Автореферат и диссертация по медицине (14.00.24) на тему:Судебно-медицинская диагностика давности смерти тепловыми методами

На правах рукописи УДК 340.62:536.5.31

Вавилов Алексей Юрьевич

СУДЕБНО-МЕДИЦИНСКАЯ ДИАГНОСТИКА ДАВНОСТИ СМЕРТИ ТЕПЛОВЫМИ МЕТОДАМИ

14.00.24 - «Судебная медицина»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

1 4 '^2009

Москва - 2009

003469665

Работа выполнена в ГОУ цинская академия" Росздрава

ВПО "Ижевская государственная меди-

Научный консультант:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация

доктор медицинских наук, профессор Витер Владислав Иванович

доктор медицинских наук, профессор Кильдюшов Евгений Михайлович доктор медицинских наук, профессор Гурочкин Юрий Дмитриевич

доктор медицинских наук, профессор Звягин Виктор Николаевич

ГОУ ВПО "Российская медицинская академия последипломного образования" Росздрава

Защита состоится "//" ¿¿¿#¿6/ 2009 года в '// часов на заседании диссертационного совета ДМ 208.041.04 при ГОУ ВПО "Московский государственный медико-стоматологический университет Росздрава" по адресу: 127006, г. Москва, ул.Долгоруковская, д.4 стр.7 (кафедра истории медицины).

Почтовый адрес: 127473, г. Москва, ул. Делегатская, д. 20/1.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО "Московский государственный медико-стоматологический университет Росздрава" по адресу 127206, г. Москва, ул. Вучетича, д. 10а.

Автореферат разослан 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.м.н., доцент

Т.Ю. Хохлова

Введение

Максимально точное установление времени смерти человека, осуществляемое на основе последних научных достижений, является одной из важнейших сторон деятельности судебно-медицинского эксперта, как в момент осмотра мертвого тела на месте его первоначального обнаружения, так и в последующем, при его секционном исследовании.

Очевидно, что производство термометрии, с целью решения указанной проблемы, возможно к применению именно в условиях осмотра трупа на месте его обнаружения, т.к. последующие изменения положения тела, состояния одежды и перемещения его в условия секционного зала Бюро судебно-медицинской экспертизы, лишают исследователя возможности численно характеризовать изучаемый процесс - охлаждение тела. Вот почему своевременное и качественно выполненное термометрическое исследование тела на момент его первоначального осмотра имеет первостепенное значение для решения вопроса о давности смерти.

Тем не менее, имеющийся ряд нерешенных до настоящего времени проблем, несколько ограничивает применимость метода, сужая рамки его диагностических возможностей.

Так, в частности, нет материалистического объяснения причин индивидуальности температурного тренда тела человека в посмертном периоде, обоснованного результатами количественных исследований. Не разработана методика оценки точности существующих моделей процесса посмертного охлаждения тела и, как следствие, нет четких рекомендаций о возможности использования той или иной математической зависимости для максимально точного решения вопроса о давности наступления смерти человека. Не представлено объективных рекомендаций, четко регламентирующих границы, в которых находится истинное значение давности смерти, устанавливаемые с учетом, как инструментальной погрешности, так влияния прочих факторов. Не рассмотрены причины формирования погрешности термомет-

рического установления времени смерти, и, как следствие, отсутствуют рекомендации о порядке проведения термометрии на месте обнаружения трупа, минимизирующие величину ошибки определения давности смерти.

Проблема определения давности смерти человека термометрическим методом, в целом, не может быть решена как простая процедура расчета времени охлаждения тел, отличающихся только своими теплофизическими параметрами. «Стартовая» температура - температура на момент смерти человека - оставаясь неизвестной величиной, неизбежно вносит элемент неопределенности, приводя к формированию ошибки определения времени смерти. Между тем, процедура установления давности смерти при отсутствии точных сведений о температуре тела человека на момент его смерти и знания о границах, в которых происходило колебание температуры окружающей среды за период нахождения тела на месте его обнаружения, по настоящее время не разработана.

Цель исследования:

Целью исследования явилось максимально точное расчетное определение давности смерти человека с разработкой рекомендаций, регламентирующих проведение диагностической термометрической процедуры, в том числе, в условиях отсутствия сведений о прижизненной температуре тела человека и колебаниях температуры на месте происшествия, установление причин и путей устранения погрешности термометрического метода, для целей судебно-медицинской экспертизы.

Задачи исследования:

1. На основе анализа экспериментальных данных установить величины теплопроводящих параметров некоторых тканей и органов тела человека, составляющих диагностические зоны термометрии, для обоснования причин различий скорости охлаждения трупов, регистрируемой при определении давности смерти термометрическим способом.

2. Изучить влияние некоторых технических особенностей проведения термометрии (инструментальная погрешность термоизмерителя, переворачивание трупа на месте его обнаружения) на величину погрешности определения давности смерти с установлением абсолютной и относительной величины погрешности, а так же разработать способы устранения этих влияний.

