Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 13
1.1. Актуальность и современное состояние научных исследований по проблеме определения давности телесных повреждений... 13
1.2. Современное состояние научных исследований посттравматических кровоизлияний инструментальными методами 19
Глава 2. Материал и методы исследования 26
2.1. Общая характеристика исследованного материала, этапы и методы его изучения 26
2.2. Характеристика методики специального исследования и используемых аппаратных средств 2.2.1. Исследование трупного материала 29
2.2.2. Исследование живых лиц
2.3. Индивидуальные факторы, учитываемые при проведении экспериментов 35
2.4. Методы математической (статистической) обработки результатов исследования 38
Глава 3. Количественный анализ показателей судебно-медицинской экспертизы живых лиц КУ ХМАО-ЮГРЫ «Бюро судебно-медицинской экспертизы» за период 2008-2012 гг 42
Глава 4. Термометрическое исследование повреждений слизистой оболочки ротовой полости 53
4.1. Выбор места регистрации локального изменения температуры области повреждения 53
4.2. Контактная регистрация локального изменения температуры области повреждения 56
4.3. Разработка математической модели диагностики давности повреждений слизистой рта пострадавших живых лиц термометрическим способом 63
Глава 5. Теплофизические характеристики тканей области повреждений слизистой оболочки ротовой полости 71
5.1. Изменения теплоемкости тканей области повреждения 72
5.2. Изменения теплопроводности тканей области повреждения 79
5.3. Многофакторный анализ изменений теплофизических параметров исследованных тканей 86
Заключение 96
Выводы 106
Практические рекомендации 108
Список литературы
- Современное состояние научных исследований посттравматических кровоизлияний инструментальными методами
- Исследование живых лиц
- Контактная регистрация локального изменения температуры области повреждения
- Изменения теплопроводности тканей области повреждения
Введение к работе
Актуальность темы исследования и степень ее разработанности:
Одним из главных направлений современной медицинской науки признается стремление к количественной объективизации реакций организма человека (как патологических, так и физиологических) на внешние воздействия.
Если говорить о судебной медицине, объективизация показателей деятельности человеческого организма имеет огромное значение, поскольку позволяет врачу судебно-медицинскому эксперту построить свое заключение более аргументированно, дополнив и подтвердив полученные результаты субъективных исследований (например, визуального) объективными данными, выраженными в цифрах, полученных в ходе измерения и регистрации конкретного параметра, наиболее полно характеризующего изучаемое явление.
Проблемы установления давности механической травмы, как на трупе, так и на живом лице, уже достаточно давно являются одними из главных для судебно-медицинской науки и практики (Богомолов Д. В., 2006; Клевно В. А., 2006), а это, в свою очередь вызвано их огромной значимостью для органов суда и следствия. Но даже при этом, несмотря на немалое количество исследований, которые проводятся в данном направлении, решение проблемы все еще достаточно далеко от завершения.
Можно отметить, что на сегодняшний день с целью установления давности образования повреждений кожи уже предложены объективные методы исследования, с применением замеров ее электропроводящих свойств (Литвак А. Е., 1967; Халиков А.А., Вавилов А.Ю., 2007; Маркелова Н.Г., 2008), особенностей изменения температуры повреждений (Евстафьев А.А., 2001; Кононова С.А., 2010), регистрации динамики болевой чувствительности (Ананьев Г. В., 1981), изменений характеристик связанных с теплофизикой тканей человеческого организма (Бабушкина К.А., 2006; Халиков А.А., Вавилов А.Ю., 2007) и т.д.
При этом, суммируя все многообразие примененных методик и объектов, можно отметить что существует дефицит способов установления давности образования повреждений на слизистых оболочках. Наиболее полно изменения в слизистых описаны при механической асфиксии (Бакшинская Р.Е., 1956), но для кровоизлияний, локализующихся под слизистой оболочкой ротовой полости, которые могут быть единственными проявлениями бывшего механического воздействия, имеющихся на сегодняшний день в
арсенале судебного медика объективных методов исследования может быть недостаточно.
Соответственно, с учетом изложенного выше, представляется необходимым объективизировать экспертное заключение в отношении биофизической характеристики повреждения, локализующегося под слизистой оболочкой ротовой полости. Данный факт определил содержание данной работы и позволил сформулировать задачи и цель исследования.
Цель исследования:
Объективизация установления объема и давности кровоизлияний на слизистой оболочке ротовой полости пострадавших при исследовании живых лиц и трупов инструментальными способами (контактная и дистанционная термометрия, исследование теплофизических параметров).
