Оптимизация тепловых постоянных как условие повышения точности диагностики давности смерти Текст научной статьи по специальности «Прочие медицинские науки»

ПЕРСПЕКТИВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

© А.В. Малков, А.Ю. Вавилов, А.А. Халиков, А.В. Кузовков, 2012 УДК 340.624

А.В. Малков, А.Ю. Вавилов, А.А. Халиков, А.В. Кузовков ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПОСТОЯННЫХ КАК УСЛОВИЕ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ДИАГНОСТИКИ ДАВНОСТИ СМЕРТИ

Кафедра судебной медицины (зав. кафедрой - проф. В. И. Витер)

ГБОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия»

В статье на основании ряда оригинальных исследований представлен метод термометрической диагностики давности смерти человека. Особенностью метода является оптимизационный подход к описанию термодинамики трупа, в частности, установление продолжительности его первоначального температурного плато. Учет температурного плато позволяет значительно повысить точность диагностики давности смерти.

Ключевые слова: давность смерти, термометрия, температурное плато.

OPTIMIZATION OF THERMAL CONSTANTS AS THE CONDITION OF INCREASE OF ACCURACY DIAGNOSTICS OF PRESCRIPTION OF DEATH A.Yu. Vavilov, A.A. Khalikov, A.V Malkov, A.V Kuzovkov In article on the basis of a number of original researches the method of thermometric diagnostics of prescription of death of the person is presented. Feature of a method is the optimising approach to the description of thermodynamics of a corpse, in particular, an establishment of duration of its initial temperature plateau. The account of a temperature plateau allows raising accuracy of diagnostics of prescription of death considerably.

Key words: prescription of death, thermometry, a temperature plateau.

Высокая значимость вопроса давности смерти человека (ДНС) обусловливает необходимость ее диагностики на самом современном уровне развития науки и техники.

Тем не менее, несмотря на успехи, достигнутые в решении этой проблемы, она все еще продолжает оставаться чрезвычайно актуальной.

По нашему мнению, дальнейшее повышение точности термометрических методик, основанных на моделировании процесса охлаждения трупа, по-прежнему, возможно. Это обусловлено тем, что самый первый период охлаждения мертвого тела, называемый «температурным плато» [5] или периодом «неупорядоченного процесса»

[2], в настоящее время учитывается явно недостаточно.

Создание же способа оценки его индивидуальной продолжительности, за счет учета особенностей изучаемого трупа, безусловно, повысит точность диагностики давности смерти человека.

Вышеизложенное определило цель работы, заключающуюся в повышении точности термометрического способа определения ДНС, путем разработки метода установления и учета индивидуальной продолжительности периода нестационарного охлаждения его мертвого тела.

В рамках современного теплового метода диагностики ДНС человека, учет индивидуальных характеристик трупа, производится, как правило, путем задания в уравнение специальных коэффициентов. Так, известная формула В.А. Куликова [4] имеет коэффициенты т1 и т2, характеризующие скорость охлаждения мертвого тела и

продолжительность его температурного плато. Величина т2 устанавливается зависимой от коэффициента К, который автор формулы задает в форме константы, без учета

Рис. 1. Динамика охлаждения двух мертвых тел в различных температурных условиях (математическая модель)

Для достижения цели исследования в условиях осмотра места происшествия и трупа на месте его обнаружения изучена термодинамика 111 трупов лиц обоего пола, различного возраста, с различными причинами смерти. Общим во всех случаях являлось строго известное время смерти. Термометрия трупа производилась с помощью электронных термометров не менее чем 2-хкратно в глубине головного мозга, в печени и прямой кишке.

0,250

0,200

га X ф 0,150

£ а 0,100

с О 0,050

к 0,000

К -0,050

с; & -0,100

а о -0,150

-0,200

-0,250

0,186 Р=74%

□

-0,014 Р=9%-

Мозг

Печень Ректум

Значения К в группах, сформированных по признаку половой принадлежности умершего лица (нет различий)

Значения корреляции Спирмена между величиной К и возрастом умерших лиц (нет зависимости)

Рис. 2

16,0

14.0

12.0

* 10,0 п

X

X 8,0

5

т 6,0

4.0

2.0 0,0

Асфиксия Травма Отравления

□ Мозг □ Печень н Ректум

Скороп .смерть

Рис. 3 а. Величина К в исследованных группах различных причин смерти (есть различия)

Краниоэнцефальная термометрия:

К = 0,449 х г ° + 3,511 Термометрия печени:

К = 0,097 х г ° + 7,966 Ректальная термометрия:

К = 0,175 х г ° +10,298 где К - величина коэффициента К;

г° - температура среды, °С.

Зависимость К от температуры среды, в которой находится мертвое тело

Рис. 3

Установлено, что расчет ДНС с постоянным значением коэффициента К, практически во всех случаях сопровождался появлением ошибки ее определения. В тоже время оптимизация величины этого коэффициента, подбор его значения индивидуально к каждому конкретному случаю, позволяет достичь максимальной точности расчетов, что подтверждает предположение о значимости учета нестационарного периода охлаждения мертвого тела при установлении ДНС человека [1].

В ходе анализа влияний факторов, обусловливающих индивидуальность мертвого тела, установлено, что продолжительность нестационарного теплового режима, не зависит от пола и возраста умерших лиц (Рис. 2).

