Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние проблемы исследования кровоподтеков 9
1.1. Актуальность и современное состояние научных исследований по проблеме определения давности причинения телесных повреждений 9
1.2. Использование биохимических и биофизических методов исследования 13
Глава 2. Материал и методы исследования 20
2.1. Характеристика исследованного материала 20
2.2. Этапы и методы исследования 21
2.3. Характеристика методики специального исследования и используемых аппаратных средств 21
2.4. Методы обработки результатов исследования материала 27
Глава 3. Исследование поверхностной температуры кожи области кровоподтека как критерия диагностики давности травмы 32
3.1. Сравнительный анализ поверхностной температуры зоны кровоподтека и контрольного участка тела 32
3.2. Изучение регионарных особенностей дифференциальной температуры кровоподтеков 37
3.3. Анализ зависимости температур кровоподтеков от пола и возраста потерпевших 40
3.4. Изменения дифференциальной температуры в зависимости от давности причинения кровоподтека 43
3.5. Анализ соответствия морфологических проявлений кровоподтека значениям дифференциальной
температуры 51
3.6. Анализ влияния температуры окружающей среды на показатели поверхностной температуры кожи 55
Глава 4. Исследование дисперсии электропроводности кожи области кровоподтека как критерия диагностики давности травмы 58
4.1. Адаптивный подход к анализу дисперсии электропроводности исследуемых объектов 58
4.2. Изучение влияния регионарных особенностей тела человека на показатели дифференциального коэффициента дисперсии электропроводности 60
4.3. Анализ влияния возраста потерпевших и их тендерной принадлежности на величину дифференциального коэффициента дисперсии электропроводности 62
4.4. Изменения ДКДЭ в посттравматическом периоде 64
4.5. Анализ соответствия,морфологических проявлений кровоподтека значениям ДКДЭ 69
Глава 5. Разработка комплексной биофизической методики исследования кровоподтеков и проверка ее эффективности 73
5.1. Многофакторный регрессионный анализ результатов биофизических исследований 73
5.1.1. Исследование кровоподтеков области головы... 74
5.1.2. Исследование кровоподтеков области туловища 77
5.1.3. Исследование кровоподтеков области верхних конечностей 81
5.1.4. Исследование кровоподтеков области нижних конечностей 84
5.2. Установление статистической достоверности комплексного биофизического метода диагностики давности кровоподтека 87
5.3. Проверка комплексного биофизического метода диагностики давности кровоподтека («слепой эксперимент») 90
Заключение 95
Выводы 108
Практические рекомендации 109
Список литературы 113
Приложение 133
- Использование биохимических и биофизических методов исследования
- Характеристика методики специального исследования и используемых аппаратных средств
- Изучение регионарных особенностей дифференциальной температуры кровоподтеков
- Изучение влияния регионарных особенностей тела человека на показатели дифференциального коэффициента дисперсии электропроводности
Введение к работе
Установление давности кровоподтеков, составляет одну из наиболее важнейших и часто встречающихся задач, решаемых судебно-медицинским экспертом в процессе исследования пострадавшего, обвиняемого либо иного живого лица, поступившего в Бюро судебно-медицинской экспертизы на освидетельствование по поводу имеющихся у него телесных повреждений.
При этом определение давности кровоподтеков осуществляется в абсолютном большинстве случаев на основании их макроскопической картины (цвет, форма, размеры), в соответствии с которой, эксперт, опираясь на материалы литературы и собственный опыт, производит ее оценку. Опрос пострадавшего в данном случае не может быть признан в качестве объективного критерия, т.к. по различным причинам он может быть заинтересован в сокрытии обстоятельств происшествия, либо «сдвиге» их во времени в ту, или иную, сторону.
Особую значимость проблема объективного установления давности повреждения приобретает в тех случаях, когда контакт с пострадавшим невозможен по причине отсутствия сознания (черепно-мозговые травмы), либо психического его заболевания.
В подобных ситуациях на первый план выходят методы инструментального исследования повреждений, которые позволяют на основании численно выражаемых характеристик тканей тела пострадавшего, объективно конкретизировать время травмы.