Задачи исследования:
-
Произвести количественный анализ показателей работы отделения экспертизы потерпевших, обвиняемых и других лиц КУ ХМАО-Югры «Бюро судебно-медицинской экспертизы» за 2008-2012 года, с выделением особенностей структуры травм, встречающихся в практической судебно-медицинской деятельности.
-
Изучить возможность использования термометрического способа и теплофизи-ческих свойств биологических тканей (с кровоизлияниями на слизистой оболочке рта) в практике судебно-медицинской экспертизы трупов и живых лиц.
-
Описать математически динамику температурных изменений травмированной области у живых лиц и изменения теплофизических параметров повреждений на трупе с установлением влияний на этот процесс ряда дополнительных факторов (пол и возраст пострадавших, наличие алкоголя в крови трупа, причина смерти пострадавшего).
-
Разработать математические выражения, применимые для расчета давности кровоизлияний слизистой оболочки рта исследованием живых лиц и трупов, с определением погрешности разработанного метода.
5. Предложить рекомендации по установлению объема и давности повреждений
слизистой оболочки ротовой полости у живых лиц и трупов для использования в судеб-
но-медицинской практике.
Научная новизна:
Впервые на практическом экспертном материале исследованы биофизические критерии репаративных процессов травмированных тканей стенок ротовой полости пострадавших с характеристикой их объективных признаков (локальное изменение температуры, изменение теплопроводящих свойств ткани – теплопроводность и теплоемкость), позволяющих использовать их в качестве диагностических параметров давности травматического воздействия.
Впервые в судебной медицине математически описана динамика изменения средневзвешенной относительной температуры повреждения мягких тканей ротовой полости потерпевших живых лиц, теплопроводности и теплоемкости этих тканей на трупном материале, с установлением влияния на данный процесс некоторых дополнительных факторов (пол и возраст пострадавшего, наличие этанола в его крови, причина смерти).
Разработаны выражения, математически описывающие количественные взаимосвязи между давностью травмы и абсолютным числовым значением регистрируемых количественных характеристик изучаемых биофизических параметров травмированных тканей.
Практическая значимость:
Практическая значимость работы заключается в разработке критериев, позволяющих использовать их с целью установления давности образования кровоизлияний на слизистой оболочке ротовой полости потерпевших живых лиц и трупов с помощью методов термометрии и теплопроводящих свойств травмированных тканей. Расчет давности кровоизлияний производится в форме научно-обоснованного заключения, что объективизирует процесс экспертного исследования пострадавших.
Методология и методы исследования
Методологическую основу исследования составили такие методы познания как общенаучный диалектический, наряду с которым применялись и частные методы: формально-логический, катамнестический, макроскопический, морфометрический, тепло-визиографический, экспериментальный, статистический, математическое моделирование, «слепой опыт».
На первом этапе работы с помощью катамнестических методов произведено изучение архивного материала КУ ХМАО-Югры «Бюро судебно-медицинской экспертизы» за 2008-2012 года, установлены особенности встречаемости повреждений в различных
возрастных группах, распределения этих повреждений по регионам тела, степени вреда, причиненного здоровью человека. Проведенное исследование позволило обосновать актуальность настоящей диссертационной работы и важность ее для практики.
На втором этапе работы с помощью катамнестического, макроскопического, мор-фометрического, тепловизиографического методов, изучались особенности температурной реакции травмированных мягких тканей челюстно-лицевой области живых лиц. С помощью методов статистического анализа произведено математическое изучение полученных результатов и на основе формально-логического метода сделан ряд выводов.
На третьем этапе работы с помощью катамнестического, макроскопического, мор-фометрического, экспериментального методов производилось изучение теплофизиче-ских характеристик травмированных тканей челюстно-лицевой области трупов. Выполненный статистическим методом анализ первичных экспериментальных данных позволил получить ряд оригинальных результатов, формально-логическая оценка которых, позволила нам сформулировать ряд выводов.
Применение методов математического моделирования сопровождалось разработкой ряда математических выражений, устанавливающих и конкретизирующих взаимосвязь между абсолютными количественными характеристиками изучаемых биофизических величин (теплоемкость, теплопроводность, температура повреждения) и давностью внешнего травматического воздействия.
В ходе использования методов «слепого опыта» на практическом экспертном материале подтверждена справедливость разработанной методики количественной оценки повреждений челюстно-лицевой области пострадавших и доказана ее объективность.
