Обоснованность выбора стекловидного тела в качестве объекта судебно-медицинских исследований Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

ПЕРСПЕКТИВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

© А.М. Онянов, И.А. Ледянкина, С.В. Хохлов, 2007 УДК 340.624.2:612.844.7

А.М. Онянов, И.А. Ледянкина, С.В. Хохлов ОБОСНОВАННОСТЬ ВЫБОРА СТЕКЛОВИДНОГО ТЕЛА В КАЧЕСТВЕ ОБЪЕКТА СУДЕБНО-МЕДИЦИНСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

ГУЗОТ «Пермское краевое бюро судебно-медицинской экспертизы» (начальник - В.И. Перминов); Кафедра судебной медицины (зав. кафедрой - проф. В.И. Витер)

ГОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия Росздрава»;

ГУЗ «Бюро судебно-медицинской экспертизы» Удмуртской республики (начальник - к.м.н. В.И. Жихорев)

В статье рассматриваются проблемы стабильности биофизических показателей стекловидного тела глаза, изучаемые методом импедансометрии. Установлена их независимость от пола, величины этанолэмии и причины смерти человека. Зависимость величины коэффициента дисперсии электропроводности стекловидного тела от возраста описана математически с помощью уравнения линейной регрессии. Сделан вывод о перспективности использования стекловидного тела в качестве объекта судебно-медицинских исследований.

Ключевые слова: давность смерти, стекловидное тело, объект исследования, адекватность выбора. VALIDITY OF CHOICE OF THE VITREOUS BODY AS OBJECT OF MEDICOLEGAL RESEARCHES A.M. Onyanov, I.A. Ledyankina, S.V. Khohlov In clause problems of stability of biophysical parameters of the vitreous bodies of an eye investigated by an imped-ancemetry are considered. The sexual independence is established, ethanolemia and the reasons of death of the person. Dependence of size of factor of a dispersion of electroconductivity of vitreous bodies from age is described with the help of the equation of linear regress. The conclusion about perspectives of use vitreous bodies is made as object of medicolegal researches.

Key words: prescription of death, a vitreous body, adequacy of a choice.

Проблема определения давности смерти по-прежнему является приоритетной с точки зрения важности ее для практической экспертной деятельности. При этом главным в указанной проблеме, является поиск новых подходов, объектов и методов их исследования, которые позволили бы существенно повысить точность и конкретность определения времени наступления смерти.

При изучении процессов, происходящих в трупе в постмортальном периоде, может быть эффективно применена, в частности, методика электропроводности биологических жидкостей. Биологические ткани обладают свойствами как проводников, таки диэлектриков. При помещении их в электрическое поле часть зарядов направленно перемещается, образуя электрический ток. Остальные заряды перераспределяются так, что «центры тяжести» положительных и отрицательных зарядов смещаются относительно друг друга. В последнем случае имеет место поляризация веществ. Явление поляризации, наряду с некоторыми другими, происходящими при повышении частоты тока процессами, лежит в основе частотных зависимостей электрических параметров биологических тканей.

Механизмы поляризации диэлектриков различны и зависят от характера химических связей, т.е. от рас-

пределения электронных плотностей в диэлектрике. В реальном веществе дисперсия электрических параметров на различных частотах может быть обусловлена разными механизмами поляризации.

Естественно, что в таком сложном материале, как биологическая среда, включающем хорошо проводящие растворы электролитов, «плавающие» в них субклеточные структуры, а также множество макромолекул, размеры которых велики по сравнению с молекулами самой жидкости и т.п., дисперсия электрических параметров носит сложный характер.

Практически это означает невозможность выделения какого-либо одного механизма, целиком и полностью определяющего существование дисперсии электропроводности.

Количественно оценка величины поляризации проводиться по коэффициенту дисперсии, определяемому как безразмерная величина, равная отношению низкочастотного полного сопротивления (импеданса) к высокочастотному.