3. Путем инструментальных наблюдений за температурными кривыми объектов судебно-медицинской экспертизы разработать методику оценки и дать рекомендации по приоритетному использованию конкретных видов математических моделей, наиболее точно описывающих динамику посмертного охлаждения, для устранения погрешности определения давности смерти человека, обусловленной сущностным характером используемой математической зависимости.

4. Разработать метод расчетного установления давности смерти, оптимизирующий влияния на искомую величину неполной априорной информации - отсутствия сведений о прижизненной температуре тела человека и колебаниях температуры среды на месте происшествия за время охлаждения объекта.

5. С позиции количественного статистического анализа разработать методику оценки погрешности метода, объективно устанавливающую границы, в которых находится истинное значение давности смерти, определяемой термометрически.

6. На основе полученных данных сформировать порядок диагностического исследования трупа на месте его обнаружения, минимизирующий погрешность определения давности смерти с рекомендациями по организационно-методическому обеспечению этого процесса.

Научная новизна:

Изучены основные теплофизические характеристики биологических тканей, определяющие особенности динамики посмертной температуры трупов, отличающихся по признаку причины смерти и факту этанолэмии.

Разработана методика оценки адекватности существующих математических моделей посмертного охлаждения и выделены из них приоритетные, применение которых минимизирует ошибку определения давности смерти, обусловленную сущностным характером используемой математической зависимости.

Рассмотрены причины инструментального и организационного характера, обусловливающие появление погрешности определения давности смерти, определяемой по температуре трупа.

Представлен способ, с позиции термометрического метода, оптимизирующий определение давности смерти в условиях неполной априорной информации (отсутствия сведений о температуре тела человека на момент его смерти, колебаниях температуры среды на месте происшествия за время охлаждения объекта), что повышает точность диагностической процедуры.

На основе количественного статистического анализа разработана методика объективного суждения о границах, в которых находится истинное значение давности смерти.

Практическая значимость:

Практическая значимость работы заключается в разработке алгоритма судебно-медицинского исследования трупа на месте его обнаружения, минимизирующего величину ошибки определения давности смерти, обусловленную погрешностями технического проведения диагностической процедуры, либо сущностным характером используемой математической модели описания динамики посмертной температуры, а так же в условиях неочевидности - неполным характером информации, имеющейся у судебно-медицинского эксперта.

Положения, выносимые на защиту:

1. Значения теплофизических параметров тканей и органов человеческого тела, составляющих «температурное ядро» и «стенку тела» исследуемых диагностических зон и определяющие скорость охлаждения трупа, являются величинами, зависимыми от причины смерти человека и наличия этанола в его крови.

2. Инструментальная погрешность измерения температуры, «диагностический промах» термодатчиком мимо центра исследуемой диагностической зоны, приводят к формированию погрешности определения давности смерти, составляющей от 3,3% до 7,8% получаемого результата, и от 2-х до 6-и часов в сторону уменьшения значений в случаях переворачивания трупа, предшествующего его термометрическому исследованию.

3. Оценка адекватности существующих моделей посмертного охлаждения трупа, проведенная с помощью разработанной методики на основе большого практического материала, позволяет рекомендовать для применения в экспертной деятельности исключительно модели, основанные на экспоненциальной зависимости фиксируемого показателя, т.к. только они адекватно описывают наблюдаемый процесс, обладая сходными в плане точности характеристиками.

4. Применение методов оптимизации по разработанному алгоритму сопровождается повышением точности установления давности смерти в условиях неполной начальной информации - при отсутствии сведений о температуре человека на момент его смерти и колебаниях температуры среды за время нахождения трупа на месте его обнаружения.

5. Объективизация суждения о погрешности термометрического метода определения давности смерти, осуществляемая на основании использования разработанного способа, проводится путем установления границ, в которых, с вероятностью более 95%, находится истинное значение давности смерти человека.

Апробация диссертации:

Результаты исследования докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры судебной медицины ГОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия», заседаниях общества судебных медиков Удмуртии, (Ижевск, 1998-2008), обсуждались на циклах усовершенствования врачей Тверской, Пензенской, Челябинской, Екатеринбургской и Пермской областей (2007-2008 гг.).

Реализация результатов исследования:

Результаты исследования внедрены в учебный процесс кафедры судебной медицины ГОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия Росздрава», кафедры криминалистики Ижевского филиала Нижегородской академии МВД РФ, кафедры правовых дисциплин ГОУ ВПО «Вятский государственный гуманитарный университет», в практическую деятельность ГУЗ «Бюро судебно-медицинской экспертизы» Удмуртской республики, ГУЗ Тульской области «Бюро судебно-медицинской экспертизы», ГУЗОТ «Пермское краевое бюро судебно-медицинской экспертизы», ОГУЗ «Челябинское областное бюро судебно-медицинской экспертизы», о чем имеются акты внедрения.

Публикации:

По теме диссертации опубликовано 25 научных работ. Из них 11 в журналах, рекомендованных ВАК РФ, две монографии, получен один патент на изобретение.

