Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние проблемы экспертизы гнилостно трансформированного трупа (обзор литературы) 14
1.1. Состояние научных исследований по экспертизе гнилостно измененного трупа 14
1.2. Синовиальная жидкость коленных суставов человека как объект медицинских исследований 28
Глава 2. Материал и методы 32
2.1. Общая характеристика экспериментального материала, этапы работы и факторы, учитываемые в исследовании 32
2.2. Характеристика методики специального исследования 38
2.3. Характеристика методики статистического анализа первичных математических данных 41
2.4. Характеристика использованных аппаратных и программных средств 47
Глава 3. Исследование зависимости величины оптической плотности синовиальной жидкости коленного сустава трупа от комплекса факторов, учитываемых в работе 50
3.1. Обоснование выбора исследовательского диапазона длин волн 50
3.2. Влияние эритроцитов в синовиальной жидкости на величину ее оптической плотности (давность смерти не превышает 24 часов) 55
3.3. Влияние половой принадлежности исследованного субъекта на величину оптической плотности синовиальной жидкости его коленных суставов (давность смерти не превышает 24 часов) 60
3.4. Влияние возраста исследованного субъекта на величину оптической плотности синовиальной жидкости его коленных суставов (давность смерти не превышает 24 часов) 65
3.5. Влияние наличия этанола в крови исследованного субъекта на величину оптической плотности синовиальной жидкости его коленных суставов (давность смерти не превышает 24 часов) 69
3.6. Влияние категории смерти исследованного субъекта на величину оптической плотности синовиальной жидкости его коленных суставов (давность смерти не превышает 24 часов) 74
3.7. Влияние давности смерти исследованного субъекта на величину оптической плотности синовиальной жидкости его коленных суставов 79
Глава 4. Исследование динамики величины оптической плотности синовиальной жидкости коленных суставов трупа человека в позднем по стмортальном периоде 98
4.1. Выбор исследовательской длины волны, свободной от влияния учитываемых факторов 98
4.2. Установление динамики изменения оптической плотности синовиальной жидкости в позднем постмортальном периоде 100
4.3. Разработка математического выражения для расчета давности смерти человека по величине оптической плотности синовиальной жидкости коленных суставов его трупа 104
4.4. Проверка точности разработанных математических выражений (4.9-4.10) на материале практических судебно-медицинских экспертиз 108
4.5. Разработка компьютерной программы для определения давности смерти человека на поздних сроках посмертного периода по величине оптической плотности синовиальной жидкости коленных суставов его трупа 112
Заключение 116
Выводы 124
Практические рекомендации 127
Список литературы
- Синовиальная жидкость коленных суставов человека как объект медицинских исследований
- Характеристика методики статистического анализа первичных математических данных
- Влияние половой принадлежности исследованного субъекта на величину оптической плотности синовиальной жидкости его коленных суставов (давность смерти не превышает 24 часов)
- Разработка математического выражения для расчета давности смерти человека по величине оптической плотности синовиальной жидкости коленных суставов его трупа
Введение к работе
Актуальность темы и степень ее разработанности. Определение давности наступления смерти (ДНС) было и продолжает оставаться одним из важнейших аспектов деятельности судебно-медицинского эксперта при исследовании лиц, умерших в условиях неочевидности, при неизвестных обстоятельствах и в неизвестный момент времени (Мельников Ю.Л., Жаров В.В., 1978; Наумен-ко В.Г., 1981; Громов А.П., Капустин А.В., 1982; Жаров В.В., 1998; Вавилов А.Ю., 2000; Витер В.И., Куликов В.А., 2001; Froede R.G., 1990 и мн. др.). Необходимо отметить, что именно эти условия и обеспечивают повышенное внимание к подобным ситуациям со стороны сотрудников правоохранительных органов, т. к. при отсутствии достоверных сведений о ненасильственном характере смерти они вынуждены предполагать наличие преступного умысла третьих лиц на лишение жизни человека, либо его смерть в результате несчастного случая (Исаенко В.Н., 1999). Естественно, что максимально точное установление ДНС при этом способно существенно облегчить работу сотрудников следствия по установлению обстоятельств происшествия, очертить круг лиц к нему причастных, аргументировано сформировать объективное обвинительное заключение и т.д. (Кильдюшов Е.М., Вавилов А.Ю., 2011; Соколова З.Ю., 2012).
В тех ситуациях, когда тело было обнаружено в течение раннего посмертного периода, ДНС человека может быть установлена применением большого комплекса исследований, основанных на различных посмертных изменениях, таких как – трупные пятна, мышечное окоченение, охлаждение тела, высыхание кожи и слизистых оболочек, снижение тургора глазных яблок, изменение реакции гладких и поперечно-полосатых мышц на механическое или электрическое раздражение, сохранности функции потовых желез, степени ау-толитических изменений во внутренних органах и т. д. (Пашинян Г.А., Ремизов Н.А., Тыглиян Н.В., Забельский А.И., 1983; Новиков П.И., 1985; Витер В.И., Толстолуцкий В.Ю., 1995; Пиголкин Ю.И., Коровин А.А., Богомолов Д.В., 2000; Халиков А.А., Вавилов А.Ю., Щепочкин, 2004; Швед Е.Ф., 2006; Нацен-тов Е.О., 2006; Соколова З.Ю., Кильдюшов Е.М., 2007; Хохлов В.В., 2009; Hiraiwa K., 1980; 1981; Fusakuni K., 1982; Kuroda F., 1983; Nokes L., 1983; 1986; Nishida K., 1984; Green M., 1985 и мн. др.)