Личное участие автора:
На основе анализа литературных данных автором показана актуальность исследования, сформулирована его цель, задачи и план реализации исследования. Лично проведен ретроспективный анализ архивной документации Ханты-Мансийского окружного бюро судебно-медицинской экспертизы. Разработана методика термометрического исследования повреждений слизистой оболочки ротовой полости живых лиц и их дистанционного термографического обследования. С помощью оригинальных программно-аппаратных комплексов изучены теплопроводящие свойства повреждённых мягких тканей стенок ротовой полости на трупах. Полученные количественные данные обработаны методами математической статистики, в том числе, с привлечением методологии «ин-6
теллектуального анализа данных» (Data Mining), что позволило разработать ряд оригинальных математических выражений. Эффективность применения этих выражений изучена в «слепых опытах», показана их высокая эффективность, что позволило разработать алгоритм практической экспертной деятельности по исследованию живых лиц и трупов с кровоизлияниями на слизистой оболочке ротовой полости и установлению давности внешнего механического воздействия.
Систематизация полученных данных, их статистическая обработка и интерпретация проведены автором лично при консультативной помощи сотрудников кафедры судебной медицины ГБОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия» Минздрава России.
Личный вклад автора в изучении литературы, сборе, обобщении, анализе, статистической обработке материалов и написании диссертации – 80-90%.
Связь работы с научными программами, планами:
Диссертация выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ГБОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия» Минздрава России (номер государственной регистрации 01201371942).
Протокол диссертационного исследования одобрен Комитетом по биомедицинской этике Ижевской государственной медицинской академии Министерства здравоохранения и социального развития РФ (Аппликационный № 184 от 14 ноября 2013 г.).
Соответствие диссертации паспорту научной специальности:
Научные положения диссертации соответствуют формуле специальности 14.03.05 – «Судебная медицина» по пунктам 1, 2, 12 ее паспорта.
Положения, выносимые на защиту:
1. В КУ ХМАО-Югры «Бюро судебно-медицинской экспертизы» наиболее частым
подэкспертным контингентом пострадавших лиц являются люди наиболее активного в
социальном плане возраста – 20-49 лет, имеющие повреждения, возникшие от действия
твердых тупых предметов, с локализацией их на лице. Встречаемость повреждений, ло
кализующихся на слизистой оболочке ротовой полости достигает 10% общего количе
ства исследуемых пострадавших, что обусловливает важность тщательного их изучения.
2. В посттравматическом периоде средневзвешенная относительная температура
повреждения, теплоемкость и теплопроводность данных участков, достоверно изменя-
ются, что позволяет использовать их в качестве объективных диагностических критериев объема и давности образования кровоизлияний на слизистой оболочке рта.
-
Динамика средневзвешенной относительной температуры повреждений у живых лиц, теплоемкость и теплопроводность поврежденных тканей на трупном материале, с высокой точностью описываются полиномиальными уравнениями. При этом на изучаемый процесс в незначительной степени влияет возраст субъекта. Наличие алкоголя в крови трупа является значимым фактором, существенно влияющим на теплопроводность поврежденной области наряду с фактором времени, прошедшим с момента травмы.
-
Математические выражения, созданные с помощью способов интеллектуального анализа данных, дают возможность произвести численный расчет давности травматического воздействия, которое приводит к формированию кровоизлияний на слизистой оболочке ротовой полости подэкспертного, объективизируя экспертное заключение, в виде интервала 95% вероятности значения давности механической травмы.
Апробация диссертации:
Диссертация апробирована на заседании кафедры судебной медицины ГБОУ ВПО ИГМА Минздрава России (протокол от 12 января 2016 г.).
Результаты диссертационного исследования доложены и обсуждены на:
20-ой сессии НП «Приволжско-Уральская ассоциация судебно-медицинских экспертов» (Ижевск, 2013 г.); - расширенных заседаниях кафедры судебной медицины ГБОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия» Минздрава России (Ижевск, 2011-2015 гг.); - методического совета КУ ХМАО-Югры «Бюро судебно-медицинской экспертизы» (Ханты-Мансийск, 2012-2015 гг.); - межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные вопросы в теории и практике судебной медицины и патологической анатомии (Киров, 2015 г.).
Публикации:
Все результаты диссертационной работы опубликованы в научных изданиях. Всего опубликовано 11 работ, в том числе 1 статья в иностранном журнале, включенном в базу данных Scopus, EMBASE/Excerpta Medica, 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки России для публикаций научных статей диссертационных исследований на соискательство ученых степеней кандидата и доктора медицинских наук.