Отличительной особенностью биофизических методов исследования, широко внедряемых в последнее время в практику судебной экспертизы, является их высокая чувствительность и возможность строго объективной регистрации полученных результатов (Плаксин В.О. и со-авт., 1994). При этом наиболее динамично развивающимися в последние
— 5 —
годы являются изучение электропроводности биологических тканей (Пиголкин Ю.И., Коровин А.А., 1999; Никифоров Я.А., 2003; Онянов A.M., 2007) и дифференциальной температуры тела пострадавшего (Евстафьев А. А., 2001).
Несмотря на ряд проведенных исследований, окончательно вопрос о возможности применения этих методов не решен, равно как и не предложены рекомендации по их использованию на живых лицах, что обусловлено инвазионным характером разработанных в настоящее время инструментальных средств.
Вышеизложенное определило содержание представленной работы и позволило сформулировать цель и задачи исследования.
Цель исследования
Повышение качества диагностики давности кровоподтеков у живых лиц на основании динамики изменения дисперсии электропроводности и дифференциальной температуры повреждения, фиксируемых биофизическими неинвазионными способами.
Задачи исследования
Достижение намеченной цели осуществлялось путем реализации следующих задач:
На базе серийных измерительных приборов разработать оригинальную методику контактного неинвазионного измерения кожной температуры и электропроводности кожи, с возможностью практического применения ее в условиях Бюро судебно-медицинской экспертизы.
По разработанной методике изучить особенности дифференциальной температуры и электропроводности кожи у живых лиц различного пола и возраста в зависимости от локализации кровоподтека и температуры окружающей среды.
Разработать способ комплексной биофизической диагностики давности кровоподтеков у живых лиц.
— 6 —
4. Предложить последовательный алгоритм действий практического судебно-медицинского эксперта по установлению давности кровоподтеков на основании полученных критериев.
Научная новизна
Впервые в судебной медицине разработана комплексная биофизическая методика, на базе серийных измерительных средств, позволяющая в динамике посттравматического периода оценить изменения дисперсии электропроводности и дифференциальной температуры повреждения, что повышает качество диагностики давности травмы.
Практическая значимость
Практическая значимость работы заключается в повышении точности диагностики давности кровоподтеков у живых лиц путем применения неинвазивного биофизического исследования, подтверждающего и конкретизирующего данные традиционных методик, основанных на визуальной оценке макроскопических признаков.
Положения, выносимые на защиту
На защиту выносятся следующие положения:
Биофизические характеристики кожи из области кровоподтека (дифференциальные показатели поверхностной температуры и коэффициента дисперсии электропроводности) закономерно изменяются в зависимости от длительности посттравматического периода, что позволяет использовать их в качестве диагностических критериев давности травмы у живых лиц;
Значение дифференциальной поверхностной температуры зависит от регионарной принадлежности травмируемого участка тела и не зависит в то же время от прочих изученных факторов. Дифференциальный коэффициент дисперсии электропроводности не зависит от комплекса учитываемых в исследовании факторов;
— 7 —
Изменение величины изучаемых биофизических характеристик кожи имеет четкую стадийность, описываемую математически, что позволяет положить ее в основу расчетного инструментального метода диагностики давности травмы с разработкой соответствующих математических уравнений;
Динамика изучаемых биофизических характеристик кожи пострадавшего имеет четкую корреляционную зависимость с макроскопической картиной повреждения, что позволяет рекомендовать комплексное биофизическое исследование кровоподтека в качестве дополнительного метода исследования, численно конкретизирующего фиксируемые визуально изменения;
Апробация диссертации
Результаты исследования докладывались и обсуждались на заседаниях кафедр судебной медицины ГОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия Росздрава», ГУЗ «Чувашское республиканское бюро судебно-медицинской экспертизы».
Реализация результатов исследования
Результаты работы внедрены в учебный процесс кафедры судебной медицины ГОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия Росздрава», применяются в работе ГУЗ «Бюро судебно-медицинской экспертизы» УР, ГУЗ «Республиканское бюро судебно-медицинской экспертизы» МЗ и СР Чувашской республики, о чем имеются акты внедрения.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 5 научных работ. Из них 2 в журналах, рекомендованных ВАК РФ, одна монография.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 134 листах. Состоит из введения, обзора литературы, главы о материале и методах исследования, 3-х глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекоменда-
— 8 —
ций, списка использованной литературы, включающего 168 источников, в том числе 32 зарубежных. Диссертация содержит 22 рисунка и 50 таблиц. Приложение представлено в виде сводных таблиц.