О высокой разработанности проблемы диагностики ДНС на ранних сроках посмертного периода, говорит хотя бы тот факт, что за последние 20 лет именно в этом направлении выполнено большинство научных исследований, защищены кандидатские и докторские диссертации, публикуются журнальные статьи (Пермяков А. В., Витер В. И., 2000; Вавилов А.Ю., 2009).
Намного сложнее обстоят дела с установлением давности смерти человека в случаях обнаружения трупа в состоянии его гнилостной биотрансформации (Коршунов Н.В., 2007). Ряд разработанных в настоящее время методик, к сожалению, пока не в состоянии ответить на интересующие следствие вопросы с исключительной точностью, что свидетельствует актуальности и об открытости проблемы, существующей необходимости разработки новых экспертных критериев и методов исследования гнилостно измененных тел (Тень-ков А.А., Плаксин В.О., 2005). Кроме того, в судебной медицине существует мнение, что наиболее точное суждение о времени смерти человека возможно только на основании изучения изменений объекта, в минимальной степени подверженного влиянию различных внешних факторов, действием которых может быть обусловлено увеличение погрешности определения ДНС (Новиков П.И., 1985). Соответственно, поиск и аргументированный выбор такого объекта с изучением его изменений, обусловленных длительностью постмортального периода, будет сопровождаться разработкой новых диагностических критериев, позволяющих более точно диагностировать время смерти человека на поздних ее сроках.
Естественно, что в качестве метода исследования такого объекта может быть принято только его инструментальное количественное изучение, как способ, сопровождающийся получением информации, в последующем используемой для расчетного установления ДНС человека с объективным установлением ее границ (погрешности метода).
По нашему мнению, заданным условиям удовлетворяет фотоколориметрическое исследование оптической плотности синовиальной жидкости. В различных научных публикациях (Коротун В. Н., Витер В. И., 2007; 2008) неоднократно подтверждалось, что данный объект, находясь в относительной изолированности от внешней среды, достаточно долго сохраняет свои первоначальные физико-химические свойства, возможно со временем , изменяясь под влиянием гнилостных процессов в теле. Фотоколориметрия же, являясь объективным количественным методом исследования (Найденова Т.В., 2013), способна с высокой точностью определять изменения жидких биологических сред организма человека (Ки-шеневский А.Н., Кузнецов Л.Е., Каукаль В.Г., 1972; Васильев В.П., 1979; Але-сковский В.Б., Бардин В.В., Булатов М.И., 1988) и достаточно давно и хорошо зарекомендовала себя в медицинской диагностике (Драго Р., 1981).
Таким образом, с учетом изложенного выше, считаем возможным разработки методики повышения точности и объективности судебно-медицинской диагностики давности смерти человека на поздних сроках постмортального периода, что определило содержание представленной работы и позволило сформулировать цель и задачи исследования.
Цель исследования. Повышение объективности и точности судебно-медицинской диагностики давности смерти человека на поздних сроках по-стмортального периода фотоколориметрическим исследованием оптической плотности синовиальной жидкости коленных суставов трупа с разработкой математических моделей, описывающих изучаемый процесс (изменение оптической плотности) в его динамике.
Задачи исследования:
-
Разработать метод фотоколориметрического исследования синовиальной жидкости коленных суставов трупа человека в поздних сроках посмертного периода до 264 часов (11 суток ) после смерти и широком спектральном диапазоне волн (310–550 нм) с обоснованием применения количественного математического анализа.
-
Установить и изучить зависимость оптической плотности синовиальной жидкости коленных суставов трупа человека от комплекса факторов, утверждающих индивидуальность исследуемого субъекта (пол, возраст, наличие этанола в крови умершего, категория смерти человека, от трупа которого изъята синовиальная жидкость).
-
На основании изучения комплекса влияний учитываемых факторов на показатели оптической плотности синовиальной жидкости выделить диагностические длины волн использованного спектрального диапазона, не зависящие от вышеуказанных факторов.
-
Разработать модель, устанавливающую и математически описывающую взаимосвязь между давностью смерти человека и показателями оптической плотности синовиальной жидкости его коленных суставов на выделенных диагностических длинах волн с оценкой ее точности путем установления границ доверительного интервала для достоверности исследования 95%.
-
Сформировать технологический алгоритм диагностики давности смерти человека на поздних сроках посмертного периода фотоколориметрическим исследованием синовиальной жидкости коленных суставов его трупа, с возможностью практического применения этого алгоритма в судебно-медицинской деятельности.
Научная новизна. Впервые на практическом экспертном материале разработана и применена методика фотоколориметрического исследования оптической плотности синовиальной жидкости трупов, находящихся в различной степени их гнилостной биотрансформации (на сроках посмертного периода до 264 часов).
Установлены и изучены влияния на величину оптической плотности синовиальной жидкости коленных суставов трупа человека факторов, обусловливающих индивидуальность объекта исследования (пол и возраст умершего, наличие этанола в его крови, категория смерти).