Реализация результатов исследования:
Полученные в ходе исследования данные внедрены в учебный процесс кафедр судебной медицины ГБОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия» Минздрава России, ГБОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия» Минздрава России, в практическую деятельность БУЗ УР «Бюро судебно-медицинской экспертизы МЗ УР», КУ ХМАО - Югры «Бюро судебно - медицинской экспертизы», в этой связи имеются соответствующие акты внедрения.
Структура и объем диссертации:
Современное состояние научных исследований посттравматических кровоизлияний инструментальными методами
В настоящее время, учитывая сложность проблемы изучения повреждений, вызванных воздействием на тело человека внешних механических факторов, многие судебно-медицинские ученые и организаторы судебно-медицинской службы выделяют ее как самостоятельную научную проблему (Смольянинов В. М., Мельников Ю. Л., 1975), тем самым подчеркивая значимость ее для экспертной и следственной практики (Свердлов Л.С., 1949; Стивенсон А., Вендель О., 1957; Подо-ляко В. П., 2002; Богомолов Д. В., 2006). Действительно, именно от заключения судебно-медицинского эксперта зачастую зависит успешность расследования уголовного преступления в целом, снабжение работников следствия и суда необходимой доказательной базой, аргументация с ее помощью обвинительного либо оправдательного приговора.
Кровоизлияния в мягкие ткани (кровоподтеки и гематомы) являются одним из самых характерных и наиболее часто встречающихся признаков внешнего травматического воздействия являются (Попов Н.В., 1938; Райский М.И., 1953; Смольянинов В.М., Мельников Ю. Л., 1975; Попов В.Л., 1994 и др.). Значение кровоизлияний для практики судебно-медицинских экспертиз и уголовного судопроизводства чрезвычайно велико, т.к. они позволяют объективно подтвердить факт бывшего внешнего травматического воздействия, установить его силу и давность, тем самым, восстановив, в той или иной степени, обстоятельства и время происшествия (Смольянинов В.М., Татиев К.И., Черваков В.Ф., 1959, 1961; Сапожников Ю.С., Гамбург А.М., 1976 и др.).
В настоящее время принято следующее определение кровоизлияния – это накопление крови, излившейся из сосудов, в тканях и полостях организма, свя-13 занное с нарушением структуры стенок кровеносных сосудов (Гофманъ, 1880, Косоротов В.Д., 1931; Покровский М., 1936; Авдеев М.И., 1959, 1976; Руфанов И.Г., 1953; Большая медицинская энциклопедия, 1985; Крюков В.Н. и соавт., 2001). Излившаяся кровь раздвигает, пропитывает (геморрагическая инфильтрация) мягкие ткани (Большая медицинская энциклопедия, 1985).
Наиболее часто в судебной медицине используется термин «кровоподтек», обозначающий кровоизлияние, видимое в кожных покровах тела человека и в его слизистых оболочках (Хижнякова К.И., 1971; Сапожникова Ю.С., Гамбург А.М., 1980, Муханов А.И., 1988). Кровоподтек обычно проявляется в виде пятна различной формы и размеров, динамично изменяющего свой цвет в зависимости от времени, прошедшего с момента травмы до момента осмотра тела пострадавшего живого лица, либо времени, прошедшего с момента травмы до момента смерти человека, если речь идет об экспертизе трупа (Райский М.И., 1953; Попов Н.В., 1938, 1946; Алисиевич В.И., 1968; Авдеев М.И., 1976).
Значимость повреждений мягких тканей тела человека для оценки обстоятельств бывшего происшествия неоднократно подчеркивалась уже на начальных этапах становления и развития медицинской науки (в середине XVIII века) (Пермяков А. В., Витер В. И., 2000; Гурочкин Ю.Д., Витер В.И., 2003).
В последующих столетиях (ХIХ и ХХ века) внешние проявления травмы изучались более детально, обращалось внимание наличие отека мягких тканей, цвет кровоподтека, динамику его изменения (Гофман Э., 1880; Оболонский Н.А., 1894; Игнатовский А.С., 1912; Бокариус Н.С., 1930; Косоротов В.Д., 1931; Райский М.И., 1953; Попов Н.В., 1938; Авдеев М.И., 1959, 1976 и др.). Можно сказать, что в целом кровоизлияния в мягкие ткани стали осматриваться более детально, изучаться внимательнее, с научной точки зрения, и суждения о механизме травмы, обстоятельствах и давности ее формирования обосновывались самыми последними и наиболее передовыми достижениями медицинской науки.