Структура и объем диссертации:

Диссертация изложена на 286 листах. Состоит из введения, обзора литературы, главы о материале и методах исследования, 3-х глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы, включающего 271 источник, в том числе 59 зарубежных. Диссертация содержит 77 рисунков и 70 таблиц. Приложение оформлено в виде сводных таблиц на 91 листах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материал, методы и этапы исследования

Работа выполнена на практическом судебно-медицинском материале с применением комплекса общепринятых и специальных методов исследования. Представлены данные исследования 455-и трупов, проходивших экспертизу в Государственном учреждении здравоохранения «Бюро судебно-медицинской экспертизы» Удмуртской республики (ГУЗ «БСМЭ» УР) в период с

1996 по 2008 гг. Общее количество трупов с распределением по полу и возрасту изученных лиц, представлено в таблице 1.

Таблица 1

Общее количество трупов, исследованных в ходе выполнения работы

Возраст, лет Всего

15-24 25-34 35-44 45-54 55-64 65 и >

Мужчины 24 34 64 88 59 29 298

Женщины 8 16 30 26 29 46 157

Всего 32 50 94 116 88 75 455

Изучены результаты термометрии головного мозга и печени у 158-и трупов, проведенные методом компьютерного мониторинга с применением оригинального программно-аппаратного измерителя, с замерами, осуществляемыми с интервалом в 10 и 15 минут на протяжении 0,5 - 40 часов. Из них 93 трупа исследованы исключительно на месте их обнаружения в ходе неотложных следственных действий (осмотр места происшествия и трупа на месте его обнаружения), 65 случаев дополнительно термомет-рировались в условиях ГУЗ «Бюро СМЭ» УР в ходе длительного исследования. Влияние на результаты термометрии некоторых следственных действий (переворачивание трупа) моделировалось в условиях осмотра трупа на месте его обнаружения.

Общее количество исследованных трупов, с распределением по полу и возрасту, представлено в таблице 2.

Таблица 2

Общее количество трупов, исследованных в ходе изучения

динамики их температуры в раннем постмортальном периоде

Возраст, лет Всего

15-24 25-34 35-44 45-54 55-64 65 и >

Мужчины 4 15 20 43 17 17 116

Женщины 2 5 8 4 7 16 42

Всего 6 20 28 47 24 23 158

В связи с тем, что при термометрическом исследовании в некоторых случаях на одном и том же трупе изучались показатели температуры, измеренные, как в головном мозге, так и в печени и в прямой кишке, действительное значение количества термометрических исследований превышало общее количество трупов.

Мониторинг температуры производился с целью создания выборки процесса длительностью от 0,5-и до 12 часов.

Более длительное (до 40 часов) наблюдение за температурой трупа осуществлялось в условиях Бюро судебно-медицинской экспертизы.

Для специального исследования (определения температуры ткани головного мозга, печени, прямой кишки и окружающей среды), в абсолютном большинстве случаев использованы программно-аппаратный термоизмеритель конструкции профессора В.А. Куликова (Ижевский государственный технический университет) и восьмиканальный электронный термометр УКТ-038 (ПО «Овен» г. Москва) (Рис. 1).

Рис. 1. Программно-аппаратный термоизмеритель конструкции В.А. Куликова и УКТ-038 (ПО «Овен»)

Доступ к головному мозгу, для измерения температуры в центральных отделах головы, производился по методике О.В. Ще-

почкина (2001). Термометрия печени проводилась по методике, предложенной П.И. Новиковым (1986). Ректальная термометрия осуществлялась по методике Г.А. Ботезату (1972).

При производстве исследования теплофизических параметров биологических тканей, составляющих наиболее часто используемые для термометрии диагностические зоны, изучен материал от 297 трупов мужчин и женщин различного возраста (Таблица 3) с давностью смерти, не превышающей одних суток до начала исследования и не имеющих гнилостных изменений тканей.

Таблица 3

Общее количество трупов, исследованных в ходе изучения теплофизических параметров их тканей и органов

Возраст, лет Всего

15-24 25-34 35-44 45-54 55-64 65 и >

Мужчины 20 19 44 45 42 12 182

Женщины 6 11 22 24 22 30 115

Всего 26 30 66 69 64 42 297

Для определения теплопроводности и теплоемкости исследуемых образцов применялись разработанные под руководством заведующего кафедрой вычислительной техники Ижевского государственного технического университета доктора технических наук, профессора В.А. Куликова, оригинальные программно-аппаратные комплексы.

Анализ полученных результатов осуществлялся в соответствии с правилами, принятыми для медицинской статистики (Елисеева И.И., Юзбашев М.М., 1996; Айвазян С.А., Мхитарян B.C., 1998).

Математическая модель, преимущественно используемая в настоящей работе, разработана В.А. Куликовым (1998) на основе известного двухэкспоненциального выражения С. Hennsge (1979).

Компьютерное моделирование тепловых процессов в теле человека при граничных условиях теплообмена третьего рода осуществлялось с использованием аналитических решений краевой задачи теплопроводности (Лыков A.B., 1967).