Математически доказано изменение величины оптической плотности синовиальной жидкости коленных суставов трупа человека по мере увеличения продолжительности постмортального периода и обосновано использование определенных исследовательских длин волн (440 нм и 480 нм) использованного спектрального диапазона (310–550 нм) для объективного описания этого процесса.
Разработана математическая модель, устанавливающая взаимосвязь между давностью смерти человека и величиной оптической плотности синовиальной жидкости его коленных суставов, на основе которой создан технологический алгоритм фотоколориметрической диагностики давности смерти человека путем исследования трупа на поздних сроках посмертного периода.
Практическая значимость. Практическая значимость работы заключается в разработке диагностического технологического алгоритма, применение которого при судебно-медицинском исследовании трупа, находящегося в состоянии гнилостной биотрансформации на поздних сроках постмортального периода, позволяет объективным инструментальным методом (фотоколориметрия) объективизировать процесс диагностики давности смерти человека и повысить ее точность.
Методология и методы исследования. В ходе выполнения диссертационного исследования использовались следующие методы научного познания (Новиков А.М., Новиков Д.А., 2010):
-
Эмпирического исследования: – Операциональный: – исторический; – систематическое наблюдение; – сравнение; – счет; – измерение. – Экспериментальный. – Логико-математический (моделирование).
-
Теоретические методы:
– Познавательные действия (выявление и разрешение противоречий, постановка проблемы, построение гипотезы).
– Методы-операции (анализ, синтез, сравнение, абстрагирование и конкретизация).
– Восхождения от абстрактного к конкретному.
Первоначально был произведен анализ (метод-операция) научной литературы (исторический метод операционального эмпирического исследования) с целью выяснения степени разработанности проблемы настоящего научного исследования. Были сформированы задачи научной работы и ее цели, построе-
ны рабочие гипотезы (познавательные действия теоретических методов), выбраны объекты исследования, определены методы их исследования.
В ходе набора первичного исследовательского материала использованы, как методы эмпирического (экспериментальный метод, систематическое наблюдение, счет, измерение), так и методы теоретического познания (выявление и разрешение противоречий, анализ и синтез, сравнение.)
При обработке набранного первичного материала использовался математический анализ (статистические методы исследования), математическое моделирование (логико-математический метод).
Метод восхождения от абстрактного к конкретному позволил сформировать выводы по работе и создать практические рекомендации по внедрению результатов диссертационной работы в практическую судебно-медицинскую деятельность.
Личное участие автора. На основе анализа литературных данных автором показана актуальность исследования, сформирована его цель, задачи и план реализации исследования. Разработана методика изъятия и фотоколориметрического исследования синовиальной жидкости коленных суставов трупов, находящихся на различных стадиях гнилостной биотрансформации. На основе принципов доказательности достоверно определены диагностические количественные критерии, позволяющие применять их с целью установления давности смерти человека. Разработана математическая модель, показывающая изменения оптической плотности синовиальной жидкости на поздних сроках посмертного периода. На основе многофакторного анализа создано математическое выражение, применимое для расчетного установления ДНС человека, и определена его эффективность, выражаемая в форме неравенства, с достоверностью более 95% устанавливающего границы, в которых находится истинное время смерти.
Систематизация полученных данных, их статистическая обработка с их изложением проведены автором лично при консультативной помощи сотрудников кафедры медицинской статистики ФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет» Минздрава России.
Протокол диссертационного исследования одобрен Комитетом по биомедицинской этике Башкирского государственного медицинского университета Министерства здравоохранения и социального развития РФ № 184 от 27февраля 2014 г.
Связь работы с научными программами, планами. Диссертация выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здра-
воохранения Российской Федерации (номер государственной регистрации АА-АА-А16-116081210007-3).
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:
-
Разработана методика объективного судебно-медицинского исследования трупа, находящегося в состоянии гнилостной биотрансформации, путем пункционного изъятия синовиальной жидкости его коленных суставов и фотоколориметрического изучения ее оптической плотности. Использованный спектральный диапазон длин волн (310–550 нм) позволяет получать достоверную информацию о свойствах изучаемого объекта, что подтверждено проведенным математическим анализом.
-
Установлено, что величина оптической плотности синовиальной жидкости коленных суставов трупа человека на некоторых длинах волн использованного спектрального диапазона зависит от возраста умершего, наличия этанола в его крови и категории смерти. Различия величины оптической плотности синовиальной жидкости коленных суставов в сформированных изучаемых группах не зависят от пола умершего лица.
-
На основании проведенных исследований выделены диагностические длины волн (440 нм и 480 нм) использованного спектрального диапазона фотоколориметрического исследования, изменения оптической плотности синовиальной жидкости на которых детерминированы исключительно временем, прошедшим с момента смерти человека, и не зависят от прочих исследованных в работе факторов.
-
Создана математическая модель, описывающая взаимосвязь между давностью смерти человека и показателями оптической плотности синовиальной жидкости его коленных суставов с помощью полиномиальных уравнений второй степени и линейных математических трендов. На выделенных диагностических длинах волн (440 нм и 480 нм) точность разработанной модели изучена методами дисперсионно-регрессионного анализа, что позволило с достоверностью р95% установить границы доверительного интервала точности метода.
