Научная статья на тему 'Современные биофизические методы количественной регистрации в судебно-медицинской науке и практике'

Современные биофизические методы количественной регистрации в судебно-медицинской науке и практике Текст научной статьи по специальности «Прочие медицинские науки»

CC BY
362
124
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БИОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ / НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ / BIOPHYSICAL METHODS / SCIENTIFIC RESEARCHES

Аннотация научной статьи по прочим медицинским наукам, автор научной работы — Халиков А. А., Вавилов А. Ю., Чернова Р. Б., Еникеев Д. А.

В статье представлены некоторые результаты научных исследований с использованием биофизических методов. Показано развитие данных методов в рамках основных направлений исследовательской деятельности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MODERN BIOPHYSICAL METHODS OF QUANTITATIVE REGISTRATION IN THE MEDICOLEGAL SCIENCE AND PRACTICE

In clause some results of the scientific researches spent with use of biophysical methods are submitted. Development of the given methods is shown within the framework of the basic directions of research activity.

Текст научной работы на тему «Современные биофизические методы количественной регистрации в судебно-медицинской науке и практике»

65. Wachsberg R.H., Sebastiano L.L., Levine C.D. Narrowing of the upper abdominal inferior vena cava in patients with elevated intraabdominal pressure // Abdom. Imaging. - 1998. - Vol. 23, №1. - P. 99-102.

66. Watson R.A., Howdieshell T.R. Abdominal compartment syndrome // South Med. J. - 1998 Apr.

- Vol 91(4). - P. 326-332.

67. Wendt E. Uber den Einfluss des intraabdominalen Druckes auf die Absonderungsgeschwindigkeit des Harnes // Arch. Physiolog. Heikunde. - 1876. - Vol. 57. - P. 525-527.

68. Windberger U.B., Auer R., Keplinger F. et al. The role of intra-abdominal pressure on splanchnic and pulmonary hemodynamic and metabolic changes during carbon dioxide pneumoperitoneum // Ga-strointest. Endosc. - 1999. - Vol. 49. - P. 84-91.

УДК 340.6:57.017:54.062

© А.А. Халиков, А.Ю. Вавилов, Р.Б. Чернова, Д.А. Еникеев, 2008

А.А. Халиков, А.Ю. Вавилов, Р.Б. Чернова, Д.А. Еникеев СОВРЕМЕННЫЕ БИОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ РЕГИСТРАЦИИ В СУДЕБНО-МЕДИЦИНСКОЙ НАУКЕ И ПРАКТИКЕ

ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет Росздрава», г. Уфа

В статье представлены некоторые результаты научных исследований с использованием биофизических методов. Показано развитие данных методов в рамках основных направлений исследовательской деятельности.

Ключевые слова: биофизические методы, научные исследования.

A.A. Khalikov, A.Yu. Vavilov, R.B. Chernova, D.A. Enikeev MODERN BIOPHYSICAL METHODS OF QUANTITATIVE REGISTRATION IN THE MEDICOLEGAL SCIENCE AND PRACTICE

In clause some results of the scientific researches spent with use of biophysical methods are submitted. Development of the given methods is shown within the framework of the basic directions of research activity.

Key words: biophysical methods, scientific researches.

Биофизические методы, основанные на результатах инструментального измерения параметров, отражаемых численно, являются наиболее объективными способами регистрации изменений, произошедших в биологическом объекте под влиянием факторов внешней среды. Этим обстоятельством объясняется их высокая информативность, что отвечает требованиям современного развития науки и техники, появлению новых технологий, недоступных исследователям ранее.

В судебной медицине широкое использование биофизических методов началось с середины 60-х годов, когда под руководством профессора Г.А.Пашиняна был успешно выполнен и защищен целый ряд научных работ, использующих в качестве диагностического какой-либо биофизический способ [7]. Естественно, что и другие научные коллективы также внесли и продолжают вносить посильный вклад в развитие диагностических возможностей биофизических методик, предлагая к использованию новые способы либо

адаптируя к условиям современности уже проверенные временем методики.