— 9 —
Использование биохимических и биофизических методов исследования
Важным этапом в исследовании разнообразных повреждений, в том числе кровоподтеков, является начало исследований с использованием инструментальных методов. Б.В. Лазовским (1972) применен ультразвуковой метод с целью выявления скрытых кровоподтеков в мягких тканях для установления глубины их залегания и распространения. С помощью ультразвукового производственного дефектоскопа по эхо-грамме удалось выявить наличие крови в полостях, толщину и высоту слоя кровоизлияний в глубоких мышечных тканях конечностей, установить их площадь и глубину залегания (Курышев А.Н., 1976; Holm Н.Н., 1971; Wei F.l, 1974; Hinrefuss К., 1974; Goldberg B.B., Kotler M.N., Ziskin M.S., Waxham R.D., 1975). Однако данный метод диагностики нецелесообразно использовать при решении вопросов прижизненности и давности кровоподтеков. А.А. Теньков (1976) полагал, что достоверно определить давность кровоподтеков можно, использовав их биофизические характеристики.
Рентгенологические исследования кровоподтеков, проведенные С.Ф.Винтергальтером и П.П.Щеголевым в 1962 году, выявили некоторые признаки, которые позволяют в динамике проследить рассасывание гематомы.
Для выявления невидимых кровоподтеков может быть использована фотография в инфракрасных лучах (Пашкова В.И., 1949), рентгенография (Винтергальтер С.Ф., Щеголев В.В., 1962), а также фотографирование в отраженных ультрафиолетовых лучах (Ратневский А.Н., 1968).
Один из важнейших аспектов - возможность определения давности кровоизлияний изучали Н.А. Сингур (1970), В.Г. Науменко, В.В. Грехов (1975), Т.М. Уткина (1978), Н.В. Жук (1982), B.C. Челноков (1985), М.Д.Годетская, Т.Г. Абрамова (1998), В.И. Чикун (1998).
Рядом авторов с целью экспертной диагностики давности возникновения механической травмы применялся метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). М.А. Оганесян (1984) изучал динамику реакции восстановления спиновых зондов кровью в сроки до 24 часов после причинения травмы, и, по мнению автора, это может быть использовано при диагностике ее возникновения. Г.М. Буттаева (1986) в качестве объектов исследования избрала кровеносные сосуды (аорту, подвздошные, общие сонные, бедренные, подключичные артерии). Полученные результаты показали принципиальную возможность достоверного установления прижизненности механической травмы при давности посмертных изменений до 48 часов, выявлена также достоверная возможность диагностики прижизненности повреждений кровеносных сосудов при давности посмертного периода до 2-х недель. Исследуя костный мозг, В.Л. Прошутин (1988) получил результаты, свидетельствующие о существовании различий в величинах константы скорости реакции восстановления спинового зонда у лиц, погибших на месте происшествия от различных видов механической травмы, в сроки 1-4 часа после их получения и умерших скоропостижно от заболеваний.
Учитывая сложность определения давности кровоподтеков как у живых лиц, так и на трупах и значимость данного вопроса для судебно-медицинского исследования, возник и начал совершенствоваться метод электротермометрии (Литвак Е.А., 1967). Принимая во внимание, что в основе изменений кровоподтека лежат биохимические сдвиги и воспалительные явления, он-исследовал температуру кожи в области кровоподтека методом электротермометрии и отметил 3 стадии в его развитии: 1 стадия - повышение температуры в области повреждения на 1-2 по сравнению с симметричным неповрежденным участком тела (2-6-й день от момента ушиба); 2 стадия - повышение температуры на 0,6 (7-10-й день) и 3 стадия - снижение температуры на 0,2 (10-16-й день). Однако Б.В.Лозовский (1973) указывал на необходимость использования термометрии обязательно в совокупности с другими методами. СИ. Попов (1972) установил, что одним из важных факторов, определяющих характер динамики гемоглобина в повреждениях, является температура ткани. С термодинамикой ткани связывали характер изменений кровоподтека А.В. Кузнецова, А.А. Евстафьев (1998). Несколько ранее стали применяться методы калориметрии и электрофонопигментометрии с помощью кожного контактного калориметра (Ананьев Г.В., 1982,1983), а так же термоэстезиометрический и термоалгезиометрический методы (Ананьев Г.В., 1981). Результаты исследований свидетельствуют о существенной разнице теплоообмена травмированной и неповрежденной кожи, а так же о способности кожи в различной степени поглощать световой поток и световую энергию по мере увеличения времени после травмы (Ананьев Г.В., 1983).