-
Разработан технологический алгоритм, позволяющий фотоколориметрическим исследованием синовиальной жидкости коленных суставов трупа человека осуществлять диагностику давности его смерти при экспертизе, проводимой на поздних сроках посмертного периода. Создана компьютерная программа, которая облегчает возможность практического применения алгоритма фотоколориметрической диагностики давности смерти человека на поздних сроках посмертного периода в судебно-медицинской деятельности.
Апробация диссертации. Диссертация апробирована на совместном заседании Проблемной комиссии «Морфология и общая патология» и кафедры судебной медицины Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации с участием рецензентов д.м.н., профессора Баринова Е.Х. заведующего учебной частью кафедры судебной медицины и медицинского права ФГБОУ ВО «МГМСУ им. А.И. Евдокимова» Минздрава России и д.м.н. профессора Вавилова А.Ю. заведующего кафедрой судебной медицины ФГБОУ ВО «ИГМА» Минздрава России . (протокол № 23 от 15 декабря 2016 г.).
Материалы диссертационного исследования доложены и обсуждены:
– на кафедре Судебной медицины БГМУ (Уфа, 2016);
– на кафедре Судебной медицины ИГМА (Ижевск, 2016);
– на кафедре судебной медицины и медицинского права МГМСУ им. А.И. Евдокимова (Москва, 2016);
– на межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные вопросы в теории и практике судебной медицины и патологической анатомии (Киров, 2015 г.);
– на 11 научно-практической конференции «Судебно-медицинская наука и практика» (Москва РЦ СМЭ РФ, 2016).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, из них 3 в журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикаций материалов исследований на соискание ученых степеней кандидатов и докторов наук «Медицинская экспертиза и право» г. Москва 2015–2016 гг., «Медицинский вестник Башкортостана» г. Уфа, 2016 г.
Реализация результатов исследования. Результаты исследования внедрены в учебные процессы и практику: кафедры судебной медицины ФГБОУ ВО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова» Минздрава России; кафедры судебной медицины ФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет» Минздрава России, кафедры судебной медицины ФГБОУ ВО «Ижевская государственная медицинская академия» Минздрава России; ГБУЗ Бюро СМЭ МЗ РБ, ГУЗ Бюро СМЭ МЗ УР, о чем имеются соответствующие акты внедрения, получен «Патент» на изобретение RU 2609733 С1 от 02 февраля 2017 года: «Способ определения давности смерти человека на поздних стадиях посмертного периода».
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 155 листах компьютерного текста (с приложением – 165). Состоит из введения, обзора литературы, главы о материале и методах исследования, 2-х глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка исполь-
зованной литературы, включающего 250 источников, в том числе 33 зарубежных. Диссертация содержит 20 рисунков и 35 таблиц. Приложение оформлено в виде сводных таблиц.
Синовиальная жидкость коленных суставов человека как объект медицинских исследований
В практике судебно-медицинских экспертиз гниение – распад белковых и других азотистых веществ до степени все более и более простых соединений, встречается очень часто, т.к. именно с него всегда начинается разложение трупа (Шурмайер Н.Г., 1851; Штрассман Ф., 1902; Евгеньев-Тиш Е.М., 1963; Мельников Ю.Л., Жаров В.В., 1978).
Гниение происходит при недостатке кислорода и неограниченном запасе воды (Краттер Ю., 1928), поэтому уже в самом трупе всегда существуют условия для начала гниения и продолжения его в последующем, вплоть до полного разрушения тела.
Процессам колликвации мягких тканей и внутренних органов гнилостно измененного трупа всегда предшествуют процессы аутолитические, подготавливающие биологические ткани к их гниению.
Аутолиз – свойство биологических объектов разлагать собственные структуры разного уровня гидролитическим путем (Лушников Е.Ф., Шапиро Н.А., 1974) всегда предшествует гниению.
Установлено, что множество внутренних и внешних факторов, к которым относятся температура объекта, присоединение протеолитических ферментов многочисленных микроорганизмов (начало гниения), влажность окружающего воздуха, лучистая энергия (рентгеновские лучи), наличие активаторов и ингибиторов аутолиза, оказывают существенное влияние на начало, развитие и окончание данного процесса, что не позволяет высказаться, хотя бы даже ориентировочно, о каких либо его сроках (Лушников Е.Ф., Шапиро Н.А., 1974). Именно по данной причине, в настоящее время нет методик, позволяющих использовать сведения о степени выраженности аутолитических процессов в тканях мертвого тела для целей диагностики давности смерти человека на поздних сроках его посмертного периода.
Исследование тех химических реакций, которые происходят при гнилостном разложении мертвого тела, производится судебно-медицинскими экспертами достаточно давно, что позволяет считать указанный процесс относительно хорошо изученным. Тем не менее, следует также признать и мнение о необходимости продолжения изучения гниения (Теньков А.А., 2005), т.к. многие реакции, его сопровождающие, вследствие их сложности и многообразия, пока еще исследованы недостаточно полно с точки зрения применимости их для диагностики давности смерти человека.