В качестве платформы для проведения математической обработки полученных результатов использован персональный компьютер с операционной системой Windows ХР SP3. В процессе формирования базы данных, статистической их обработки и оформления полученных результатов использовались программа обработки электронных таблиц Microsoft Excel 2007, текстовый редактор Microsoft Word 2007, статистический пакет SPSS 11,5 for Windows.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Проводя исследование теплопроводящих свойств тканей и органов тела человека мы преследовали цель - установить, можно ли за счет изменения теплопроводящей способности биологических тканей, что, безусловно, должно иметь место при различных состояниях, объяснить индивидуальность скорости посмертного охлаждения трупов, отличающихся наличием этанолэмии либо причиной смерти.

Действительно, различные ткани и органы, составляющие как центр изучаемых при термометрии диагностических зон, так и периферические их отделы, обладают уникальными значениями характеристик, детерминирующих их способность к проведению тепла.

В общем случае значения удельной температуропроводности, характеризующей способность биологических тканей к проведению тепла, равны (в порядке возрастания):

- жировая ткань - 1,219±0,025 м2/с;

- мышечная ткань -1,649±0,037 м2/с;

- печень - 1,725±0,020 м2/с;

- кожа - 1,764±0,039 м2/с;

- почка - 1,894±0,023 м2/с;

- головной мозг - 1,895±0,044 м2/с;

- селезенка - 1,898±0,022 м2/с.

Второе положение, закономерно вытекающее из результатов представленных исследований, заключается в справедливости

утверждений о влиянии причины смерти и наличия этанола в крови умершего на значения биофизических величин, детерминирующих скорость посмертного охлаждения его тела.

Наличие алкоголя в крови умершего оказывает влияние на теплопроводящие свойства головного мозга и печени, повышая их до значений 2,077±0,072 и 1,779±0,035 м2/с соответственно, в случае наступления смерти от ненасильственных причин. Прочие органы такой зависимости не демонстрируют, равно как и группа причин смертей, обусловленных действием механического фактора.

Корреляционных зависимостей между величиной этано-лэмии и удельной температуропроводностью изученных органов не установлено. По нашему мнению, объяснение данному обстоятельству следует искать в существовании индивидуальной чувствительности людей к действию этилового алкоголя. Давно известно, что одни и те же его концентрации у разных лиц могут сопровождаться несколько различными эффектами, в некоторых случаях приводя к смерти на фоне, казалось бы, относительно невысокой степени опьянения, а в других случаях - переживание абсолютно несовместимых с жизнью концентраций этанола (Наумов Э.С., 2000; Зороастров О.М., 2003; Янковский В.Э., Ка-зымов М.А., ТумиловичЯ.В., 2005). Соответственно, повышение теплопроводящей способности тканей тела человека в большей степени обусловлено не собственно значением концентрации этанола в крови, а самим фактом его присутствия.

Анализируя зависимость удельной температуропроводности биологических тканей трупа от нозологического признака, установлено влияние на ее величину некоторых причин смерти.

В частности, повышение общей теплопроводящей способности головного мозга происходит при смерти на фоне кровопо-тери, отравлениях этиловым алкоголем, механической асфиксии. Величина удельной температуропроводности при этом составляет от 1,771±0,093 м2/с до 2,397±0,082 м2/с.

Для ткани селезенки и печени изменение удельной температуропроводности отмечено только для отравлений этиловым алкоголем (1,995±0,036 м2/с и 1,867±0,048 м2/с), которые достоверно дифференцируются со случаями травматических причин и скоропостижной смерти.

Исследование тканей, составляющих «стенку тела» изученных диагностических зон, показало аналогичные результаты.

Повышение теплопроводящей способности кожи (до 2,079±0,079 м2/с) происходило на фоне отравлений алкоголем и причин смерти, сопровождающихся клинически и морфологически подтвержденными шоковыми состояниями (до 1,950±0,077 м2/с).

Изменение удельной температуропроводности мышечной ткани происходило только при отравлениях этиловым алкоголем (1,901 ±0,086 м2/с).

В тоже время жировая ткань, равно как и почка, не продемонстрировали каких-либо изменений своих теплофизических характеристик, обусловленных этанолэмией или причиной смерти человека.

Поскольку удельная температуропроводность (а, м2/с) является комплексной величиной, складывающейся из значений коэффициента теплопроводности (X, Вт/(мхК)) - в числителе уравнения, удельной теплоемкости (С, Дж/(кгхК)) и плотности (р, кг/м3) - в знаменателе уравнения, изменение ее может быть обусловлено изменениями любого из этих параметров.

Действительно, анализируя величину коэффициента теплопроводности и удельную теплоемкость в группах, для которых были получены достоверные различия значений среднего арифметического удельной температуропроводности, можем констатировать, что при отравлениях этиловым алкоголем (равно как и вообще при самом факте его присутствия) и смерти от механической асфиксии происходит резкое повышение коэффициента теплопроводности тканей на фоне практически неизменных величин удельной теплоемкости (Рис. 2).