Амплитуда низкочастотных токов (импеданс на низкой частоте тока исследования) пропорциональна объёму жидкости между электродами и концентрации электролитов и белковых веществ в нём. Измерение элек-

тропроводности биологических тканей или жидкостей на низких частотах используют в биологии и медицине для определения количественного соотношения жидкости и белковых фракций. Электропроводность же биологических тканей, измеренная на частотах, равных или больших 100 кГц, пропорциональна общему количеству электролитов, содержащихся в ткани между электродами, т. к. в этом случае белковые структуры уже не препятствуют распространению электрического тока.

Таким образом, исследование коэффициента дисперсии электропроводности позволяет более четко представлять, что именно происходит с изучаемым объектом, каким конкретно образом происходит количественное изменение соотношения жидкость - белковые структуры с течением времени, либо при иных воздействиях, сопровождающихся его структурными реорганизациями.

Тем не менее, непосредственное изучение собственно динамики коэффициента дисперсии стекловидного тела глаза, выбранного нами в качестве объекта исследования, невозможно без предшествующего обоснования необходимости этого выбора. В идеале, изменения должны быть детерминированы только временем, прошедшим с момента смерти человека, не завися от прочих факторов, либо, влияния этих факторов должны легко учитываться при проведении практической экспертизы.

Таким образом, целью настоящей работы явилось обоснование адекватности использования стекловидного тела глаза в качестве объекта импедансометрического исследования.

Работа выполнена на практиче ском суде бно -медицинском материале с применением комплекса общепринятых и специальных методов исследования по оригинальной методике. Приведены данные исследования 94-х трупов, проходивших исследование в Государственном учреждении здравоохранения «Пермское краевое бюро судебномедицинской экспертизы» (ГУЗОТ ПКБСМЭ) за период 2005-2007 гг. Всего было проанализировано около 800 объектов от трупов лиц обоего пола. Возраст исследуемых при этом находился в интервале 16-100 лет.

Стекловидное тело получали путем пункции глазного яблока. Пункцию осуществляли стерильным медицинским шприцем с иглой для внутримышечных инъекций. Вкол иглой производили через роговицу отступя от радужной оболочки на 0,2 см. Следует соблюдать определенное направление иглы - несколько кзади и к центру глаза, глубина проникновения не должна превышать 8-12 мм. После того как игла оказывалась в полости со стекловидным телом, его аспирировали в объеме 0,3 мл (Рис. 1).

К,1 ~ К

/ А чт

Та

J

Ф

> \і., и1

Затем стекловидное тело помещали в стандартную заводскую планшетку для иммунологических исследований и выдерживали в течение 30 минут при комнатной температуре для выравнивания температуры объекта с окружающей средой, после чего, производили собственно измерение электрического сопротивления.

Коэффициент дисперсии электропроводности рассчитывался по формуле (1):

К = ^ (1)

г

вч

где К - коэффициент дисперсии электропроводности;

2 - полное сопротивление на низкой частоте, Ом;

нч -Т ’ ’

2 - полное сопротивление на высокой частоте, Ом.

вч 1

Было бы странным полагать, что мужчины и женщины имеют настолько глубокие отличия функционального и морфологического строения стекловидного тела, чтобы это могло обусловить различие электрических свойств изучаемого объекта. Тем не менее, принимая во внимание, что этот вид анализа является «стандартным разделом» медико-биологического исследования, мы не можем исключить его из работы, полностью игнорируя возможность существования такой зависимости.

Проведя формирование исследовательских групп по гендерному признаку, получены следующие результаты (Рис. 2).

Мужчины

Женщины

Рис. 2. Коэффициент дисперсии электропроводности групп, сформированных по гендерному признаку

Как следует из представленной диаграммы, коэффициент дисперсии электропроводности «мужской» и «женской» групп практически не отличается. Для подтверждения данного предположения нами использован парный сравнительный анализ сформированных групп с использованием 1-критерия Стьюдента (Таблица 1).