Анализируя характер и темп развития гнилостной биотрансформации мертвого тела, отмечается существенная вариабельность, обусловленная влиянием множества факторов. В судебной медицине эти факторы принято делить на внутренние, т.е. обусловленные особенностями конкретного субъекта (пол, возраст, причина смерти, наличие этанола в крови, наличие и характер одежды и т.д.), и внешние, обусловленные воздействием внешней среды (температура, солнечная радиация, осадки и т.п.).
Так, в частности, Н.Г. Шурмайер (1851), Е.В. Пеликан (1856), Ю.Л. Мельников и В.В. Жаров (1978) считают, что половая принадлежность мертвого тела может в некоторой степени обусловить скорость его гнилостного разложения, указывая, что трупы женщин при прочих равных условиях разлагаются быстрее трупов мужчин.
Однако И.Л. Каспер (1877) считает влияние пола на интенсивность разложения маловероятным, объясняя различие в скорости разложения трупов мужчин и женщин их массогабаритными различиями. Это позволило Э. Гофману (1901) сформулировать правило: труп разлагается тем скорее, чем меньше его масса.
В определенной степени этим же может быть обусловлена и, отмеченная многими исследователями, зависимость скорости гниения трупа от возраста умершего человека. Миттенцвейг Г.Г. (1878) отмечает, что трупы новорожденных гниют очень быстро. Татиев К.И. (1928) также указывал, что трупы детей разлагаются быстрее трупа взрослого человека, объясняя различие в скорости гниения большей «нежностью тканей» ребенка.
Селимханов Ш.А. (1954) и А.П. Громов (1970) также отмечали различия в скорости гниения трупов молодых и пожилых лиц. По их мнению, трупы детей гниют быстрее, чем трупы взрослых, т.к. они содержат больше влаги и питательных веществ, поддерживающих высокую скорость размножения гнилостной микрофлоры и, следовательно, разрушения трупа.
Пеликан Е.В. (1856) несколько уточняет это положение, подчеркивая, что быстрее разлагаются только трупы детей старше 1 года. Трупы детей в возрасте до 1 года, по мнению Е.В. Пеликана (1856), разлагаются медленнее, т.к. их кишечный канал содержит малое количество микрофлоры, обусловливающей гнилостное разложение трупа.
Такого же мнения придерживаются И.Л. Каспер (1877), А.С. Игнатовский (1910); К.А. Нижегородцев (1928), К.И. Татиев (1928, 1947, 1958), В.М. Смолья-нинов с соавт. (1961), Ю.Л. Мельников и В.В. Жаров (1978) и мн. др.
Массогабаритными различиями обусловлена и большая скорость гнилостного разложения трупов тучных лиц, по сравнению с «худыми» трупами (Нижегородцев К.А., 1928; Громов А.П., 1970; Матышев А.А., Деньковский П.Р., 1985 и др.). Коршунов Н.В. (2007) и П.И. Новиков и соавт. (2008) объясняют это явление тем, что труп умершего «тучного» человека при его охлаждении с уровня прижизненной температуры до температуры окружающей среды, из-за большей протяженности данного процесса, дольше находится в условиях «температурного оптимума» жизнедеятельности гнилостной микрофлоры, успевая, тем самым, набрать «гнилостный потенциал», достаточный для начала интенсивного гниения.
Имеется также достаточно большое количество наблюдений, демонстрирующих существование взаимосвязи между причиной наступления смерти человека и скоростью разложения его трупа.
Характеристика методики статистического анализа первичных математических данных
Одной из важнейших характеристик исследовательской группы является характер распределения в ней данных (нормальный тип, либо отличный от такового). Установление характера распределения данных в группе представляет один из важнейших элементов статистического анализа (Гланц С., 1999; Вентцель Е.С., 2006), так как именно на основании результатов такого установления становится возможным последующий выбор метода сравнительного анализа - традиционный количественный, или привлечение методов непараметрических (ранговых) сравнений.
Соответственно, во всех случаях нами производилась оценка нормальности распределения данных в выборке, для чего использованы асимметрия и эксцесс (Боровиков В., 2003).
Асимметрия является мерой несимметричности распределения и вычислялась нами по формуле: 1f(v -)3 п gt=— -Ъ -Х) п i=1 (2.4) где gt - коэффициент асимметрии; Xt - значение X; Х- среднее значение X.
Считают (Боровиков В., 2003), что если этот коэффициент значительно отличается от 0 (больше 1 по модулю), то и распределение является асимметричным, т.е. отличающимся от нормального типа (смещено влево при отрицательном коэффициенте, либо смещено вправо, если коэффициент имеет положительное значение).
Нормальным является распределение с асимметрией, не превышающей ±1 (Боровиков В., 2003; Наследов А. Д., 2005). Эксцесс измеряет высоту пика распределения. Оценка эксцесса производится по формуле: bt= 2 -Ъ(х -х) (2.5) где bi – коэффициент эксцесса; Xi – значение X; X - среднее значение X. Считается (Боровиков В., 2003; Наследов А. Д., 2005), что распределение с эксцессом, по модулю не превосходящим 1, соответствует нормальному виду. Отрицательный эксцесс указывает на «плосковершинное» распределение, а положительный эксцесс, напротив, характеризует «островершинное» распределение, график которого более вытянут по вертикальной оси, чем график нормального распределения (Гланц С, 1999; Вентцель Е. С, 2006).