IV- ж/?мсси1 Стриг«»« (¡куас смортк ((авю^грыт* МЧИМ ОрзВ КИ« ОхрХ ГИ«Г1 Гхвип»« хчньы

Рис. 2. Средние значения теплофизических параметров в группах, сформированных по нозологическому принципу (головной мозг)

В то же время смерть на фоне кровопотери сопровождается резким снижением удельной теплоемкости на фоне несколько меньших (по сравнению с группой скоропостижной смерти) значений коэффициента теплопроводности, что в сумме обусловливает общее повышение теплопроводящей способности тканей.

Сравнение средних величин анализируемых теплофизических характеристик изученных тканей и органов, сформированных в группы по признаку половой принадлежности умерших, осуществлялось с использованием ^критерия Стьюдента и <3 Данна. Во всех случаях вычисленное их значение не превышало установленной критической величины для уровня значимости 95%, что позволяет утверждать отсутствие влияния на теплопро-водящую способность биологических тканей половой принадлежности человека.

Проведенный корреляционный анализ значений теплопрово-дящих способностей изученных тканей так же не сопровождался установлением зависимости их величины от возраста умерших. Во всех случаях вычисленное значение коэффициента корреляции Пирсона было сопоставимо по модулю с величиной его ошибки, а в некоторых случаях даже превышало ее.

Таким образом, проведенные исследования не только сопровождались установлением средних числовых значений теплофи-

зических параметров тканей человеческого тела, но и показали их зависимость от ряда состояний, обусловливающих появление индивидуальности температурного тренда тела человека в раннем посмертном периоде.

Кроме того, получение численных значений теплопроводя-щих свойств тканей тела человека (коэффициент теплопроводности, удельная теплоемкость, плотность тканей, удельная их температуропроводность) сделало возможным осуществление теплового моделирования процессов, происходящих в трупе при его охлаждении, что и было в последующем проведено нами для решения некоторых задач настоящего исследования.

В связи с тем, что динамика охлаждения мертвого тела во многом детерминирована комплексом влияний на тело различных факторов внешней среды, недостаточный учет которых может привести к появлению ошибки определения давности смерти, изучены некоторые, по нашему мнению, наиболее значимые причины формирования погрешности термометрического метода.

На этапе регистрации температуры тела и описания ее с помощью различных математических моделей погрешность определения давности смерти может быть обусловлена сущностным характером использованной математической модели и размерностью измерения температуры, т.е. точностью термоизмерительного прибора.

В судебной медицине широко используются математические модели, основанные на самых различных законах динамики изучаемого показателя - линейном, параболическом, 8-образ-ном (логистическая модель), экспоненциальном. Естественно, что создание практических рекомендаций, преследующих цели максимально точного расчетного установления давности смерти невозможно без рассмотрения сущностных характеристик этих моделей, определяющих точность описания ими изменения температуры тела в раннем постмортальном периоде.

По нашему мнению, с точки зрения практического использования термометрического метода, наиболее значимым является интервал от 4-х до 16-и часов посмертного периода, в течение которого осуществляется наибольшее число осмотров трупа на месте его первоначального обнаружения с термометрией объекта исследования. Соответственно, именно на данном этапе, модели, используемые для описания динамики посмертной температуры, должны обладать наивысшей точностью.

Анализ, осуществленный по разработанной нами методике, показал, что удовлетворяют требованиям современности только модели, основанные на экспоненциальной зависимости исследуемого показателя. Выделить какую-либо одну из них, на основании наших исследований - сопоставления расчетного температурного тренда и охлаждения 158-и объектов судебно-медицинского исследования - на настоящий момент времени, невозможно (Рис. 3).

Все экспоненциальные модели демонстрируют высокие показатели точности описания реального процесса (Таблица 4).

Таблица 4

Характеристики соотношения анализируемых математических моделей с динамикой охлаждения мертвых тел (ректальная термометрия)

Дисперсия Корреляция

Линейная модель 0,024 0,997

Параболическая модель 0,268 0,997

Логистическая модель 0,149 0,991

Экспоненциальная модель 0,028 0,997

Модель Е.Ф.Шведа 0,030 0,998

Модель В.А.Куликова 0,053 0,997

Соответственно, выбор той, или иной, экспоненциальной математической модели может быть осуществлен субъективно, на основании личных предпочтений эксперта, исходя из его личного опыта и эксплуатационных характеристик конкретной математической модели.

.-Узт сжкд»»*-мль*

Линейная модель

2 14.0 £ 12.0 С ю о

—Мат охядамм — Гописп**:*а«

Логистическая модель

Дм«оеч» емрщ «да

-Ма- оагиам«« —Мод«гь Е А

Модель В.А.Ку.шкова

- Цат схо^энга — Парэ&п»-«9с«а»

Параболическая модель

—— Маг. юеданю —Зкпочвл^^агкиая

Экснопепинальпаи модель

Д1МКП 1«*рЧ. чс

— Мат Опцией —'иадео Е Ф Ш»«да

Модель Е.Ф. Шведа

Рис. 3. Температурные тренды анализируемых математических моделей в соотношении с функцией математического ожидания (ректальная термометрия)

Следующей объективной причиной, обусловливающей величину ошибки расчетного определения давности смерти, является инструментальная точность используемых термоизмерителей.