Безусловным плюсом подобных исследований является тенденция к созданию способов количественной оценки тех изменений, которые ранее оценивались исключительно качественно. К числу таковых относятся: степень трупного окоченения, интенсивность окраски и цвет трупных пятен, кровоподтеков, интенсивность аутолиза тканей и т.д. Эти исследования пока еще не могут претендовать на исключительную точность получаемого с их помощью результата, и органолептический подход по-прежнему является одним из важнейших способов диагностики. Тем не менее проведение подобных научных изысканий является весьма обнадеживающим обстоятельством.

Научные исследования с применением биофизических методик нами осуществляются по двум наиболее актуальным проблемам современной экспертной практики - определение давности смерти, прижизненности и давности причинения телесных повреждений.

При этом используемые методы можно условно разделить на три категории в зависимости от анализируемого с их помощью параметра:

- теплофизический способ - определение изменений теплопроводящих свойств биологической ткани (коэффициент теплопроводности, Вт/м*К);

- импедансометрия - определение изменений токопроводящих свойств различных тканей и структур тела (сопротивление, Ом);

- прочие способы - измерение параметров, несводимых к какой-либо из вышеуказанных групп (оптическая плотность, температура повреждений).

В 1996 году впервые в современной научной практике был предложен метод изучения теплофизических характеристик биологических тканей трупа [3]. Задуманный как способ чисто прикладного характера - установление значений теплофизических характеристик трупа с целью использования их при расчете давности смерти параметрическими методиками - этот метод быстро доказал свою применимость и для решения иных задач.

Так, в работах С.В.Хохлова [9] показана возможность применения способа оценки теплофизических параметров кожи трупа для решения вопроса о прижизненности и давности ран кожи, а В.А. Акбашев [1, 2] установил подобное в отношении кровоподтеков, с возможностью в т.ч. дифференциальной диагностики их с трупным пятном.

По мнению исследователей, изменения, происходящие в коже в области раны, связанные с динамикой воспалительного процесса, обусловливают изменения теплофизических параметров, в том числе теплопроводности кожи. Установлена достоверная жесткая обратная связь между значениями коэффициента теплопроводности и длительностью прижизненного посттравматического периода. Определены средние значения коэффициентов теплопроводности прижизненных ран кожи с различными сроками нанесения повреждений.

В случае наличия кровоподтека в тканях кожи, повреждение кровеносных сосудов в его зоне, которое и является собственно морфологическим эквивалентом внешнего травматического воздействия, обусловливающим клиническую его картину, сопровождается выходом значительного количества жидкой части крови за пределы сосудистого русла. Данный факт подлежит выявлению используемым методом. При образовании трупного пятна, так же как и при кровоподтеке

происходит нарушение соотношения "жидкость - ткань", но, поскольку отсутствуют повреждения сосудистого русла, этот процесс протекает несколько иначе, без выраженного повышения коэффициента теплопроводности данной области, что позволяет дифференцировать их друг от друга [1, 2].

Были определены средние значения коэффициентов теплопроводности кровоподтеков в трех периодах их давности (до 12 часов; 12-24 часов; 24-48 часов). Установлена зависимость теплопроводности кожи в области повреждений (кровоподтека) от возраста пострадавших, обусловленная инволюционными изменениями в коже, в частности возрастными изменениями капиллярного русла [1,2,3,9].

Исследование трупных пятен также показало высокую эффективность этого метода и сопровождало создание инструментальной методики объективной регистрации и оценки получаемого результата на сроках посмертного периода до 48 часов.

Приведенные работы интересны тем, что в них впервые предложен способ количественной оценки изменений, регистрируемых ранее исключительно субъективно. И хотя сами авторы не претендуют на исключительное применение разработанных ими методик, позиционируя их в качестве вспомогательных, появление этих способов расширило возможности практического эксперта и предоставило ему возможность выбора, возможность обоснования своего мнения объективным параметрическим критерием.

Вторым активно развивающимся способом диагностики является импедансометрия

[5]. Она базируется на известном положении о сходной сущности различных физических величин, на чем, в частности, основаны методы моделирования в реальном времени.

В качестве измеряемого параметра принято электрическое сопротивление биологического объекта, величина которого устанавливается с помощью как стандартных аппаратных средств, так и специально созданных для этой цели приборов.

