Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Современные представления о строении и механике разрушения длинных трубчатых костей нижних конечностей 12
1.1. Анатомо-гистологическое строение длинных трубчатых костей 12
1.2 Прочностные свойства кости 17
1.3. Механика и морфология разрушения костной ткани при воздействии твердого тупого предмета
1.4. Задачи современных информационных технологий в повышении качества судебно-медицинских экспертиз
ГЛАВА 2. Морфология разрушения длинных трубчатых костей при различных видах воздействия твердого тупого предмета 38
2.1. Материалы и морфологические методы исследования 38
2.2. Траектория излома и морфология трещин компактного вещества длинных трубчатых костей при ударном воздействии ,
2.3. Траектория излома и морфология трещин компактного вещества длинных трубчатых костей при давлении Выводы второй главы 61
ГЛАВА 3. Методическое и математическое обеспечение в составе автоматизированной информационной системы для диагностики вида внешнего воздействия 63
3.1. Формализация параметров разрушения кости 63
3.2. Методика формирования словаря информативных признаков и ее программная реализация
3.3. Рациональный выбор методов статистической обработки информации
3.3.1. Применение логистической регрессии для решения задач прогнозирования «
3.3.2. Методы расчета коэффициентов логистической регрессии 78
3.3.3. Стратегии выбора признаков для уравнения регрессии 80
3.3.4. Оценка качества регрессионной модели 82
Выводы третьей главы 84
ГЛАВА 4. Разработка и практическая реализация моделей и алгоритмов диагностики вида внешнего воздействия 85
4.1. Алгоритмы обработки информации
4.2. Реализация программного обеспечение информационной системы 91
4.2.1. Программа расчета уравнений регрессии 91
4.2.2. Программа формирования экспертных выводов в процессе проведения судебно-медицинской экспертизы
4.3. Результаты математического моделирования и апробация полученных моделей
4.3.1 Построение математических моделей и оценка их качества 98
4.3.2. Апробация моделей диагностики вида внешнего воздействия 107
Выводы четвертой главы 111
Заключение 112
Список литературы 1
- Механика и морфология разрушения костной ткани при воздействии твердого тупого предмета
- Траектория излома и морфология трещин компактного вещества длинных трубчатых костей при ударном воздействии
- Рациональный выбор методов статистической обработки информации
- Программа формирования экспертных выводов в процессе проведения судебно-медицинской экспертизы
Введение к работе
Актуальность темы. В условиях непрерывного роста транспортного
травматизма важное значение при расследовании обстоятельств дорожно-
транспортных происшествий приобретает судебно-медицинская экспертиза,
поскольку экспертное заключение в ряде случаев является единственным
доказательством, на котором строят свои выводы судебно-следственные
органы. '
Одним из актуальных вопросов, стоящих перед судебно-медицинским экспертом при производстве экспертиз данного вида и требующих ювышения качества и оперативности их решения, является определение механизмов и условий образования повреждений костей скелета. Правильная и точная диагностика механизма травмы помогает воссоздать картину происшествия и ответить на ряд вопросов, возникающих в ходе следствия. Особенно важное значение исследование костей приобретает при экспертизе скелетированных трупов, когда только на основании изучения костных останков возможно установить характер травмы (Бахметьев В.И., 1992; Клевно В.А., 1994).
При этом одним из наиболее сложных вопросов, подлежащих э <спертному решению, до сих пор остается диагностика вида внешнего травмирующего воздействия (Кислов М.А., 2008). Такими воздействиями могут быть удар, например, в случае столкновения автомобиля с пешеходом, либо давление, к примеру, в случае переезда пострадавшего транспортным средством
В судебно-медицинской науке и практике решение вопроса о механизмах образования переломов основано на изучении признаков разрушения костной ткани, формирующихся в процессе ее повреждения (Янковский В.Э., 1986; Нагорнов М.Н., 1992; Крюков В.Н., 1996).
Анализ работ, посвященных данному вопросу, показал, что не для всех
видов травм разработаны классификации диагностических признаков и
критерии диагностики, а существующие не всегда отвечают требованиям
экспертной практики. В частности, отсутствуют единая систематизация
диагностических признаков и единая методика последовательного анализа
переломов для определения вида внешнего воздействия. !