Многие методы определения давности повреждений не получили широкого распространения в судебно-медицинской практике в связи со сложностью их технического обеспечения: изменение влажности кожи под воздействием постоянного тока в зависимости от различных сроков происхождения кровоподтеков (Ананьев Г.В., 1982), метод инфракрасной спектрометрии (Назаров Г.М., 1972), метод спектрального исследования метгемоглобина в кровоподтеках (Жук Н.В., 1981).
Пашинян Г.А. и соавт. (1982) исследовали изменения параметров индуцированной ионами двухвалентного железа хемилюминесцентнои мышечной ткани, плазмы крови и печени для диагностики прижизненное и давности механических повреждений.
Использовав эту же методику в отношении кожи, для конкретизации сроков возникновения кровоподтеков, Г.В. Ананьев (1982) установил, что параметры хемилюминесценции кожи из области кровоподтеков существенно отличаются от неповрежденной кожи и изменяются с течением времени после их образования.
Рентгеновским методом и методом люминесцентного спектрального анализа (Палимпсестова О.А., 1991, 1997; Палимпсестова О.А., Марон В.М., 1997) было выявлено достоверное различие в количественном содержании органических веществ в коже при исследовании прижизненных и посмертных кровоподтеков.
Для дифференциальной диагностики прижизненных и посмертных повреждений В.В. Филиппов (1971) и С.Н. Козлов (1975) исследовали изменения в коже, селезенке, почках, костном мозге, образовавшиеся в результате механической травмы методом эмиссионного спектрального анализа.
Характеристика методики специального исследования и используемых аппаратных средств
В качестве измерителя электропроводности биологической ткани использован прибор, в состав которого входят измерительный мост, блок синусоидального генератора, блок указателя равновесия моста, контактный датчик. Прибор рассчитан на измерение электропроводности биологической ткани переменным напряжением различной частоты.
Центральной частью используемого измерительного прибора является так называемый «мост Уитстона» (Юинг Г.В., 1963), относящийся к классу измерительных мостов на переменном токе (Рис. 2.1).
Мостовая схема содержит четыре резистора, соединенных в кольцевой замкнутый контур. Резисторы Rb R2, R3, Рм этого контура являются плечами моста, а точки соединения соседних плеч - вершинами моста. Цепи, соединяющие противоположные вершины, называются диагоналями. Одна из диагоналей содержит источник синусоидального напряжения - широкодиапазонный генератор (G), а другая - указатель равновесия, микровольтметр переменного напряжения (V). Если напряжение на диагонали, содержащей указатель напряжения, равно нулю, мост является уравновешенным.
Соотношение между сопротивлениями плеч, при котором мост уравновешен, определяется по закону Кирхгофа для расчета мостовой схемы:
Условие равновесия моста формулируется следующим образом: для того, чтобы мост был уравновешен, произведения сопротивлений противолежащих плеч должны быть равны.
Таким образом, измерение при помощи моста Уитстона, относясь к разряду непрямых (опосредованных) измерений, можно рассматривать как сравнение неизвестного сопротивления Rx с образцовым сопротивлением R2 при сохранении неизменным отношением R3/R4 - плечами отношения.
Формирование синусоидальных колебаний осуществляется широкодиапазонным генератором фирмы Instek GAG-810 (Рис. 2.2). поскольку электропроводность биологической ткани во многом определяется частотой неременного тока, используемого „ля измерения (Сльшько П.П., 1972; Андреев B.C., 1973), использование токов различных частот позволяет более точно оценить дисперсию электропроводно-Сти исследуемого обьекта, показав его индивидуальные особенности.