Естественно, что наиболее частым объектом исследования являлись кожа и подлежащая жировая клетчатка (Косоротов В.Д., 1931; Райский М.И., 1953; Попов Н.В., 1938; Авдеев М.И., 1959, 1976; Бойко О.И., 1958; Акопов В.И., 1978, 2003, Berg S., Ebel R., 1969), как наиболее доступные внешнему осмотру и некоторым проводимым морфологическим изучениям.
Наибольшее внимание исследователей обращалось на изменения цвета кровоподтека (Гофман Э., 1880; Косоротов В.Д., 1931; А.И. Осипова-Райская,1938, Райский М.И., 1953; Попов Н.В., 1938; Авдеев М.И., 1959, 1976; Гайнутдинова Ф.А. и Десятов В.П., 1956; Бойко О.И., 1958; Смольянинов В.М., Бронштейн Е.З.,1964; Акопов В.И., 1978, 2003, Berg S., Ebel R., 1969). Более того, на протяжении многих столетий цвет кровоподтека являлся, по сути, единственным относительно объективно регистрируемым критерием давности травмы (Amazon K., Soloni F., Rywlin A.M., 1981; Payne C., 2007; Stam B., 2010 и др.). Однако необходимо отметить, что среди множества исследователей, изучавших изменения цвета кровоподтека в динамике посттравматического периоде, единообразия в описании динамических изменений оттенков цвета повреждения нет и поныне. Нет единого мнения, как в отношении цвета кровоподтека, описываемого непосредственно сразу после его формирования, так и спустя определенное время (Langlois N.E., Gresham G.A., 1991; Stephenson T., Bialas Y., 1996; Grossman S. et al., 2011).
Так, например, Н.В. Попов (Попов Н.В., 1946) указывал, что первоначальным цветом кровоподтека является красновато-синий, в последующем приобретающий буроватую окраску, которая сменяется на зеленую и желтую. В дальнейшем ее интенсивность ослабевает и кровоподтек бесследно исчезает. Муханов А.И. (Муханов А.И., 1974) писал, что первоначально кровоподтек имеет багрово-красный, красновато-синий или багрово-синий, насыщенно-синий цвет, из-за чего иногда его называют «синяком», затем он становится зеленым, потом желтым и постепенно исчезает. Таким образом, два указанных автора единодушны только в том, что в итоге кровоподтек приобретет зеленый и желтый цвета, описание же прочих оттенков у них различно.
Исследование живых лиц
Во время проведения экспериментов нами обязательно регистрировались индивидуальные данные исследованного субъекта, которые, по нашему мнению, могли бы оказывать влияние на величину теплопроводности и теплоемкости биологической ткани трупа, либо на величину температурной реакции исследованного живого лица, подлежали обязательной регистрации.
В целом, регистрировались следующие факторы: 1. Пол. 2. Возраст. Учет половозрастных особенностей исследованных субъектов обусловлен тем, что пол и возраст, являются важнейшими параметрами личности человека, во многом определяющими его социальную и физическую активность. Известно, что репаративные процессы у мужчин и женщин имеют индивидуальные особенности, в равной мере определяемые их возрастом (Бабушкина К.А., 2006). По мере увеличения возраста человека происходит изменение интенсивности кровообращения в различных тканях, органах и системах в сторону уменьшения вследствие потери эластичности сосудистой стенки, а так же увеличение сопротивления в мелких сосудах повышает периферическое сосудистое сопротивление (Касьянов М. И., 1954; Лосев В. А., 1963; Коркушко О. В., 1968; Ступина А.С., Саркисов К.Г., 1978; Горохова С. Г., 2002).
Половозрастные изменения касаются практически всех тканей и органов, поэтому логично предположить, что существует зависимость их теплопроводя-35 щей способности от данного учитываемого фактора. Она уже были установлена ранее некоторыми исследователями (Бабушкина К.А., 2006) в ходе некоторых экспериментов, правда применительно к иной локализации.
3. Дата и время нанесения повреждения. Давность всех изученных повреждений составляла от 9 до 120 часов и под тверждалась экспертными и следственными данными (опросы подэкспертных живых лиц, их родственников), результатами медицинских исследований (меди цинские карты стационарного, либо амбулаторного больного).
4. Локализация повреждения. Расположение повреждения на различных регионах тела человека имеет существенное значение, т.к. неоднократно доказывалось, что различие в интенсивности кровоснабжения этих регионов оказывает значительное влияние на интенсивность воспалительной реакции и скорость репаративных процессов в поврежденных тканях (Лисаковский В. А., Пермяков А. В., 1977; Хасанянова С.В., 2000, 2002).