С ростом возможностей современного лабораторного оборудования расширяется спектр морфологических признаков, позволяющих дифференцировать различные механизмы разрушения костей. Однако, судебно-медицинский эксперт не всегда может обеспечить требуемую точность и оперативность проведения экспертизы ввиду необходимости обработки большого объема данных и недостаточного уровня автоматизации экспертных исследований.
Одним из наиболее эффективных путей решения указанных проблем является разработка компьютерной модели эксперта, способной близко имитировать поведение опытного специалиста при решении сложных практических задач (Асанов А.А., 2001). Это позволит уменышть влияние субъективных факторов и увеличить скорость обработки данных.
Использование современных информационных технологий в данной работе позволило усовершенствовать существующие методы диагностики механизма костной травмы, повысить достоверность |и обоснованность экспертных выводов, что определяет актуальность настоящего исследования.
Работа выполнена в рамках научного направления ГОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия лм. Н.Н. Бурденко Федерального агентства по идравоохранению и социальному развитию» «Рационализация выбора критериев оценки при судебно-медицинской идентификации механизмов т>авмы и останков тела человека на основе современных технологий».
Цель работы заключается і разработке моделей и алгоритмов диагностики вида внешнего воздействия иа основе анализа морфологии разрушения компактного вещества длинных трубчатых костей нижніх конечностей при травме твердым тупым предметам.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
Изучить траекторию излома и морфологию трещин компактного вещества длинных трубчатых костей нижних конечностей при ударном воздействии и давлении.
Определить признаки разрушения кости, имеющие диагностическую значимость при определении вида внешнего воздействия.
Разработать программу сбора и учета диагностических признаков с использованием современных информационных технологий и средств визуализации. I
4. Разработать модели и алгоритмы диагностики вида внешнего
воздействия на основе признаков разрушения компактного вещества длинных
трубчатых костей нижних конечностей.
5. Разработать программное обеспечение, ориентированное на широкое
внедрение созданных моделей и алгоритмов в судебно-медицинскую практику.
Методы исследования. Для решения поставленных задач применялись методы остеоскопии, фрактографии, стереомикроскопии, морфометрии, системного анализа, математической статистики, математического моделирования.
Научная новизна результатов исследования.
Установлены особенности строения контура излома и морфологии трещин компактного вещества, характеризующие различные виды внешнего воздействия.
Реализована возможность количественной оценки признаков разрушения костной ткани, что позволяет повысить объективность и обоснованность экспертных выводов.
Разработан комплекс моделей и алгоритмов диагностики вида внешнего травмирующего воздействия на основе признаков разрушения кости.
Создано методическое и программное обеспечение, позволяющее проводить диагностику вида внешнего воздействия в различных экспертных ситуациях.
Практическая значимость и реализация результатов работы.
Формализация диагностических критериев и автоматизация процесса судебно-медицинской экспертизы позволяют увеличить скорость обработки данных, а также повысить точность результатов исследования.
Разработанные модели и алгоритмы расширяют методическую оснащенность судебно-медицинской экспертизы, повышают объективность и обоснованность экспертного заключения при сокращении сроков проведения
ЭКСПерТИЗ. ;
Предложена удобная и эффективная программа, позволяющая в автоматизированном режиме получать обоснованные выводы о виде внешнего травмирующего воздействия.
Результаты проведенного исследования, выводы и рекомендации, представленные в диссертации, являются основой для разработки новых направлений в диагностике механизмов образования повреждений кистей.
Результаты исследований внедрены в экспертную деятельность ГУЗ «Воронежское областное бюро судебно-медицинской экспертиза» и ГУЗ «Липецкое областное бюро судебно-медицинской экспертизы», а также в учебный процесс кафедры судебной медицины и правоведения ГОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия им. Н. Н Бурденко Росздрава».
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых «Новые технологии в биологии и |медицине» (Воронеж, 2004), Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 90-летию Санкт-Петербургского ГУЗ «Бюро судебно-медицинской экспертизы» (Санкт-Петербург, 2008), Восьмой Международной конференции «Информатика: проблемы, методология, технологии» (Воронеж, 2008), Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы судебно-медицинской экспертизы вещественных доказательств» (Воронеж, 2008), Девятой Международной конференции «Информатика: проблемы, методология, технологии» (Воронеж, 2009).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 9 научных работ, в том числе, 1 публикация в издании, рекомендованном ВАК РФ.