Таблица 1

Вычисленные значения критерия Стьюдента для КДЭ сравниваемых пар

^критерий Стьюдента 0,341

Критическое значение 1 при Р>95 1,984

Рис. 1. Методика забора стекловидного тела

Вычисленное значение 1-критерия (Стьюдента) меньше его критической величины, установленной для уровня значимости Р>95.

Другим очень важным вопросом, подлежащим разрешению в ходе настоящей работы, является исследование влияния возраста на величину изучаемого нами параметра.

Полностью и однозначно исключить такое влияние, без предварительной проверки, мы не можем. Тем более что безусловное изменение многих других биофизических величин, обусловленных старением человеческого

организма, уже неоднократно доказывалось в ходе многочисленных научных изысканий [1]. Указывается, что старение, как неизбежно возникающий, постепенно и закономерно развивающийся процесс ограничения адаптационных возможностей организма, способствует развитию возрастной патологии и изменению в органах и тканях [11].

Тем не менее, изменения различных параметров организма в ходе индивидуального развития, в процессе старения не укладываются в жесткие рамки, что затрудняет создание единой универсальной периодизации возраста [10], однозначно их характеризующей.

В связи с этим, мы сочли целесообразным не проводить деления исследованных нами случаев по возрастному критерию на группы с проведением их сравнения. Мы считаем более целесообразным исследование всей единой совокупности наблюдений с установлением общих тенденций изменения анализируемого признака.

Проведение такого исследования может быть выполнено только путем установления наличия корреляционных зависимостей между возрастом исследуемых лиц и интересующим нас параметром (электропроводность биологической среды) с последующей конкретизацией вида этой зависимости.

Как следует из таблицы 2, имеется статистически значимая корреляционная зависимость между возрастом и КДЭ стекловидного тела, со значимостью, превышающей критический уровень 0,95.

Таблица 2

Результаты корреляционного анализа влияния возрастного фактора на КДЭ стекловидного тела

Как следует из результатов данного анализа, с увеличением возраста фиксируется рост величины КДЭ, о чем свидетельствует положительное значение тау Кендалла.

Установление таковой зависимости вынуждает нас к установлению математического ее выражения, практическое применение которого могло бы снабдить нас информацией, позволяющей прогнозировать величину КДЭ исходя из возраста исследуемого лица.

Таблица 3 Суммарные характеристики моделей

Я - коэффициент множественной корреляции, отражающий связь совокупности предикторов с критерием.

Я2 - коэффициент детерминации (доля дисперсии зависимой переменной, обусловленной влиянием независимых переменных - предикторов).

Ст. ошибка - стандартное отклонение ожидаемого значения зависимой переменной.

Df - число степеней свободы (число независимых переменных в уравнении регрессии).

Б (Б-критерий) - отношение среднего квадрата регрессии к среднему квадрату остатка.

Значимость Б изменения - вероятность того, что результат является случайным.

Наиболее объективным методом установления искомой математической зависимости является регрессионный анализ [3]. При этом, в абсолютном большинстве случаев достаточным является использование линейной регрессионной модели, хотя и несколько упрощающей представление искомого процесса, но обладающей достоинством в плане оперативности ее практического применения.

Представленные в таблицах 3-5 данные демонстрируют характеристики искомого уравнения линейной регрессии.

Таким образом, уравнение регрессии, характеризующееся наиболее высокой степенью предсказания результата, выглядит следующим образом:

КДЭ = 132,116 + 0,282 X Age (2)

где КДЭ - коэффициент дисперсии электропроводности;

Age - возраст человека, полных лет.

Вопрос о «внутренних» причинах, обусловливающих увеличение КДЭ стекловидного тела, выходит за рамки настоящего исследования, в связи с чем, не изучался. Тем не менее, вполне корректным с научной точки зрения является гипотеза об относительном увеличении с возрастом количества белковых фракций в стекловидном теле, что, в целом, должно привести к росту его электрической поляризации.

Влияние алкоголя на организм является достаточно хорошо изученным процессом, сопровождающимся комплексом характерных физиологических и морфологических изменений [2, 12].