5. Размер повреждения. Размер повреждения может косвенно свидетельствовать о степени травми рования тканей, обусловливая, соответственно, величину температурной реакции в его области (Кононова С.А., 2010). Однако, в настоящем исследовании, размеры повреждений были относительно невелики (не превышали 5-6 см в диаметре), что обусловлено анатомическими особенностями челюстно-лицевой области. В связи с этим, контроль за размерами кровоизлияния на слизистой оболочке ротовой по лости имел относительное значение и имел большее значение с точки зрения адекватного выбора интактного участка (зоны сравнения).
6. Давность смерти (при исследовании трупа). Для исследования целенаправленно отбирались трупы лиц, давность смерти которых не превышала 24 часов, т.к. при увеличении данного срока, из-за неизбежно развивающегося гниения, возможно появление изменений теплопроводя-щих свойств тканей, обусловленных указанным явлением.
7. Судебно-медицинский диагноз (при исследовании трупа). В научных исследованиях, посвященных вопросам определения давности смерти человека по величине температуры его трупа, неоднократно указывалось, что темп охлаждения мертвого тела во многом определяется причиной смерти умершего лица (Святощик В. Л., 1962; Толстолуцкий В. Ю., 1995; Рамишвили А. Д., 1997). По мнению А.Ю. Вавилова (2000, 2009), это объясняется изменениями теплопроводящих свойств поверхностных и глубоких отделов тела человека, что обусловлено конкретным вариантом танатогенеза (Толстолуцкий В. Ю., 1995; Эль-Хассан М. А., 2002) и соответствующими перераспределениями крови в капиллярном русле в периоде, непосредственно предшествующем наступлению смерти.
8. Наличие и концентрация этанола в крови (при исследовании трупа). При наличии этанола в крови человека, у него обычно неравномерно крове-наполнены органы и ткани, что проявляется артериальным малокровием и венозным застоем (Лапиня Б. Э., 1985), повышением проницаемости стенок сосудов разных калибров (Мазикова О. Б., 1954). В работах, посвященных исследованию теплопроводящей способности биологических тканей (Акбашев В. А., 2001; Вавилов А. Ю., 2000, 2009; Килин В. В., 2006) неоднократно отмечалась зависимость коэффициента теплопроводности исследуемых органов и тканей от факта наличия этанола в крови трупа, в связи с чем, данный фактор должен подлежать обязательному учету в медико-биологических исследованиях морфофункцио-нального состояния человеческого организма.
9. Температура окружающей среды (при исследовании живых лиц). Высокие теплоизоляционные свойства кожи человека давно и хорошо известны. При изменении внешних условий способность кожи к проведению тепла значительно меняется в результате происходящих в ней сосудистых реакций (Бартон А., Эдхолм О., 1957; Bullard R. W., Rapp G. M., 1970). Соответственно, учет внешней температуры, контроль за ее колебаниями, имел высокое значение для стандартизации проводимого исследования.
Все указанные факторы устанавливались либо в ходе сбора анамнеза, при личных исследованиях и анализе медицинских документов, либо на основании сведений, предоставленных следственными органами и родственниками умершего. Концентрация этанола в крови устанавливалась после соответствующих исследований в судебно-химических отделениях КУ ХМАО-Югры «Бюро судебно-медицинской экспертизы».
Для математической обработки полученных результатов и объективизации выводов по работе использованы методы статистической обработки, применяемые по правилам, принятым для медико-биологических исследований (Айвазян С. А., Мхитарян В. С., 1998; Елисеева И. И., Юзбашев М. М., 1996).
Контактная регистрация локального изменения температуры области повреждения
Как было показано в предыдущей главе работы, травматическое воздействие в область лица человека, сопровождающееся формированием кровоизлияний на слизистой оболочке его рта, всегда приводит к изменениям ее тепловых показателей, что может служить основой для диагностики давности механической травмы. Естественно, что повышение температуры поврежденной области обусловлено изменениями теплофизических характеристик травмированных биологических тканей, приводящих к существенному изменению нормального теплообмена травмированной области тела с внешней средой (Халиков А.А., Вавилов А.Ю., 2007). Общую последовательность происходящих изменений можно представить в виде следующей логической цепочки: травматическое воздействие повреждение кровеносных сосудов выход крови за пределы сосудистого русла с формированием кровоизлияния изменение теплофизических свойств травмированной области повышение теплоотдачи травмированной области тела.