Все результаты, приведенные в диссертации, получены лично автором либо при его непосредственном и существенном участии. Лично автором проведен сбор экспериментального и практического материала, изготовлены и исследованы костные препараты, проведен анализ морфологии разрушения костей [2,3,4,6], разработана программа сбора диагностических признаков [5,7]; разработаны модели и алгоритмы диагностики вида воздействия [1,8,9].
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 157 наименований. Основная часть работы изложена на 113 страницах, содержит 7 таблиц и 31 рисунок.
Механика и морфология разрушения костной ткани при воздействии твердого тупого предмета
Поведение кости при механических нагружениях существенно зависит от химического состава, физических свойств и строения костной ткани. Строение и форма костей и их комплексов отвечает основным принципам обеспечения высокой степени прочности и легкости составляющих элементов при экономичном распределении материала. Большой запас прочности достигается за счет особой структуры костной ткани (Добелис М.А., Кнетс И.В., 1986).
Костная ткань состоит из основного межклеточного вещества (т.н. органического матрикса), собственно костных клеток (остеоцитов, остеобластов, остеокластов), жидкостей и минеральных веществ (Гладышев Ю.М., 1966).
Анатомо-гистологическое строение костной ткани представлено межклеточным веществом, являющимся продуктом секретирующих клеток: остеобластов, остеоцитов, остеокластов. Клетки располагаются в небольших овальных полостях, которые связаны между собой тонкими канальцами (Крюков В.Н., 1995;Eastoe, 1961).
Остеобласты являются основными клетками, так как они образуют костную ткань в развивающейся кости, покрывая ее почти непрерывным слоем поверхности межклеточного вещества, а в сформировавшейся кости встречается лишь в зонах образования новой костной ткани. На определенной стадии развития остеобласты оказываются изолированными в межклеточном веществе, теряют способность к размножению и превращаются в остеоциты. При этом межклеточное вещество уплотняется из-за накопления в нем связывающих мукоидных веществ. Остеокласты резко отличаются от других клеток по форме, структуре и функциям. Они активно участвуют во внутреннем разрушении обызвествленной кости. В месте их соприкосновения с межклеточным веществом образуются лакуны, что связано с процессом резорбции костного вещества. Межклеточное вещество - основная масса кости, определяющая ее физические и биомеханические свойства. Оно является сложным биохимическим образованием, включающим в себя значительное количество ШИК-позитивных веществ (полисахариды, глюкопротеиды, липиды, фосфолипиды, белково-мукополисахаридные комплексы).
Межклеточное вещество принято рассматривать как совокупность двух основных частей: органического и неорганического матриксов.
Органический матрикс состоит из основного вещества (сложные белковополисахаридные асимметричные комплексы) и фибриллярных структур (коллаген).
Неорганический матрикс почти полностью представлен кристаллами гидроксиаппатита. Эти кристаллы связаны определенным образом с коллагеном, причем длинные оси кристаллов ориентированы параллельно осям фибрилл, которые образуют так называемый матрикс. Кристаллы минерального компонента имеются и внутри фибрилл. Строго ориентированные Строго ориентированные кристаллические системы коллагена и гидроксиаппатита - органический и неорганический матриксы -представляют собой сложное, предельно усовершенствованное в процессе филогенеза образование с многоплановыми функциями (Бахметьев В.И., 1992).
Согласно данным И.В.Кнетса и соавт. (1980), костную ткань следует рассматривать как среду с пятью структурными уровнями.