Проводя анализ степени влияния точности измерения температуры тела на величину ошибки определения давности смерти, что в данном случае должно рассматриваться как инструментальная погрешность метода, установлено, что при ис-

пользовании термоизмерителей с разрешающей способностью 0,1°С при температуре окружающей среды 20°С инструментальная погрешность печеночной и ректальной термометрий составляет около 30 минут в интервале от 4-х до 16-и часов посмертного периода (Рис. 4).

Посмертный период, час

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 20 24

—о—Гол. мозг —о—Печень —а— Пр.кишка

Рис. 4. Зависимость погрешности определения давности смерти от длительности посмертного периода для температуры окружающей среды 20°С и точности термометра 0,1°С

При этих же условиях краниоэнцефальная термометрия имеет инструментальную погрешность от 10-и до 30-и минут в интервале 4-12 часов посмертного периода и 30-45 минут в интервале 12-16 часов. Ранее 4-х и позднее 16-и часов с момента наступления смерти термометрию трупа выполнять нецелесообразно, т.к. на этих участках температурного тренда (нестационарный тепловой режим и стадия выравнивания температур тела и среды) тепловой метод сопровождается резким ростом инструментальной погрешности. Соответственно, для ликвидации ограничений, накладываемых точностью используемого инструментария, для практического использования можно рекомендовать только прецизионные термоизмерительные приборы, с разреша-

ющей способностью не менее 0,001°С. Применение таких приборов уменьшает инструментальную погрешность на тех же сроках посмертного периода до 6-и минут для печеночной и ректальной и до 1 минуты для краниоэнцефальной термометрии.

По нашим наблюдениям, одним из наиболее частых нарушений процедуры термометрического исследования мертвого тела на месте его обнаружения, является несоблюдение практическими экспертами рекомендаций по техническому выполнению термометрии головного мозга и печени. Как правило, вместо послойного последовательного поиска «температурного ядра тела» - зоны с самыми высокими значениями температур, осуществляется простое введение температурного датчика в геометрический центр тела. Как указывал П.И. Новиков (1986), при подобных нарушениях процедуры термометрического исследования, погрешность определения давности смерти может достигать 5%.

Проводя компьютерное моделирование с использованием установленных нами теплофизических характеристик биологических тканей тела человека и сопоставляя полученные расчетные данные с результатами экспериментальных замеров температур в трупе установлено, что на этапе регулярного охлаждения тела для внешней температуры, равной 0°С, при краниоэнцефальной термометрии ошибка в диагностике давности смерти может составлять 3,3%, а при 20°С - до 5,2%, при условии отклонения температурного датчика от центра диагностической зоны не более чем на 0,2 диаметра тела (Рис. 5). Термометрия печени при этих же условиях характеризуется несколько большими значениями ошибки - 6,5% при 0°С и 7,8% при 20°С (Рис. 6).

Таким образом, «диагностический промах» может сопровождаться достаточно большой ошибкой определения давности смерти, не сопоставимой, впрочем, с некоторыми другими, грубыми нарушениями диагностической процедуры.

По нашим наблюдениям, часто до момента осмотра тела судебно-медицинским экспертом, оно подвергается воздействиям

со стороны родственников и других участников исследователь ских действий, в первую очередь, работников судебно-следс твенных органов.

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0.7 0.8 0,9 Длительность охлаждения, Ро

—о—0,2 -о-0,4 -й-0,6

Рис. 5. Величина погрешности расчета, обусловленная «диагностическим промахом» (1среды=20°С) (краниоэнцефальная термометрия)

Длительность охлаждения, № |—о—0.2 —о—0,4 -6-0,6

Рис. 6. Величина погрешности расчета, обусловленная «диагностическим промахом» (Чсреды=20°С) (термометрия печени)

При этом, самым частым действием является переворачивание мертвого тела, с целью открытия лица, имеющихся на теле ран, их фотографирования и т.д. Проводя изучение влияния переворачивания мертвого тела на результаты его термометрического исследования, установлено, что в каждом случае переворачивание приводит к «ломке» естественного процесса охлаждения, регистрируемого в полости черепа и в печени, что сопровождается появлением диагностических ошибок от 2,3 до 6,4 часов в сторону уменьшения значений давности смерти (Рис. 7).

50,0

45,0

Ч 40,0 п

| 36

я 30,0 а

? 25,0 я

в 20,0 1 15,0 10,0 5,0

—а—Первоначальное охлаждение —о—Наблюдение —а—После перемещения

Рис. 7. Экспоненциальные тренды динамики температуры трупа до и после его переворачивания (краниоэнцефальная термометрия)

В тоже время ректальная термометрия не демонстрировала подобных зависимостей, что позволяет считать ее проведение приоритетным в тех ситуациях, когда судебно-медицинскому эксперту точно известно об имевшем место изменении положения мертвого тела, предшествующего его термометрии.

Известно, что в условиях реальной экспертизы трупа, получаемые значения давности смерти, несколько отличаются от идеала. Как неоднократно указывалось в судебно-медицинской литературе, объяснение данному факту следует искать в особен-

Давность смерти, час

ностях величины начальной температуры тела человека, которая на момент его смерти может отличаться от общепринятых значений, и в колебаниях температуры окружающей среды, что так же далеко не во всех случаях известно эксперту.