Очевидно, что регистрация повышенной теплоотдачи с поврежденной области тела возможна только у живых лиц. В тех же случаях, когда на экспертизу представлено мертвое тело, эксперту необходимо основывать свои выводы на параметрах тканей, которые могут быть изучены на трупе. К таким параметрам и относятся теплопроводящие (теплофизические) свойства биологических тканей. Как известно из теории теплопроводности (Лыков А.В. и соавт., 1967), основными характеристиками, обусловливающими теплопередачу (и теплоотдачу) от нагретых предметов в окружающую более холодную среду, являются теплопроводность и теплоемкость. Именно эти параметры и было решено исследовать в ходе выполнения настоящей работы, для разработки критериев, которые могли бы быть положены в основу диагностики давности механической травмы в ходе экспертизы мертвого тела.
Первоначально было решено изучить изменения теплоемкости травмированных тканей в динамике посттравматического периода. Для этого был сформирован ряд групп повреждений различной давности. Первую группу составили повреждения, непосредственно предшествующие смерти человека (0 часов), вторую – с переживанием момента травмы на 1-24 часа, и последующие группы, также ограниченные суточным интервалом продолжительности (25-48 часов, 49-62 часа, 63 часа и более). Средние значения теплоемкости сформированных групп представлены на рисунке 5.1.
Как следует из представленной диаграммы (Рис. 5.1), теплоемкость поврежденной области (кровоизлияние в мягкие ткани челюстно-лицевой области) в динамике посттравматического периода демонстрирует отчетливую тенденцию к снижению показателей (от 3500±16,2 Дж/(кгК) до 2165±23,51 Дж/(кгК)) в изу-72 ченном диапазоне давности механической травмы. Это подтверждено и проведенным сравнительным анализом (Таблицы 4.1-4.2). Как и ранее (Глава 4), для сравнения использован критерий Данна – непараметрический аналог критерия Стьюдента – корректно применимый в случаях, когда распределение наблюдений в сравниваемых группах отличается от нормального типа.
Средний ранг сравниваемых групп представлен в таблице 5.1. Таблица 5.1 Средний ранг групп, сформированных по признаку давности повреждения Давность травмы, час. Средний ранг группы Численность группы 0 ч. 67 8 1-24 ч. 46 34 25-48 ч. 24 9 49-62 ч. 14 11 63 и ч. 5 8 Результаты сравнения теплоемкости групп различной давности повреждений представлены в таблице 5.2.
Изменения теплоемкости травмированных мягких тканей в динамике пост-травматического периода наиболее достоверно (R =1) описываются полиномиальной зависимостью третьей степени (Рис. 5.2) (Вавилов А.Ю., Чирков СВ., Литвинов А.В., 2014). Указанная зависимость выражается формулой (4.1): Темк =3478,3 + 16,02хР -\66,99хР +\7\,75хР (5.1) где Темк - теплоемкость травмированных тканей, Дж/(кгК); 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 травмированных биологических тканей (мягкие ткани области кровоизлияний слизистой оболочки рта пострадавших) изучалась с помощью вычисления корреляционной зависимости между возрастом и значением теплоемкости в группе, сформированной по принципу давности травмы.
Установлено (Таблица 5.3), что между анализируемыми параметрами существует слабая корреляционная зависимость, не превышающая величины в 95%, которая является основанием для учета влияния изучаемого фактора в медико-биологических исследованиях.
Следовательно, применительно к целям настоящей работы, необходимость учета фактора возраста субъекта, труп которого исследуется в ходе экспертизы, отсутствует. Аналогичным образом изучено влияние половой принадлежности субъекта на значения теплоемкости его травмированных тканей. Средние значения теплоемкости в группах различной давности повреждений, разделенные по принципу пола изучаемого субъекта, представлены на рисунке 5.3. Средние значения теплоемкости в группах различной половой принадлежности субъекта Средние ранги сформированных групп, а также вычисленное значение критерия Данна, представлены в таблице 5.4 для всего изученного посттравматического периода. Достоверных различий между «Мужской» и «Женской» группами не установлено.
Изменения теплопроводности тканей области повреждения
Использование методов математической статистики, в частности, сравнение рангов средневзвешенных температур групп, сформированных по принципу давности травмы, показало, что описываемая выражением (2) динамика является абсолютно достоверной (Глава 4. Таблица 4.2) и может быть использована с целью разработки методики диагностики давности повреждения, локализующегося на слизистой оболочке ротовой полости потерпевших живых лиц.
Однако, непосредственно предшествуя разработке такой методики, существует необходимость изучения возможности влияния на температуру исследуемых повреждений ряда учитываемых в работе индивидуальных факторов подэкс-пертных живых лиц (Глава 2. Раздел 2.3).