Первый уровень представлен биполярной молекулой тропоколлагена в совокупности с неорганическими кристаллами гидроксиаппатита. С позиции механики материалов такую структуру можно обозначить как композитный материал (Аникин Ю.М., Колесников Л.Л., 1992)). Второй структурный уровень составляют микрофибриллы коллагена, образованные пятью молекулами тропоколлагена. Третий уровень представлен волокнами, состоящими из множества микрофибрилл коллагена. И второй, и третий уровень структурные уровни характеризуются наличием значительного количества минеральных кристаллов, связанных как с коллагеном, так и между собой. И сама форма кристалла гидроксиаппатита - вытянутый шестигранник, и его ориентация длинной осью параллельно осям коллагеновых фибрилл обеспечивают дополнительное упрочение вещества (Крюков В.Н., 1995). Четвертый уровень образован тонкими изогнутыми пластинами ламеллами, являющимися первичными конструкционными элементами костной ткани. Каждая пластина состоит из кальцинированного межуточного вещества в форме тонкостенных пластинок, изогнутых панелей или даже цилиндрических оболочек толщиной 3-7 мкм.
Совокупность ламелл формирует кольцевые участки - остеоны, составляющие пятый структурный уровень костной ткани. Центральное отверстие остеона — гаверсов канал содержит кровеносные и лимфатические сосуды, нервы. От канала в поперечном направлении во все стороны отходят фолькмановские каналы, которые связывают между собой гаверсовы каналы и лакуны - небольшие полости между пластинками. (Гладышев Ю.М., 1966; Богонатов Б.Н., 1975,)
Шестому, органному уровню организации соответствует сама кость, как орган, построенный из костной ткани.
Большинство авторов рассматривают процессы разрушения костной ткани на пятом и шестом уровнях структурной- организации кости. Исследования разрушений 1-3 уровней структурной организации кости не проводились. Для их выявления и понимания процессов, происходящих на молекулярном уровне необходимо применение качественно новых методов исследования, поскольку именно эти изменения порождают изменения, из которых зарождается процесс разрушения кости.
Траектория излома и морфология трещин компактного вещества длинных трубчатых костей при ударном воздействии
В качестве материала исследования были использованы длинные трубчатые кости нижних конечностей, поврежденные в ходе экспериментального моделирования переломов при двух вариантах внешнего воздействия: ударе твердым тупым предметом и действии медленно возрастающей нагрузки. Также материалом исследования послужили поврежденные длинные трубчатые кости нижних конечностей, изъятые в процессе проведения практических судебно-медицинских экспертиз.
Моделирование переломов проводили в первые сутки постмортального периода на трупах лиц мужского и женского пола, умерших в возрасте от 20 до 60 лет, причина смерти которых не была связана с травмой. Для этого были использованы трупы Воронежского областного бюро судебно-медицинской экспертизы. Повреждение костей осуществляли путем нанесения ударов и кратковременного давления в область бедра и голени с помощью копра маятникового типа и пресса с гидравлическим приводом. Воздействие осуществляли перпендикулярно оси в верхней, средней и нижней третях конечности в четырех направлениях: спереди назад, сзади вперед, снаружи внутрь и изнутри кнаружи (Бахметьев В.И., 1992).
Материал экспертных наблюдений составили поврежденные длинные трубчатые кости трупов лиц, погибших в результате дорожно-транспортных происшествий и железнодорожных травм.
Всего исследовано 144 экспериментальных случая и 20 экспертных наблюдений из архива кафедры судебной медицины и правоведения Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н. Бурденко. Для выявления и изучения разрушений компактного вещества были изготовлены костные шлифы.
Используя данные работ В.Н. Крюкова (1966-1995), В.Э. Янковского (1974-1993), Б.Х. Галиева (1986), В.И. Бахметьева (1992), М.Н. Нагорнова (1992), М.А. Кислова (2008), устанавливали направление разрушения кости путем выявления морфологических признаков повреждений, характерных для зарождения, распространения и завершения разрушения. В области перелома через середину зон разрыва и долома тонкой электрофрезой производили продольные распилы и выпиливали блоки длиной до 6 см. Из полученных блоков изготавливали шлифы по методике В.П. Решетень и соавт. (1999). Для этого поверхность распилов шлифовали на наборе абразивных материалов до полного удаления борозд и царапин. Затем костный препарат помещали поверхностью шлифа на ровную нагреваемую металлическую поверхность и при постоянном визуальном контроле доводили до золотистого цвета. При этом температура нагревания не превышала 300-350 С, так как при более высокой температуре возникает дополнительное растрескивание кости, а темно-коричневая окраска поверхности шлифа значительно затрудняет исследование трещин.