Анализируя проблему расчетного определения давности смерти в условиях неполной априорной информации, был сделан вывод, о перспективности использования методов оптимизации - например, т.н. оптимизационного алгоритма Пауэлла (Куликов В. А., Коновалов Е. А., Вавилов А. Ю., 2009). Принцип этого алгоритма состоит в том, что на каждом этапе поиска определяется минимум квадратичной функции, которой аппроксимируется целевая функция (в нашем случае, температурная кривая), вдоль каждого из сопряженных значений температуры ко всем предыдущим. Затем выбирается новая система направлений с использованием результатов поиска и утверждения до тех пор, пока результаты этих сопряжений не будут сведены к точке, в которой градиент равен нулю. Эта точка является локальным экстремумом по начальным критериям (в нашем случае, температура окружающей среды, температура трупа на момент смерти).

Для трупа при заданной начальной температуре Т0 з и измеренной температуре среды Г юм (Рис. 8), с интервалом Ат экспериментально измеряются две точки с температурами Г, и Тт По этим точкам и температурам Т0зиТе иы, вычисляется расчётное значение интервала измерения

Ат^=ДНС{Т2)-ДНС{Т0. (1)

где ДНС(Т^—давность наступления смерти на момент первого измерения температуры, час;

ДНС(Т2) - давность наступления смерти на момент второго измерения температуры, час.

Далее, варьируя начальную температуру и температуру среды в окрестностях Т0 з и Г иш, что предусмотрено методом Пауэлла, находятся такие их значения Г0 тт и Г опт, при которых минимизируется неравенство

|Дт_-Дт|<е. (2)

Найденные значения Тп и Т считаются оптимальными, и используются при конечном расчёте давности наступления смерти.

40,0 35,0 30,0

0

*. 25,0

1

§. 20,0

§

| 15,0 10,0 5,0 0,0

х, час.

Рис. 8. Зависимость температуры тела от времени после смерти

Таким образом, получено решение одной из сложных проблем современной судебно-медицинской науки, значительно ограничивающей применимость метода в условиях переменных внешних температур (при отсутствии знаний о диапазоне их изменения) и в случаях отличий температуры тела человека на момент его смерти от значений, обычно используемых для математических расчетов.

В тех же случаях, когда в распоряжении судебно-медицинского эксперта имеются сведения о величине колебаний температуры воздуха на месте обнаружения мертвого тела за интересующий интервал времени, разработан и предлагается к применению «адаптивный вариант» экспоненциальной модели (3), в пошаговом режиме позволяющий использовать расчетный метод определения давности наступления смерти человека при нахождении трупа в условиях внешней температурной нестабильности.

То т, Температура трупа

т2

Тс \ Температура среды

ДНС(Тг)

ДНС(Т,) Дт

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Т1{т) = (Т,„-Т, )хе + (Т„-Т(.)х-

-хе -(Г, -Тс )х-

+ Т

Тп=(ТП0-Тг)хе :'+Т,

где - внутренняя (прижизненная) температура тела, °С; Тп - температура внешнего слоя (поверхности тела), °С; Тт - прижизненная температура внешнего слоя, °С; Тс - температура среды, °С; т - давность смерти, час; Аг - продолжительность интервала моделирования, час; г, - постоянная времени экспоненты регулярной стадии охлаждения; т2 - постоянная времени нерегулярной стадии охлаждения.

Проведенный анализ адекватности разработанного варианта двухточечной математической модели показал ее высокую эффективность, в том числе при оценке динамики охлаждения трупа при условиях внешней температурной нестабильности (Рис. 9).

Сасмссть о

М. ' с.1, «, -

^даптяаиё« «ЙДЙПЬ

Термометрия печени

Ректальная термометрия

^г,иепь«ог.т.. псонсда Г1.Г... .ас

— —I ВГ.и, «Д -1 ГруПв I"...'

Кранпоэнцефальная термометрия

Внешни» температурная нестабильность

Рис. 9. Температурные тренды «адаптивной» математической модели в соотношении с функцией математического ожидания

Как неоднократно указывалось ранее в литературных источниках, отсутствие четких рекомендаций по установлению границ истинной давности смерти сопровождается тем, что, не полагаясь на значение инструментальной погрешности, в каждом конкретном случае эксперт устанавливает эти границы «на глазок», достаточно условно, субъективно, исходя из своего личного опыта. Естественно, это приводит к искусственному, зачастую, чрезмерному расширению указанных границ. Между тем, существующие методы количественного статистического анализа позволяют конкретизировать эти границы, установив их объективно исходя из особенностей используемой при термометрии зоны.