В частности, установлено, что возраст пострадавшего живого лица в ряде случаев (на сроках давности травмы 49-72 часа и 73-96 часов) с достоверностью 87% и 91% коррелирует с величиной температурной реакции поврежденной области (Глава 4. Таблица 4.3). Однако, необходимо отметить, что в медико-биологических исследованиях необходимость учета влияющего фактора возникает только при достоверности этого влияния, достигающего величины в 95% (Елисеева И. И., Юзбашев М. М., 1996; Айвазян С. А., Мхитарян В. С., 1998; Гланц, 1999). Соответственно, в последующем, фактор возраста нами было решено исключить из рассмотрения и учета.
Влияние половой принадлежности подэкспертного субъекта на величину температурной реакции травмированных тканей челюстно-лицевой области изучалось нами путем парного рангового сравнения групп, сформированных по признаку пола исследованного живого лица (Глава 4. Раздел 4.2). Установлено, что на сроке посттравматического периода 73-96 часов между «Мужской» и «Женской» группами установлено достоверное различие сравниваемых величин. Это дает право утверждать, что половая принадлежность человека имеет ограниченное влияние на скорость репаративных процессов, в частности, на динамику восста- новления исходных температур тканей челюстно-лицевой области после внешнего на них травматического воздействия.
Поскольку влияние половой принадлежности личности имело единичное значение, в последующем нами было принято решение не учитывать данный фактор, полностью исключив его из рассмотрения.
Итоговая разработка выражения, устанавливающего математическую взаимосвязь между давностью травмы и температурой кровоизлияния на слизистой оболочке ротовой полости исследуемого живого лица производилась с помощью методов искусственного интеллекта. Использована программа Poly Analyst, позволяющая в полностью автоматическом режиме анализировать и конкретизировать взаимосвязи между несколькими рядами динамически изменяющихся данных (Глава 4. Раздел 4.3). Установлено, что наиболее точным математическим выражением (математической моделью), является следующая формула (3): Тср – температура среды, С; Тинт – температура неповрежденного участка слизистой, С. Адекватность представленной формулы оценивалась с помощью дисперсионно-регрессионного анализа по алгоритму А.В. Куликова и соавторов (2008), представленного в научной литературе и неоднократно с успехом использованного в научных разработках кафедры судебной медицины Ижевской государственной медицинской академии (Вавилов А.Ю., 2009; Литвинов А.В., 2015 и др.).
Указанный алгоритм позволяет с достоверностью более 95% установить границы доверительного интервала точности метода, конкретизируя их с помощью ряда неравенств. Применяя алгоритм А.В. Куликова и соавторов (2008), нами установлено, что границы доверительного интервала формулы (3) описываются следующим неравенством (4): 0,926 х DTa - 4,471 DT 1,032 x DTa + 5,585 (4) где Dfa - расчетное значение давности повреждения, часов; DT - реальное значение давности повреждения, часов.
Точность метода проверена в ходе «слепого опыта», показавшего полное соответствие его заявленным характеристикам (Глава 4. Пример 1).
На третьем этапе работы на трупном материале изучались теплофизические характеристики травмированных тканей челюстно-лицевой области в соотношении с их неповрежденными участками (Глава 5).
Необходимо отметить, что подобные исследования неоднократно осуществлялись представителями Ижевской судебно-медицинской научной школы (Вавилов А.Ю., 2000; 2009; Хохлов СВ., 2001; Бабушкина К.А., 2006; Килин В.А., 2007 и др.), однако в отношении мягких тканей челюстно-лицевой области исследования не проводились.
Используя оригинальные программно-аппаратные комплексы (Глава 2. Раздел 2.2) были определены значения коэффициентов теплоемкости и теплопроводности тканей в области кровоизлияний на слизистой ротовой полости и в симметричных интактных участках (Глава 5. Раздел 5.1). Анализируя указанные коэффициенты в динамике посттравматического периода, установлено, что они существенно повышаются непосредственно после травмы и демонстрируют достоверное уменьшение (нормализацию) величин в отдаленном посттравматическом периоде (Глава 5. Разделы 5.1, 5.2). Как и ранее, наиболее точно описывающим динамику уменьшения исследуемых теплофизических характеристик травмированных тканей, является полиномиальный тренд третьей степени (Глава 5. Рис. 5.2, 5.7).
При изучении влияния на коэффициенты теплоемкости и теплопроводности травмированных тканей индивидуальных особенностей исследованных субъектов, было определено, что их возраст в малой степени влияет на абсолютные значения теплоемкости (Глава 5. Таблица 5.3) и теплопроводности (Глава 5. Таблица 5.9). Величина достоверности корреляционной зависимости не превышала 87%.