При нормальном типе распределения данных в выборках сравнение двух средних обычно производят по правилам параметрической статистики с использованием критерия Стьюдента (при сравнении двух групп), либо Ньюмена-Кейлса (при сравнении трех и более групп). Однако в изученном нами материале нормальный тип распределения не встречался, что, в целом, характерно для медико-биологических исследований (Гланц С, 1999). Вариантом выбора в подобных ситуациях становиться непараметрический (ранговый) сравнительный анализ (Дёрффель К., 1994; Елисеева И. И., Юзбашев М. М., 1996; Айвазян С. А., Мхита-рян В. С, 1998; Гланц С, 1999; Зайцев В. М., Лифляндский В. Г., Маринкин В. И., 2003; Наследов А. Д., 2005; Вентцель Е. С, 2006; Тарновская Л. И., 2008) с использованием критериев Данна и Фридмана (Гланц С, 1999).
Критерий Данна вычислялся нами в случаях простого межгруппового сравнения по формуле: Q= , RA RB 1 1 — + — V ПА ПВ J N(N + 1) (2.6) где Q – критерий Данна; RA и RB - средние ранги сравниваемых выборок; nA и nB - объем первой и второй выборок; N – общий объем всех сравниваемых выборок. Критерий Фридмана представляет частный случай межгрупповых сравнений и применяется для характеристики последовательных изменений анализируемого параметра (Гланц С, 1999). В настоящем исследовании использовался для установления достоверности изменений оптической плотности синовиальной жидкости с течением времени и вычислялся нами по формуле:
Вычисленные критерии Данна и Фридмана сравнивались с их критическими значениями из таблицы (Гланц С., 1999), величина которых определялась уровнем значимости Р (в данной работе устанавливался равным либо большим 95%) и количества сравниваемых групп (различно для различных частных случаев).
Корреляционный анализ, то есть установление наличия и силы взаимосвязи между двумя изменяющимися рядами данных, производился нами для изучения влияния возраста на величину оптической плотности синовиальной жидкости коленных суставов.
Традиционно для подобных целей используется так называемый коэффициент линейной корреляции Пирсона, выражаемый в долях среднего квадратическо-го отклонения результативного признака (Гланц С., 1999). Однако, в связи с тем, что распределение данных в исследованных нами группах существенно отличалось от нормального типа, нам не представилось возможным использовать указанный метод параметрической статистики. Вариантом выбора явился метод, основанный на рангах анализируемых данных – расчет коэффициентов корреляции Спирмена и Кендалла (Елисеева И.И., Юзбашев М.М., 1996; Айвазян С.А., Мхи где тарян В.С., 1998; Гланц С., 1999; Зайцев В.М., Лифляндский В.Г., Маринкин В.И., 2003; Тарновская Л.И., 2008).
Влияние половой принадлежности исследованного субъекта на величину оптической плотности синовиальной жидкости его коленных суставов (давность смерти не превышает 24 часов)
В изученной нами научной литературе, посвященной свойствам синовиальной жидкости человека (Глава 1), нам встретились указания на проведенные исследования свойств синовии в зависимости от половой принадлежности личности и возраста человека (Матвеева Е.Л., 2007; Матвеева Е.Л., Гасанова А.Г., Спиркина Е.С., 2012). И хотя авторы работ не зарегистрировали существования достоверных различий биохимического состава синовиальной жидкости у мужчин и женщин, нами было принято решение осуществить анализ величины ее оптической плотности в зависимости от фактора половой принадлежности умершего человека, при выявлении таковой, описав данную зависимость математически.
Величина оптической плотности синовиальной жидкости коленных суставов трупов лиц различной половой принадлежности (продолжение представления данных) На рисунке 3.5 представлены числовые значения оптической плотности синовиальной жидкости «мужской» и «женской» групп на всех длинах волн исследования для группы давности смерти, не превышающей 24 часа (при отсутствии гнилостных изменений).
В ряде случаев между группами, сформированными по признаку половой принадлежности умершего человека, визуально регистрируются небольшие различия. Но насколько они достоверны? Ответь на этот вопрос можно только с помощью сравнительного анализа.
Поскольку, как и ранее, распределение данных в исследовательских группах отличалось от нормального типа, выбор метода исследования был сделан в пользу непараметрических (ранговых) методов (Глава 2).
Результаты парного сравнения «мужской» и «женской» групп между собой по методу Данна представлены в таблице 3.4. Таблица 3.4 Значения критерия Данна при сравнении сформированных групп
Женский пол Мужской пол Средн. ранг 19,750 Средн. ранг 21,871 Кол-во в группе 12 Кол-во в группе 31 Критер. Данна 1,112 Установлено, что величина оптической плотности синовиальной жидкости коленных суставов трупа без признаков его гнилостной биотрансформации, не зависит от пола умершего лица. Соответственно, мы считаем, что в дальнейшем фактор пола исследованного субъекта не должен приниматься во внимание и подвергаться какому-либо учету.