В аспекте посмертной диагностики величины эта-нолэмии стекловидное тело ранее уже исследовалось [5]. Полученные положительные результаты расширили возможности судебных медиков при установлении факта смертельного отравления этиловым алкоголем [7, 8], но

Таблица 4

Результаты анализа переменных (ANOVA)

Сумма квадратов df Средний квадрат F Значи- мость

Регрессия 2214,576 1 2214,576 1,355 0,860

Остаток 179818,994 110 1634,718

Общее 182033,570 111

Сумма квадратов - для регрессии это межгрупповая сумма квадратов, для остатка - внутригрупповая сумма квадратов в дисперсионном анализе.

Средний квадрат - отношение суммы квадратов к числу степеней свободы.

Таблица 5 Значения констант и коэффициентов для исследованных моделей

В Ст. ошиб- ка t Р Доверительные интервалы для В с вероятностью 95%

Ниж- ний предел Вер- хний предел

(Constant) 132,12 14,243 9,276 1,000 103,890 160,343

Age 0,282 0,242 1,164 0,853 -0,198 0,761

В - коэффициенты и константа уравнения регрессии, связывающего критерии и предикторы.

1 - отношение коэффициента В к своей стандартной ошибке;

Р - значимость установленного коэффициента регрессии.

Тау Кендалла (т^) Значимость

0,112 0,956

R R2 Ст. ошибка Статистика изменений

изменение R2 F е и н е н е м з и df1 df2 Значимость F изменения

0,110 0,012 0,00 0,012 1,35 1 110 0,860

отсутствие данных о влиянии этанолэмии на способность стекловидного тела к электрической поляризации, обусловливает необходимость ее изучения.

Распределив весь исследованный материал в группы по признаку наличия этилового спирта в крови трупа, вычислена величина КДЭ стекловидного тела, что представлено на рисунке 3.

Нет этанола Этанолэмия

Рис. 3. Коэффициент дисперсии электропроводности групп, сформированных по признаку этанолэмии

При этом малое различие величины КДЭ групп наличия и отсутствия этанола в крови позволяет высказать предположение о наиболее вероятном отсутствии влияния этанолэмии на анализируемый параметр.

Поскольку распределение данных в сформированных группах отличалось от нормального типа, в качестве способа сравнительного анализа использован метод Данна - непараметрический (ранговый) парный анализ.

Для 2-х сравниваемых групп при уровне значимости Р>95 критическое значение Q Данна равно 1,960 [4].

Расчетное же его значение меньше критического (Таблица 6).

Таблица 6

Результаты сравнения групп, сформированных по признаку этанолэмии

Значение Q Данна

Расчетное значение 0,451

Критическое значение 1,960

Таким образом, можно сделать вывод, что поляризационная способность стекловидного тела, так же как и его электропроводящие свойства в целом, не зависит от факта этанолэмии.

Различия механизмов умирания, обусловливающие характерную клиническую и патологоанатомическую картину наблюдаемого случая, изменения биохимического и биофизического равновесия параметров организма, издавна служат целям диагностики причины смерти.

Естественным и вполне логичным является предположение о существовании зависимостей между вариантом танатогенеза и значениями физических параметров исследуемой биологической среды. Тем не менее, для стекловидного тела глаза эти зависимости не определены, в связи с чем, должны быть установлены в ходе настоящего исследования.

Действительно, анализируя средние значения КДЭ стекловидного тела (Рис. 4), можно констатировать, что величина его различна при различных типах танатогенеза.

В некоторых случаях различия в абсолютной величине КДЭ кажутся достаточно значительными, тем не менее,

окончательный вывод может быть сделан только после проведения соответствующего статистического изучения поляризационных характеристик данных групп.

Как и ранее, в качестве метода межгруппового сравнения выбран критерий Данна, корректно применимый в случае большого числа групп различной численности с различным типом распределения данных в них [4].