Выбор данной методики обусловлен ее простотой и доступностью выполнения. Процесс изготовления препаратов не требует значительных экономических и временных затрат. Изготовленные таким способом препараты долго сохраняют свои свойства.
Для лучшего проявления трещин непосредственно перед исследованием поверхность шлифа контрастировали 1% спиртовым раствором йода. После того как краситель проникал в трещины, его излишки удалялись с помощью ветоши.
На наш взгляд, применение 1% спиртового раствора йода является наиболее удачным, так как не требует больших затрат времени при выполнении, а различное количество прокрашиваний позволяет подобрать необходимую степень контрастирования для исследования. После окончания исследования йод в течение нескольких часов испаряется, оставляя поверхность неизмененной.
Первичное исследование шлифов проводили с помощью методов фрактографии, остеоскопии, стереомикроскопии при увеличении от 8 до 56 крат.
В последние годы наблюдается активное внедрение в судебно-медицинскую науку и практику новых способов фиксации визуальной информации, основанных на применении цифровых технологий.
В этой связи, нами закономерно был проявлен интерес к методу цифровой фотографии. Данный метод не требует подготовительных работ, позволяет исключить трудоемкий процесс обработки светочувствительных материалов и получать изображение объекта за короткое время.
Современные цифровые фотокамеры характеризуются высокой разрешающей способностью, высоким качеством и реалистичностью получаемого изображения, простотой и удобством в использовании.
Для получения изображений костных шлифов использовали цифровую фотокамеру «Canon Power Shot pro 1». Фотосъемку осуществляли в режиме макросъемки. Основное отличие данного режима состоит в диапазоне используемых масштабов изображения. При макросъемке достигается увеличение объектов в масштабе 1:5 и выше, для чего используются специальные устройства или встроенные оптико-механические функции фотокамер.
Фотосъемку проводили со штатива, что позволяло использовать режим длительных экспозиций. Во избежание возможной нерезкости изображения управление экспозицией осуществляли с помощью пульта дистанционного управления.
При фотосъемке костные шлифы устанавливали таким образом, чтобы поверхность их располагалась параллельно объективу фотокамеры (рис. 2.1). Рис. 2.1. Общий вид установки для фотосъемки костных шлифов
Цифровой способ представления изображения дает возможность преобразовать объект съемки в вид, удобный для компьютерной обработки, и получить его копии на широком круге носителей: жестком диске, компакт-диске, карте памяти, фотобумаге, писчей бумаге и т.д. Современные средства печати позволяют получать изображения с хорошей передачей полутонов и с высоким разрешением, сопоставимым с разрешением фотоматериалов. Изображения, записанные на электронном носителе, можно хранить длительное время. Кроме того, ввод изображений в компьютер не только позволяет хранить, сортировать, а также извлекать их из компьютера, но и обмениваться ими с другими исследователями (экспертами), используя для этого современные средства телекоммуникации.
Рациональный выбор методов статистической обработки информации
Построение тактических схем обработки информации в процессе математического моделирования можно представить как задачу рационального выбора альтернативного варианта из множества методов, доступных благодаря возможностям современного статистического аппарата и компьютерных технологий. При построении конкретной модели необходимо руководствоваться требованием достижения соответствия математического описания решаемой проблемы той обстановке, в которой это решение реализуется (Баранов П.В., 1993; Асанов А.А. 2001).
Одним из методов, наиболее часто используемых для решения задач прогнозирования и предсказания, является регрессионный анализ, с помощью которого исследуется зависимость одного признака (результирующего) от набора независимых (факторных). Разделение признаков на результирующий и факторные осуществляется исследователем на основе содержательных представлений об изучаемом явлении или процессе. Все признаки должны быть количественными, но допускается и использование дихотомических признаков, принимающих лишь два значения, например 0 и 1 (Ферстер Э, 1983; Айвазян С.А. 2002).
В судебной медицине внешнее травмирующее воздействие, определение которого является одной из главных задач эксперта в случае дорожно-транспортного происшествия, подразделяется на два вида: удар и давление, то есть является дихотомическим признаком.