Импедансометрия, подобно термометрии, позволяет оценивать сущностную сторону внутритканевых процессов, при этом проводя измерения и за пределами возможностей термометрических способов - после охлаждения объекта исследования до температуры окружающей среды.

Особо ценны подобные способы при определении давности смерти на поздних сроках посмертного периода, когда из-за резко выраженнх гнилостных изменений невоз-

можно использовать другие диагностические методы.

Так, при изучении электрического сопротивления двух биологических объектов (почка и ахиллово сухожилие), отличающихся как анатомическим расположением, так и особенностями морфологического строения и, следовательно, активностью аутолитических процессов, установлена характерная динамика измеряемого показателя. Это позволило в дальнейшем разработать комплекс практических рекомендаций, выполнение которых дает возможность практическому эксперту обосновывать свое суждение о времени наступления смерти инструментальным методом в достаточно отдаленном позднем посмертном периоде (до 2-х месяцев).

Следует отметить, что область применения импедансометрии не ограничивается вопросами давности смерти. Так, при исследовании биологических сред (жидкая кровь и ее сыворотка), установлена возможность применения метода с целью дифференцировки принадлежности их трупу или живому лицу. Доказана объективно регистрируемая динамика исследуемого показателя в пятне крови с течением времени. Особенности разработанной методики и характеристики аппаратных средств (его портативность, быстрое получение результата) позволили рекомендовать им-педансометрию в качестве экспресс-метода диагностики [5,8].

Изучение проблемы определения при-жизненности и давности травмы методом им-педансометрии также сопровождалось достижением положительного результата. Установлено, что электрическое сопротивление кровоподтеков кожи с течением времени после травмы закономерно изменяется, что может быть положено в основу метода диагностики давности травмы как у живых лиц [8], так и у трупа [4]. Введено понятие "дифференциальное сопротивление" - разница сопротивлений поврежденной и неповрежденной кожи, ранее не применяемое в медицинской практике. Использование данного показателя позволило отказаться от регистрации обычно учитываемых факторов, обусловливающих индивидуальность исследуемого объекта [5] сосредоточиться исключительно на динамике импеданса кожи.

Методика применения импеданса (электропроводности) эффективно может быть применена при изучении биологических жидкостей у трупа в раннем постмортальном периоде. Так, исследование в раннем постмор-тальном периоде удельной электропроводно-

сти ликвора является дополнительным информативным экспресс-методом верификации острой коронарной недостаточности. Выявлена взаимосвязь удельной электропроводности ликвора в раннем постмортальном периоде с удельной электропроводностью ликвора у трупов лиц с разной степенью тяжести черепно-мозговой травмы. Данный метод также применим для оценки адекватности лечения больных в премортальном периоде. Обнаружены достоверные различия удельной электропроводности плазмы крови у здоровых и лиц, умерших в результате травмы на месте происшествия, и лиц, получивших интенсивное лечение в условиях скорой медицинской помощи и лечебного учреждения.

Таким образом, импедансометрия является в аспекте научных разработок одним из самых молодых методов и в то же время наиболее динамично развивающихся, о чем свидетельствует факт многочисленности проведения изысканий с его помощью по самым актуальным вопросам судебно-медицинской науки и практики.

К другим биофизическим методам, используемым нами в научных разработках, относятся регистрация поверхностной температуры тела, изучаемая в аспекте давности механической травмы, и оптическая плотность стекловидного тела глаза как критерий давности смерти.

Диагностическое значение кровоподтеков помимо установления самого факта травматического воздействия на тело человека и решения других специальных вопросов заключается в возможности оценки давности всего комплекса травмы и последовательности причинения повреждений.

Актуальность этой задачи у живых лиц возрастает в случаях невозможности конкретизации срока травмы при потерях потерпевшим сознания, ретроградной амнезии и т.д. Важным обстоятельством является возможность объективизации доказательств, подтверждающих либо отрицающих показания участников происшествия, в частности подозреваемых лиц, заинтересованных в дезинформации с целью введения в заблуждение представителей органов следствия.