асфикс. дых.нед мозг. отр-е переохл. сердечн. травма прочее

Рис. 4. Значения КДЭ стекловидного тела в группах, сформированных по танатогенетическому принципу

Критическое значение Q Данна при Р>95 и числе групп равном 8-и составляет 3,124.

Таблица 7

Результаты парного сравнения средних рангов КДЭ стекловидного тела танатогенетических групп

отр-е трав- ма сер- дечн. тип ас- фик- сия про- чее ле- гочн. тип мозг. тип

пере- охл. 1,144 0,495 0,406 0,261 0,111 0,098 0,017

мозг. тип 1,126 0,479 0,386 0,247 0,094 0,080

ле- гочн. тип 1,046 0,406 0,293 0,183 0,017

про- чее 1,028 0,390 0,272 0,168

ас- фик- сия 0,817 0,199 0,029

сер- дечн. тип 0,792 0,177

трав- ма 0,623

Как следует из результатов расчета (Таблица 7) ни в одной из сравниваемых пар не было отмечено превышения критического уровня.

Таким образом, способность стекловидного тела к поляризации под действием переменного электрического тока не зависит от причины смерти человека, что полностью подтверждает результаты некоторых более ранних исследований [6, 9, 14], свидетельствующих о независимости исследуемых характеристик стекловидного тела.

Следовательно, в данном случае и во всех последующих исследованиях электропроводящих (поляризационных) свойств стекловидного тела, что будет проведено в последующем, танатогенетические механизмы [15], равно как и собственно причина смерти, как формализованное

выражение диагноза [13], не должны приниматься во практического учета изменений, обусловленных сроком,

внимание. прошедшим с момента смерти.

Резюмируя изложенное выше, еще раз стоит акценти- Способность стекловидного тела к электрической по-

ровать внимание на предпочтительности использования ляризации под действием переменного тока низкой частоты

стекловидного тела в качестве объекта судебно-медицин- зависит только от возраста исследуемого лица, являясь обского исследования. щей тенденцией стареющего организма к изменению своих

Высокая инертность, стабильность его биохимичес- морфофункциональных характеристик. Данный факт легко

кого состава при жизни и в ближайшие сроки после на- может быть учтен при судебно-медицинском исследовании

ступления смерти (до 24-х часов) обусловливает удобство с использованием предложенного уравнения (2).

Литература:

1. Бабушкина, К.А. Установление давности кровоподтеков у лиц пожилого возраста: автореф. дис. ... канд. мед. наук / КА. Бабушкина. - М., 2006. - 21 с.

2. Бережной, Р. В. Руководство по судебно-медицинской экспертизе отравлений / Р. В. Бережной, Я. С. Смусин, В. В. Томилин, П. П. Ширинский М., 1980. 415 с.

3. Боровиков, В. STATISTICA. Искусство анализа данных на компьютере: Для профессионалов. /В. Боровиков //2-е изд.. - СПб.: Питер, - 2003. - 688 с.

4. Гланц, С. Медико-биологическая статистика / С. Гланц - М., Практика. - 1999. - 459 с.

5. Горбачева, Н. А. Определение ацеталъдегида в биологических средах: обзор /H.A. Горбачева, Е.М Саломатин // Судебно-медицинская экспертиза. - 1992. - №3. - С. 36-41.

6. Ермилов, А. А. Некоторые изменения стекловидной жидкости в зависимости от давности наступления смерти /А. А. Ермилов // Давность происхождения процессов и объектов судебно-медицинской экспертизы и вопросы переживаемости тканей и органов. -М., 1973. - С. 6-7.

7. Зороастров, О. М. Экспертиза острой смертельной алкогольной интоксикации при исследовании трупа / О.М. Зороастров. - Тюмень. - 2003. -176 с.

8. Зороастров, О. М. Критерии диагностики острого отравления этиловым алкоголем как причины смерти / О.М. Зороастров // Судебно-медицинская экспертиза. - 2005. -№2. - С. 16-18.

9. Ледянкина, И. А. Определение давности наступления смерти по изменению оптической плотности стекловидного тела : автореф. дис. ... канд. мед. наук /И.А. Ледянкина. - М., 2006. - 21 с.