В задаче диагностики вида травмирующего воздействия при построении модели предсказания нельзя использовать линейное уравнение регрессии: у = а0+аі-хі+а2-х2+... + ат-хт +є, (3.1) так как оно будет неадекватно поставленной задаче, поскольку предполагается, что у — непрерывная переменная. В случаях, когда зависимая переменная принимает конечное число значений, применяется логистическая регрессия.
Логистическая регрессия представляет собой разновидность множественной регрессии, общее назначение которой состоит в анализе связи между несколькими независимыми переменными (факторными признаками), называемыми также регрессорами или предикторами, и бинарной зависимой переменной, принимающей только два значения. Одно из значений считается исследуемым (положительным), обозначим его WQ. Второе выступает как альтернативное (Wi). В качестве зависимой переменной выступает вероятность наступления исследуемого события W0. Целью логистической регрессии является построение модели прогноза вероятности события P(Wn) в зависимости от независимых переменных Xi, ..., хт. Если полученная вероятность близка к нулю, то принимается решение о большей вероятности альтернативного события. Плотность логистического распределения равна:
Методы расчета коэффициентов логистической регрессии Для расчета коэффициентов логистической регрессии можно использовать метод наименьших квадратов (МНК) и метод максимального правдоподобия (ММП). Метод наименьших квадратов. Для оценки коэффициентов логистической регрессии методом наименьших квадратов используется линеаризация в точке 0 (Суслов В.И., 2003;ЦыплаковА.А., 1997): Ях/а)» F(0) + ДО) xza, (3.7) гдеД-) - плотность распределения, производная функции распределения F(-), Xj - вектор значений признаков для /-го наблюдения, а - вектор коэффициентов регрессии. Тогда получим следующую приближенную модель:
При построении математической модели важно исключить признаки, которые не несут значимой информации, а лишь увеличивают трудоемкость лабораторных измерений и снижают надежность классификации (Чопоров О.Н., 2005).
Существует большое количество методов выделения значимых регрессоров (метод всех возможных регрессий, метод исключения, шаговый, ступенчатый и др.). Сам факт наличия множества методов, каждый из которых имеет свои преимущества, свидетельствует о сложности корректного выбора переменных.
Суть пошагового регрессионного анализа заключается в выборе такого подмножества переменных, которое объясняет наибольшую долю дисперсии зависимой переменной, включая переменные по очереди, пока не будет достигнута «наилучшая» модель (Халафян А.А., 2008). Здесь получили распространение две схемы отбора. В соответствии с первой схемой признак включается в уравнение в том случае, если его включение существенно увеличивает значение множественного коэффициента корреляции, что позволяет последовательно отбирать факторы, оказывающие существенное влияние на результирующий признак даже в условиях мультиколлинеарности системы признаков, отобранных в качестве аргументов из содержательных соображений. При этом, очевидно, первым в уравнение включается фактор, наиболее тесно коррелирующий с Y, вторым в уравнение включается тот фактор, который в паре с первым из отобранных
Программа формирования экспертных выводов в процессе проведения судебно-медицинской экспертизы
С целью автоматизации процесса формирования экспертного заключения разработана программа, позволяющая на основе построенных математических моделей получать обоснованный вывод о виде внешнего воздействия.
Компьютеризация процесса определения вида травмирующего воздействия способна- облегчить работу судебно-медицинского эксперта, снизить риск человеческого фактора, а также увеличить точность результатов благодаря специальным алгоритмам.
Программа определения вида травмирующего воздействия предназначена для широкого использования в судебно-медицинских учреждениях и поэтому должна соответствовать следующим требованиям: - эффективный способ ввода информации, т.е. программа должна минимизировать риск совершения ошибок; - полнота и наглядность выходной информации; конечные результаты должны выдаваться и на экран, и в файл. Вывод на экран позволяет быстро ориентироваться и своевременно вносить поправки. Запись в файл позволяет хранить информацию в. электронном виде; - простота эксплуатации. Использование программы не должно требовать никаких специальных знаний и навыков, кроме владения клавиатурой компьютера.