С целью выработки математических многофакторных моделей, позволяющих определять давность причинения кровоподтеков по числовым значениям температур, производилось изучение тепловых особенностей повреждений у живых лиц, для чего был создан оригинальный прибор "Индикатор температуры дифференциальный - Термин". Принцип

работы прибора заключается в сравнительном анализе двух областей тела - область кровоподтека и неповрежденный участок - с вычислением разницы их значений - дифференциальной температуры.

В ходе работы получен ряд математических выражений, позволяющих при определении давности причинения повреждений (кровоподтеков) производить расчет как исключительно по величине дифференциальной температуры повреждений, так и в комплексе с другими численно измеряемыми параметрами (импеданс кожи) [8].

Одним из объектов, представляющих интерес при определении давности наступления смерти на поздних сроках посмертного периода является стекловидное тело глаза. Оно защищено от внешних воздействий плотными длительно не поддающимися гниению оболочками, стерильно, обладает сравнительно постоянным составом, является малодифференцированной соединительной тканью, в которой волокнистые структуры и фибриллярные элементы образуют бессосудистую ткань.

Используя промышленный фотоколориметр КФК - 3 при длинах волн от 315 до 555 нм производилось измерение оптической плотности стекловидного тела с 1-х по 7-е сутки посмертного периода через каждые 24

часа в трех температурных интервалах хранения образца, обозначаемых авторами "тепло", "норма" и "холод".

Установлено, что во всех случаях по мере увеличения времени смерти величина оптической плотности достоверно повышалась по логарифмической линейности. При этом комплекс учитываемых в исследовании факторов (пол, возраст, величина этанолэмии, причина смерти и т.д.) не оказывает какого-либо влияния как собственно на величину оптической плотности стекловидного тела, так и на скорость ее изменения с течением времени

[6].

Результаты работы сопровождались формированием ряда практических рекомендаций, позволяющих применять указанный способ в качестве одного из дополнительных диагностических методов определения давности наступления смерти.

Таким образом, биофизические методы диагностики процессов, сопровождающих развитие некоторых патологических состояний, являющихся объектом судебномедицинских исследований, широко применимы в современной научной практике, позволяют получать объективные результаты, имеющие ценность как с экспертных позиций, так и в конечном итоге с позиций работников судебно-следственных органов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Акбашев В. А. Установление прижизненности и давности кровоподтеков в постмортальном периоде методом определения коэффициента теплопроводности: Дис... канд. мед. наук -Ижевск, 2001. - 145 с.

2. Акбашев В.А., Витер В.И. Теплофизические свойства кровоподтеков как диагностический критерий прижизненности и давности их причинения // Проблемы экспертизы в медицине. -2002. - № 3. - С. 32-34.

3. Вавилов А.Ю., Витер В.И., Толстолуцкий В.Ю. Экспериментальное исследование теплопроводности ткани головного мозга при различных нозологиях // Современные вопросы судебной медицины и экспертной практики. Вып. VIII. - Ижевск: «Экспертиза», 1996. - С.76-82.

4. Ковалева М. С. Метод и алгоритм исследования кровоподтека // Проблемы экспертизы в медицине. - 2006. - № 4 - С. 71.

5. Ковалева М.С., Халиков А. А., Вавилов А.Ю. Определение давности образования кровоподтеков методом импедансометрии // Проблемы экспертизы в медицине. - 2006. - № 3. - С. 1519.

6. Ледянкина И.А., Вавилов А.Ю., Найденова Т.В. Влияние экзо- и эндогенных факторов на изменение оптической плотности стекловидного тела в посмертном периоде // Проблемы экспертизы в медицине - 2005. - № 2. - С. 19-21.

7. Пашинян Г.А., Назаров Г.Н. Биофизические методы исследования в судебной медицине -Ижевск: «Экспертиза»,1999. - 176 с.

8. Халиков А.А., Вавилов А.Ю. Характеристика и перспективы биофизических методов при определении давности кровоподтеков у живых лиц // Проблемы экспертизы в медицине. 2005. -№ 4. - С. 11-13.

9. Хохлов С.В. Диагностика прижизненных образований кожных ран методом определения коэффициента теплопроводности. Автореф.... канд. мед. наук - М., 2001. - 22 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.