.е. от качества и правильности описания повреждений зависит качество и достоверность диагностики. Для достоверной компьютерной днапюстнки необходимо применение такой методики, при которой качество фиксации признаков повреждений и формализованный ввод их в компьютерную программу максимально не зависели от исследователя. Такой ввод признаков возможен при использовании автоматизированных систем анализа изображений.

Похожие диссертации на Цифровые технологии исследования изображений как средство судебно-медицинской диагностики повреждений кожи