В тоже время, в ходе наших исследований выявлено, что продолжительность температурного плато зависит от причины смерти человека и температуры окружающего труп воздуха. При повышении температуры среды происходит удлинение первоначального температурного плато и его укорочение при понижении температуры (Рис. 3), причем эти изменения различны в различных диагностических зонах. Указанные обстоятельства имеют существенное значение в диагностике давности смерти, т.к. позволяют объективнее осуществлять выбор диагностической зоны и более полно учитывать индивидуальные особенности исследуемого мертвого тела.

Особенностью созданной методики, является двух-этапность расчета - первоначальное установление «оптимальной» величины коэффициента К, индивидуально к конкретному исследуемому трупу, и последующее ее использование при расчете истинной ДНС человека.

Проверка эффективности методики проведена на экспертном материале 36-и экспертиз, сопряженных с

осмотром и термометрией мертвого тела в условиях места первоначального его обнаружения, т.н. «слепой опыт». При использовании указанного алгоритма, по данным кра-ниоэнцефальной термометрии удалось достичь точности установления ДНС на уровне ±11 минут, термометрии печени - ±13 минут, ректальной термометрии - ±12 минут, на сроках давности смерти человека, не превышающих 12-и часов. Установление же общей погрешности метода производится с использованием неравенств, полученных на основе регрессионной оценки ошибок определения ДНС (Рис. 4).

Проведенные исследования сопровождались получением 2-х Патентов на Изобретения РФ и позволили разработать практические рекомендации, повышающие точность термометрического исследования трупа человека в раннем посмертном периоде.

При термометрическом исследовании мертвого тела предлагается следующий рабочий алгоритм диагностики ДНС:

1. Измерение температуры мертвого тела в соответствии с рекомендациями авторов соответствующих методик [3].

2. Вычисление термической постоянной Тау (т1) по выражению [4 с изм.]:

Ат Ат Ат

1п

Тз - Тс

1п

Тз - Тс

1п

Т - Т

14____±С

Т - ТС

(1)

где г1 - термическая постоянная Тау (ТаусреЬ)

Т24 - температура трупа на момент 2-4-го измерения, °С; ТС - температура окружающей среды (средняя), °С;

Ат - интервал времени между замерами температуры, час.

3

Давность смерти реальн., час

Краниоэнцефальная термометрия

Давность смерти реальн., час

Ректальная термометрия Рис. 3

3. Поиск индивидуальной величины коэффициента К. Для этого значение первого термоизмерения (Т1) условно принимается в качестве прижизненной температуры, при которой наступила смерть, а время первого термоизмерения - соответственно моментом наступления смерти (условно). По выражению [4 с изм.]:

К

ДНСШ

і і T - тС

■ T1 X ln I гг—х

Tn - Tc K - 1

(2)

где ДНСт - время, прошедшее с момента начала термометрии, час;

Т1 - температура тела на момент 1-го термоизмерения, °С; Тп - температура трупа на момент 2-4-го ее измерения, °С; К - постоянный коэффициент; т1 - термическая постоянная Тау,

производится расчет времени ДНС), прошедшего с момента начала термометрии, по значению второго, тре-

Давность смерти реальн., час

Термометрия печени

тьего и четвертого термоизмерений (Т2 4). Высчитывается ошибка определения (ДДНС) как разница между реальным временем, прошедшим с момента начала термометрии и вычисленной величиной ДНСит. Варьируя значением коэффициента К, устанавливают такую его величину, при которой ошибка определения (ДДНС) на момент времени термоизмерения Т3 будет равна нулю.

4. Значение коэффициента К, установленное на предыдущем шаге, считается оптимальным (Копт) и используется для расчета времени, прошедшего с момента смерти человека до момента 4-го термоизмерения его трупа:

ДНСа = Т1 х ln

To - Tc T4 - Tc

K..

K„,

(3)

где ДНСа - расчетная давность смерти, час;

Т0 - прижизненная температура тела человека, °С;

Т4 - температура трупа на момент 4-го ее измерения, °С;

К - оптимальное значение коэффициента К;

опт. т т ^

т1 - термическая постоянная Тау.

5. Границы, в которых находится истинное значение давности смерти, устанавливаются с использованием следующих неравенств:

Краниоэнцефальная термометрия:

0,970 х ДНСа -0,425 < ДНС < 0,970 х ДНСа + 0,735 (4)

Термометрия печени:

1,085 х ДНСа -1,949 < ДНС < 1,085 х ДНСа + 0,858 (5)

Ректальная термометрия:

0,937 х ДНСа -1,002 < ДНС < 0,937 х ДНСа + 0,658 (6)

где ДНС - расчетная давность смерти, час;

ДНС - реальная давность смерти, час.

Литература:

1. Вавилов А. Ю., Малков А. В. О повышении точности определения давности смерти тепловым методом //Медицинская экспертиза и право — М., 2011. — № 4. — С. 36-39.

2. Исаченко В. П., Осипова В. А., Сукомел А. С. Теплопередача. — М.: Энергоатомиздат, 1981. — 417 с.

3. Кильдюшов Е. М., Вавилов А. Ю. Диагностика давности наступления смерти термометрическим способом (в раннем посмертном периоде). — LAMBERT Academic Publishing; Saarbrücken, Germany, 2011. — 335 с.

4. Куликов В. А. Практическая методика измерения ДНС по методу регулярного теплового режима // Современные вопросы судебной медицины и экспертной практики. — Ижевск, 1998. — Вып. Х — С. 115 — 120.

5. Althaus L., Hennsge C. Rectal temperature time of death nomogram: sudden change of ambient temperature // Forensic Sci. Int. — 1999. - P. 171.