Совместно с прибором используется контактный датчик, представляющий собой два токосъемник электрода, закрепленных на изоля-Т0ре из стеклотекстолита. Принципиальное отличие этого датчика от использованных ранее в научных работах, заключается в возможности получения исследуемых характеристик без травмирования тканей, что создает возможность достаточно простого его использования на живых лицах (Рис. 2.4).
Токосъемные электроды изготовлены из химически чистого серебра и расположены таким образом, что площадь ткани, заключенной между ними, составляет ровно 1 см2.
Непосредственно перед каждым измерением и после него датчик обрабатывался 70% р-ром этилового спирта, высушивался. Участок кожи, подлежащий исследованию, так же обрабатывался 70% р-ром этилового спирта, с целью обезжиривания, и выдерживался несколько секунд до испарения раствора этанола. После этого, контактная площадка датчика плотно прижималась к коже области кровоподтека в центральном его участке, и производилось измерение электропроводности на частотах 100 Гц и 100 кГц. Аналогичным образом осуществлялась подготовка к исследованию участка кожи без повреждения этой же области тела на расстоянии от края кровоподтека, равном его диаметру. Электропроводность данного участка фиксировалось так же на частотах 100 Гц и 100 кГц. Полученные данные фиксировались в регистрационной карте. Всего было проведено 1286 измерений.
Изучение регионарных особенностей дифференциальной температуры кровоподтеков
Различные области тела имеют свои особенности в степени кровоснабжения, адаптации к воздействиям факторов внешней среды, что обусловливает различие скорости заживления повреждений кожи разных регионов тела (Хасанянова СВ., 2002). Естественно, что наличие таковых особенностей, предопределяет необходимость изучения поверхностной температуры кожи из зоны кровоподтека различной регионарной принадлежности. В случае установления наличия таковых осо-, бенностей, в дальнейшем, фактор регионарной принадлежности кровоподтека будет являться одним из важнейших, подлежащих учету.
Известно, что для условий комфорта средняя температура различных участков тела различна и соответствует следующим величинам: (в С): лоб - 34,4±0,5, грудь - 33,6±0,3, живот - 34,2±0,3, спина - 33,4±0,2, поясница - 34,3 ±0,4, плечо - 33,0±0,3, предплечье - 32,б±0,4, кисть -31,5±0,5, бедро - 32,8±0,2, голень - 32,5±0,3, стопа - 30,4±0,4 (Кнежевич P.M., 1962; Афанасьева Р.Ф., Окунева С.Г., 1965). Логично предположить, что эти различия найдут свое отражение в величине температуры кровоподтеков различных участков тела.
Для проверки предположения о наличии индивидуальных отличий средних температур исследованных кровоподтеков в зависимости от их локализации, был проведен сравнительный межгрупповой анализ. Как и ранее, проведению его предшествовало исследование групп на соблюдение равенства дисперсий и принадлежность их к нормальному типу распределения (Таблицы 3.7-3.8).
Поскольку требование равенства дисперсий соблюдено, корректным является использование параметрических методов статистического анализа (Гланц С, 1999), в качестве которых нами использован метод множественного парного сравнения средних с использованием критерия q (Ньюмена-Кейлса).
Применение критерия Ньюмена-Кейлса обуславливалось тем, что при сравнении средних числом более двух, обычно используемый для этих целей критерий Стьюдента, дает неоправданно высокую погрешность, а использование поправки Бонферрони снижает достоверность получаемого результата. В связи с этим, в литературе (Гланц С, 1999) рекомендуется использование иных, более точных способов сравнительного межгруппового анализа (таблица 3.9).
Как следует из приведенной таблицы, между всеми сравниваемыми величинами выявлены значимые отличия, о чем свидетельствуют высокие значения полученных коэффициентов, во всех случаях сравнений превышающие уровень критической величины q.
Таким образом, можно сделать вывод, что средние температуры кровоподтеков различных локализаций достоверно отличаются друг от друга, в связи с чем, при проведении дальнейшего анализа было принято решение сформировать ряд исследовательских групп по признаку локализации повреждения на одной из областей тела.
Для выявления наличия указанной зависимости были использованы сравнительный межгрупповой, корреляционный анализы и метод сравнения двух средних по /-критерию, выполненные в соответствии с правилами, изложенными во 2 главе.