К достоинствам программы можно отнести то, что пользователь может вводить значения не всех диагностических признаков, а только некоторых из них (при отсутствии возможности измерить остальные). При этом программой из базы будут выбраны наилучшие уравнения, которые могут быть использованы для диагностики конкретного экспертного случая.
В судебно-медицинской практике возможны ситуации, когда на экспертизу представлена не вся кость, а ее отдельные фрагменты. Поэтому для максимального приближения возможностей программы к задачам экспертной практики было сформировано три набора диагностических признаков в соответствии с зонами разрушения кости: признаки, характеризующие всю зону разрушения (полный набор признаков), признаки, характеризующие зону разрыва, и признаки, характеризующие зону долома. На основе предложенных наборов программа осуществляет формирование списка моделей, допустимых для классификации в заданных условиях.
Пользователь может ввести значения признаков либо вручную (с возможностью их сохранения в файл для проведения повторного расчета), либо загрузить из заранее подготовленного файла. После того, как значения диагностических признаков введены, становится доступной кнопка «Обработать», при нажатии на которую в окно выводятся результаты определения вида травмирующего воздействия. Пример окна с результатами диагностики приведен на рисунке 4.9.
При нажатии на кнопку «Сохранить», результаты диагностики будут сохранены в файл формата MS Word в виде «Приложения к заключению эксперта».
Использование метода пошагового включения (при использовании признаков всей зоны разрушения) показало, что для получения оптимальной модели достаточно использовать семь признаков. Коэффициенты регрессионной модели, рассчитанные с помощью ММП, приведены в таблице 4.1. Ниже приведены показатели, характеризующие качество модели.
Зависимость КД от количества используемых признаков при пошаговом включении показана на рисунке 4.10. Поскольку количество задействованных в модели признаков оказалось невелико, было сделано предположение, что существуют и другие наборы признаков, на основе которых могут быть построены оптимальные модели. Метод всех возможных регрессий применялся для случая, когда максимальное количество признаков, включаемых в уравнение, изменялось от одного до семи. При этом в базу вносились уравнения, КД которых был более 0,6. 1,2
Апробацию разработанных моделей и алгоритмов с целью оценки их качества и достоверности проводили на поврежденных длинных трубчатых костях трупов лиц, погибших в результате дорожно-транспортных происшествий и железнодорожных травм, обстоятельства которых были известны. Для этого было изготовлено 15 костных препаратов, для каждого случая измерялся полный список диагностических признаков.
Как видно из полученных результатов, использование признаков всей зоны разрушения позволило правильно определить вид воздействия во всех исследованных случаях.
При использовании признаков зоны разрыва и зоны долома достоверность определения ниже, что, по-видимому, обусловлено меньшим количеством информативных признаков, характеризующих каждую отдельно взятую зону.
Полученные результаты говорят о возможности внедрения и использования разработанного метода диагностики вида внешнего воздействия в судебно-медицинскую практику. 1. Рассмотрены алгоритмы обработки информации в процессе построения математических моделей. Построены модели диагностики вида внешнего воздействия, выраженные уравнениями логистической регрессии. 2. Разработано программное обеспечение информационной системы, представляющее собой комплекс взаимосвязанных модулей, объединяющих базу данных, процедуры моделирования и формирования экспертных выводов. 3. Предложен алгоритм выбора диагностических признаков для корректного определения вида внешнего воздействия в различных экспертных ситуациях. Доказана эффективность использования разработанных моделей по результатам апробации.
![Разработка моделей и алгоритмов диагностики и лечения ювенильных маточных кровотечений [Электронный ресурс]](/i/i/4246/168175.png "Разработка моделей и алгоритмов диагностики и лечения ювенильных маточных кровотечений [Электронный ресурс] Авдеева Ольга Николаевна")
![Разработка методов, моделей и алгоритмов прогнозирования и донозологической диагностики кожных болезней, имеющих представительство на проекционных зонах, с использованием нечеткой логики принятия решений и рефлексодиагностики [Электронный ресурс]](/i/i/4381/168311.png "Разработка методов, моделей и алгоритмов прогнозирования и донозологической диагностики кожных болезней, имеющих представительство на проекционных зонах, с использованием нечеткой логики принятия решений и рефлексодиагностики [Электронный ресурс] Ходеев Денис Владимирович")