Влияние возраста исследованного субъекта на величину оптической плотности синовиальной жидкости его коленных суставов (давность смерти не превышает 24 часов). В научных трудах (Матвеева Е.Л., 2007; Матвеева Е.Л., Гасанова А.Г., Спиркина Е.С., 2012) указывалось, что биохимический состав синовиальной жид кости демонстрирует наличие корреляционных зависимостей от возраста челове ка, синовия которого была подвергнута исследованию. Естественно, что указание на такую зависимость потребовало от нас проведения изучения возможного влияния возраста умершего человека на величину оптической плотности синовиальной жидкости его коленных суставов.
Поскольку возраст человека является динамической характеристикой любое деление на возрастные группы, например, так, как это было произведено в Главе 2, является более чем условным. Соответственно, к нему необходимо относиться с определенной степенью осторожности, но оно вполне может быть использовано для визуализации результатов, либо их первичной характеристики, что представлено на рисунке 3.6.
Как следует из представленного рисунка (Рис. 3.6), величина оптической плотности синовиальной жидкости различных возрастных групп исследованных нами лиц несколько различаются. Тем не менее, только проведением статистических исследований возможно подтверждение, либо опровержение, данного предположения.
Поскольку, как мы уже указали, возраст является динамической характеристикой человека, наиболее целесообразным является проведение корреляционного анализа, т.е. установления наличия зависимости между двумя динамически изменяющимися параметрами – возрастом человека и значением оптической плотности синовиальной жидкости его коленных суставов.
Поскольку, как и ранее, было установлено, что распределение данных в исследовательских группах отличалось от нормального типа, был сделан выбор в пользу непараметрических методов анализа – корреляционному анализу Кендалла и Спирмена. Использование сразу двух методов должно более достоверно подтвердить наличие (либо отсутствие) корреляционных связей.
Из проведенных исследований (Таблица 3.5) следует, что длины волн 420-470 нм демонстрируют существование слабой корреляционной зависимости оптической плотности синовиальной жидкости коленных суставов трупа без гнилостных его изменений от возраста умершего человека. Таким образом, возраст человека является характеристикой личности, способной оказать слабое влияние на свойства синовиальной жидкости его коленных суставов.
Как указывалось нами в Главе 2 настоящей работы, наличие этанола в крови исследуемого субъекта существенно изменяет многие биофизические и биохимические характеристики его тканей, органов и жидкостей (Пермяков А.В., Витер В.И., 2002; Халиков А.А., Вавилов А.Ю., 2007; Малков А.В., 2012 и мн. др.). В частности, происходят изменения микроэлементного и белкового состава крови (Мазикова О.Б., 1954; Томилин В.В., Ширинский П.П., Капустин А.В., 1982; Пермяков А.В., Витер В.И., 2002), а, поскольку основным элементом синовиальной жидкости является плазма крови, транссудировавшая в полость сустава, факт употребления этанола может повлечь за собой и изменение свойств синовии.
С целью изучения возможности влияния факта употребления этанола перед смертью человека на величину оптической плотности синовиальной жидкости его коленных суставов, весь исследованный нами материал был разделен на две группы – «Без этанола» и «Этанолэмия». Абсолютную величину этанолэмии было решено не учитывать, поскольку, как указывается в литературе (см. Глава 2), она имеет относительное значение. Как и ранее, анализу были подвергнуты трупы лиц без признаков гнилостных изменений (давность смерти не превышает 24 часа).
Представленные на рисунке 3.7 средние значения оптической плотности синовиальной жидкости на различных длинах волн исследования визуально позволяют зафиксировать различия между двумя сформированными группами – оптическая плотность синовии выше в группе «Этанолэмия» (Рис.3.7).
Разработка математического выражения для расчета давности смерти человека по величине оптической плотности синовиальной жидкости коленных суставов его трупа
Судебно-медицинские данные: Кожные покровы трупа на всех областях тела грязного черно-зеленого цвета, вздуты, при нажатии на тело ощущается хруст гнилостных газов в подкожно-жировой клетчатке. На коже во многих областях тела «гнилостная венозная сеть», гнилостные пузыри, заполненные черного цвета жидкостью. Некоторые из пузырей разорваны, гнилостная жидкость стекает под тело, пропитывая его ложе. Телесных повреждений не обнаружено. При судебно-химическом исследовании в крови и моче обнаружен этиловый спирт в концентрации в крови 4,57, в моче - 6,2. Судебно-медицинский диагноз: Острое отравление этиловым алкоголем (Код по МКБ-10 Т51.0).
Изъята синовиальная жидкость правого коленного сустава в количестве 1,0 мл и исследована ее оптическая плотность на длинах волн 440 нм и 480 нм. Получены значения: Х440 = 0,328 нм, Хш = 0,202 нм.
Произведено определение расчетного значения давности смерти человека на поздних сроках посмертного периода (ДНСа) по формуле: ДНСа =(((0,007 + X440)/0,106 + (0,073 + X480)/0,095)/2 + 3)х24 = = (((0,007 + 0,328)/0,106 + (0,073 + 0,202)/0,095)/2 + 3)х24 = 145 час Произведен расчет границ, в которых находится значение давности смерти человека на поздних сроках посмертного периода (ДНС) по формуле: 0,88х ДНСа +4,64 ДНС 1,20х ДНСа -4,26 = = 0,88x145 + 4,64 ДНС 1,20x145-4,26 = = 132,2 ДНС 169,7
На основании проведенных исследований сделан экспертный вывод: Принимая во внимание результаты фотоколориметрического исследования оптической плотности синовиальной жидкости коленных суставов и получения следующих результатов - оптическая плотность на длине волны 440 нм равна 0,328, а на длине волны 480 нм равна 0,202, считаю, что с вероятностью 95%, смерть гражданина А. наступила не ранее 132 и не позднее 170 часов до момента проведенного исследования.