В ходе сравнительного анализа поверхностной дифференциальной температуры кожи области кровоподтека мужской и женской групп, так же как и ранее, с целью выбора метода сравнения использована проверка характера распределения данных в группах и соблюдения требования равенства дисперсий (Таблицы 3.10-3.12).
Изучение влияния регионарных особенностей тела человека на показатели дифференциального коэффициента дисперсии электропроводности
Для проверки предположения о наличии индивидуальных отличий показателей ДКДЭ различной регионарной принадлежности кровоподтеков, был проведен сравнительный межгрупповой анализ. Как и ранее, проведению его предшествовало исследование групп на принадлежность их к нормальному типу распределения (Таблица 4.1). Проверка равенства дисперсий сравниваемых групп ДКДЭ различных регионов тела показала соблюдение данного условия адекватности параметрического метода сравнения средних показателей (Таблица 4.2). Поскольку необходимые условия соблюдены, корректным является использование метода множественно парного сравнения средних с использованием критерия Ньюмена-Кейлса (Таблица 4.3).
Как следует из приведенной таблицы, между всеми сравниваемыми величинами отсутствуют значимые отличия, о чем свидетельствуют значения коэффициентов Ньюмена-Кейлса, во всех случаях сравнений не превышающие уровень критической величины q. Таким образом, можно сделать вывод, что введение дифференциального коэффициента дисперсии электропроводности позволяет ликвидировать влияние регионарных особенностей тела человека на значения исследуемых показателей электропроводности его тканей, что позволяет в дальнейшем не учитывать этот фактор в процессе статистического исследования и разработке диагностической методики. В ходе сравнительного анализа ДКДЭ мужской и женской групп, так же как и ранее, с целью выбора метода сравнения использована проверка характера распределения данных в группах и соблюдения требования равенства дисперсий (Таблицы 4.4-4.6), проводимая с помощью вычисления асимметрии и эксцесса распределения, а так же расчета F-критерия (Дёрффель К., 1994). Во всех сформированных группах данные характеризуются нормальным типом распределения. Проверка равенства дисперсий по F-критерию показала, что данное требование так же соблюдено (Таблица 4.5). Таким образом, все требования, необходимые для достоверного проведения параметрического сравнительного анализа средних значений ДКДЭ (Рис. 4.1), с использованием критерия Стьюдента, соблюдены. При этом между средними значениями ДКДЭ мужской и женской групп значимые отличия выявлены не были, что послужило основанием объединить их в одну исследовательскую группу. В дальнейшем считаем, что принадлежность к той или иной тендерной группе не оказывает влияния на величину ДКДЭ и может не учитываться при проведении дальнейшего анализа. Выявление возрастных особенностей ДКДЭ производилось с использованием линейной корреляции Пирсона. Как следует из результатов анализа, не существует значимой корреляционной зависимости между величиной ДКДЭ и возрастом потерпевших (Гду - Пирсона, равно 0,364). Таким образом, по нашим данным, возрастные особенности не оказывают существенного влияния на изменения величины ДКДЭ зоны кровоподтека, и данный фактор может не приниматься во внимание в ходе дальнейшего анализа. В рамках настоящей работы нас, как исследователей, в первую очередь интересует возможность использования предлагаемого параметра - ДКДЭ, в качестве критерия диагностики длительности посттравматического периода, что возможно только в том случае, если он действительно изменяется во времени. Соответственно, дальнейшее использование изучаемой величины - ДКДЭ, представляется целесообразным только в том случае, если таковые изменения, обусловленные временем, прошедшим с момента травмы, будут установлены. Распределив цифровые показатели ДКДЭ по длительности посттравматического периода, получим следующие результаты (Рис. 4.2). Также как и ранее (Глава 3), на первоначальном этапе исследования докажем существование изменений исследуемого показателя с помощью непараметрического метода повторных измерений (Гланц С, ( 1999) - критерия Фридмена.
![Установление давности кровоподтеков у трупов лиц пожилого возраста [Электронный ресурс]](/i/i/4432/191010.png "Установление давности кровоподтеков у трупов лиц пожилого возраста [Электронный ресурс] Бабушкина Карина Аркадьевна")