10. Махинько, В. И. Константы роста и функциональные периоды развития постнатальной жизни белых крыс /В. И. Махинько, В. Н. Никитин // Молекулярные и физиологические механизмы возрастного развития. - Киев, 1975. - С. 308-326.

11. Орди, И. М. Биологический возраст и его определение. /И. М. Орди, О. А. Шейд // Интердисциплинарное -исследование. 9-й Международный конгресс геронтологов. - Киев, 1968 -Т.2.-С. 323-327.

12. Пиголкин, Ю.И. Судебно-медицинские аспекты патоморфологии внутренних органов при алкогольной интоксикации./Ю.И. Пигол-кин, Ю.Е. Морозов,Д.В. Богомолов [и др.] // Судебно-медицинская экспертиза. - 2000. - Т.43. -№3.-С. 34-38.

13. Рамишвили, А. Д. Определение давности наступления смерти с учетом нозологических причин: дис.... канд. мед. наук /А. Д. Рамиш-вили-Ижевск, 1997. -176 с.

14. Шорохов, А. Е. О возможности применения термисторов МТ- 54 в судебной медицине для определения температуропроводности тканей в зависимости от времени наступления смерти /А. Е. Шорохов, Ю. Я. Старикин // Физико-технические методы в судебной медицине. М.; Ставрополь, 1972. - С. 268 - 269.

15. Эль-Хассан, М. А. Характеристика посмертной термодинамики тела человека при различных вариантах танатогенеза: дис... канд. мед. наук/М.А. Эль-Хассан. - М., 2002 - 156 с.

© В.Э. Янковский, А.Б. Шадымов, П.Н. Ширнин, А.А. Акимов, 2007 УДК 340.624:616.71-001:616.74-001

В.Э. Янковский, А.Б. Шадымов, П.Н. Ширнин, А.А. Акимов СУДЕБНО-МЕДИЦИНСКИЕ АСПЕКТЫ КОМПАРТМЕНТ СИНДРОМА И ЕГО ПОСЛЕДСТВИЙ ПРИ ТРАВМЕ КОНЕЧНОСТЕЙ

Кафедра судебной медицины (зав. кафедрой - проф. В.Э. Янковский)

ГОУ ВПО «Алтайский государственный медицинский университет Росздрава»;

КГУЗ «Алтайское краевое бюро судебно-медицинской экспертизы» (начальник - В.А. Башмаков)

Авторы впервые рассматривают редко встречающуюся в судебно-медицинской практике травму мышечной ткани конечностей, сопровождающуюся по мере нарастания кровоизлияния, асептического воспаления повышением внутрифасциального давления с нарушением кровообращения и некробиотических процессов (компартмент синдром), что при снятии компрессии реализуется в развитии моглобинурийного нефроза и развитием острой почечной недостаточности. Негативные последствия этой травмы имеют и правовую оценку.

Ключевые слова: тупая травма конечностей, компартмент синдром.

FORENSIC-MEDICAL ASPECTS OF COMPARTMENT SYNDROME AND ITS CONSEQUENCES UNDER TRAUMA OF EXTREMITIES

V.E. Yankovsky, A.B. Shadumov,P.N. Shirnin,A.A. Akimov At first time authors investigate the trauma of muscular tissue of extremities. It is scarce in the forensic-medical practice. This trauma is accompanied with extravasations and aseptic inflammation. These symptoms lead to the boost pressure intro fasciae with disorder of blood circulation and necrobiotical (compartment-syndrome).After taking of compression they realize in the development of myoglobinurinable nephritis and development of acute kidney failure. The negative consequences of this trauma have legal treatment.

Key words: compartme syndrome, blunt trauma of extremities.

В травматологии, среди многочисленных поврежде- зультате раздавливания конечностей и других частей тела

ний, выделяют компрессионную травму, при которой в ре- тяжелыми предметами, сдавления тяжестью собственного