Значение давности смерти гр. А., установленное следственным путем, около 100-180 часов до момента осмотра трупа, что соответствует результатам судебно-медицинского исследования.
Пример 2: Судебно-медицинское исследование трупа гр-ки Б. в состоянии частичного разрушения его животными (объедены мягкие ткани головы, отсутствуют глазные яблоки, кисти рук и стопы на ногах) (Рис. 4.7).
Следственные данные: Гр-ка Б., 59 лет, нигде не работала, больная шизофренией с 24-х лет, алкоголизм. Проживала с родственниками (дочь и зять) по адресу … (частный сектор). Со слов дочери на фоне алкоголизма отмечались случаи бродяжничества, уходила из дома, пила спиртные напитки со случайными людь 111 ми, ночевала с БОМЖами. Недели через 2 обычно возвращалась домой. … -го сентября 2015 года получила пенсию, после чего ее пьяную видела дочь, спящей в огороде на скамейке. Ночью ночевать не пришла. На следующий день гр-ку Б. никто не видел. Труп гр-ки Б. случайно обнаружил ее зять за хозяйственными постройками (дровяной сарай) личного подсобного хозяйства по адресу регистрации (услышал лай дерущихся там собак) через 5 дней с момента ее исчезновения. Труп лежит в густой траве на спине, руки и ноги прямые, раскинуты в стороны. Одежда: цветастая кофта, желто-зеленая х/б сорочка, белый бюстгальтер, сиреневая юбка, белые трусы. Труп отправлен в морг Татышлинского районного судебно-медицинского отделения Государственного бюджетного учреждения здравоохранения Республики Башкортостан «Бюро судебно-медицинской экспертизы Министерства здравоохранения Республики Башкортостан».
Судебно-медицинские данные: Кожные покровы с выраженной гнилостной венозной сетью, при нажатии хруст в подкожной клетчатке за счет скопления там гнилостных газов. Эпидермис легко слущивается при надавливании. Мягкие ткани на голове отсутствуют. Кисти рук и стопы на ногах отсутствуют с обнажением костей (объедание животными - собаками). При судебно-химическом исследовании в крови обнаружен этиловый спирт в концентрации 3,98, в моче - 4,26. Судебно-медицинский диагноз: Острое отравление этиловым алкоголем (Код по МКБ-10 Т51.0). Изъята синовиальная жидкость правого коленного сустава в количестве 1,0 мл и исследована ее оптическая плотность на длинах волн 440 нм и 480 нм. Получены значения: Х440 = 0,118 нм, Х480 = 0,058 нм. Произведено определение расчетного значения давности смерти человека на поздних сроках посмертного периода (ДНСа) по формуле: ДНСа =(((0,007 + X440)/0,106 + (0,073 + X480)/0,095)/2 + 3)х24 = = (((0,007 + 0,118)/0,106 + (0,073 + 0,058)/0,095)/2 + 3)х24 = 103 час Произведен расчет границ, в которых находится значение давности смерти человека на поздних сроках посмертного периода (ДНС) по формуле: 0,88х ДНСа +4,64 ДНС 1,20х ДНСа -4,26 = = 0,88x103 + 4,64 ДНС 1,20x103-4,26 = = 95,3 ДНС 119,3
На основании проведенных исследований сделан экспертный вывод: Принимая во внимание результаты фотоколориметрического исследования оптической плотности синовиальной жидкости коленных суставов и получения следующих результатов - оптическая плотность на длине волны 440 нм равна 0,118, а на длине волны 480 нм равна 0,058, считаю, что с вероятностью 95%, смерть гражданки Б. наступила не ранее 95 и не позднее 120 часов до момента проведенного исследования.
Значение давности смерти гр. Б., установленное следственным путем, около 90-100 часов до момента осмотра трупа, что соответствует результатам судебно-медицинского исследования.
Разработка компьютерной программы для определения давности смерти человека на поздних сроках посмертного периода по величине оптической плотности синовиальной жидкости коленных суставов его трупа.
Для облегчения практического использования разработанного нами фотоколориметрического метода установления давности смерти, ускорения математических расчетов, было решено создать компьютерную программу, которая могла бы ускорить процесс получения конечного результата - искомого значения давности смерти человека.
Написание программы было осуществлено в среде программирования Borland Delphi 7.0 (лицензия Education) на языке Object Pascal. Использование именно этого инструментария было обусловлено тем, что язык программирования Object Pascal представляет собой практически полное соответствие обычному английскому языку, что ускоряет его усвоение. В свою очередь среда разработки Borland Delphi 7.0 относится к так называемым средствам визуального программирования, используя которые, пользователь сразу видит конечный результат создаваемого им проекта и может легко вносить в него необходимые изменения.