Разработанный нами способ, позволяет установить границы истинной давности смерти с вероятностью 95%, используя для этого математические выражения (4-9) соответственно для тер-мометрий головного мозга, печени и прямой кишки: Для краниоэнцефальной термометрии: 0,919 X ДНСи -1.649 < дне < 1,133 х ДНСц + 1,518 (4)

где ДНСа - расчетное значение давности смерти, час; ДНС - реальное значение давности смерти, час. Для термометрии печени:

0,904 X ДНС, -1,133 2 ДНС < 1,085 х ДЯС, +1,575 (5)

где ДНСа - расчетное значение давности смерти, час; ДНС - реальное значение давности смерти, час. Для ректальной термометрии:

0,809 х/ЩС -1,455 < ДНС < 0,900х ДЯС, + 2,597 (6)

где ДНСа - расчетное значение давности смерти, час; ДНС - реальное значение давности смерти, час. Применение оптимизационного подхода к оценке результатов краниоэнцефальной термометрии позволило сузить границы погрешности метода:

0,862 х ДНСа - 0,626 < ДНС < 1,218 х ДИС, + 0,393 (7)

где ДНСд - расчетное значение давности смерти, час; ДНС - реальное значение давности смерти, час.

В тоже время использование оптимизационного алгоритма Пауэлла для анализа результатов термометрического исследования печени и прямой кишки не сопровождалось существенным повышением точности диагностики давности смерти. Для термометрии печени:

1.067х ЛЯС, -3.003 < ДНС < \.0Ых ДНСг +1.767 (8)

где ДНСа - расчетное значение давности смерти, час; ДНС - реальное значение давности смерти, час.

Для ректальной термометрии:

0,803 х ДНС], -1.102 < ДНС < 0.958х ДНСа +1,570 (9)

где ДНСа - расчетное значение давности смерти, час; ДНС - реальное значение давности смерти, час.

Практическая реализация разработанных методов осуществлена с помощью современных программных средств (Рис. 10), применение которых облегчает диагностическую процедуру термометрического установления давности смерти человека.

Значения температур Расчет

Первый Второй Темл-ра замер замер среды Диагностическая зона

(Головной мозг V Точность термометра 0.01 градуса » Стартовая ^ ' . | температура

121.902 [21.403 ¡14.327 -г . Интервал Третии Четвертый замер замер г замерами

(20.937 (20.502 ¡30

Давность смерти 6'.53 часа Инструм погрешность 0,011 часа Границы истинной ДНС 6.292 ■ 11.529 часа ■У Расчет Трена ----1 -----1

*7 Помощь X Оыхад

Рис. 10. Основное диалоговое окно программы «СгапЫетр 3.0», реализующей разработанный метод диагностики давности смерти

Полученные в ходе исследований результаты позволили придти к ряду выводов и сформировать практические рекомендации, в виде алгоритма последовательных действий, регламентирую-

щих процедуру диагностической термометрии в условиях непосредственного осмотра трупа на месте его обнаружения.

ВЫВОДЫ

1. Определены значения индивидуальных теплопроводящих параметров тканей и органов тела человека, составляющих диагностические зоны, традиционно используемые для производства термометрии. В общем случае значения удельной температуропроводности, характеризующей способность биологических тканей к проведению тепла, равны (в порядке возрастания):

- жировая ткань - 1,219±0,025 м2/с;

- мышечная ткань - 1,649±0,037 м2/с;

- печень - 1,725±0,020 м2/с;

- кожа - 1,764±0,039 м2/с;

- почка - 1,894±0,023 м2/с;

- головной мозг - 1,895±0,044 м2/с;

- селезенка - 1,898±0,022 м2/с.

Наличие алкоголя в крови умершего, равно как и причина смерти человека, оказывают влияние на теплопроводящие свойства некоторых исследованных тканей и органов, соответствующим образом изменяя их.

2. Установлено влияние на величину погрешности определения давности смерти инструментальной точности термоизмерителя, «диагностического промаха» термодатчиком мимо центра диагностической зоны, переворачивания мертвого тела до момента измерения его температуры.

Определено, что разрешающая способность термоизмерителя в 0,001°С исключает влияние точности измерения температуры на погрешность определения давности смерти в интервале от 2-х до 20-и часов посмертного периода.

При «диагностическом промахе», не превышающем 0,2 диаметра тела, ошибка определения давности смерти составляет от 3,3% при краниоэнцефальной термометрии до 7,8% при термометрии печени.

Переворачивание мертвого тела, предшествующее термометрии печени и головного мозга, приводит к появлению ошибки определения давности смерти от 2-х до 6-и часов в сторону ее уменьшения. В тоже время проведение ректальной термометрии не сопровождается подобным эффектом, что позволяет рекомендовать ее в качестве зоны выбора в случаях, когда эксперту заведомо известно о переворачивании мертвого тела, предшествующего его диагностическому исследованию.

3. Разработана методика оценки адекватности существующих математических описательных моделей реальной динамике температуры трупа в раннем постмортальном периоде. Установлено, что наиболее точно описывающими динамику посмертного охлаждения, являются модели, основанные на экспоненциальной зависимости исследуемого параметра, с практически равными их свойствами в плане точности, что позволяет при выборе конкретной математической модели руководствоваться особенностями удобства ее эксплуатационных характеристик.

4. Для расчетного установления времени смерти, применимого в условиях неочевидности, создан метод, оптимизирующий погрешность влияния на искомую величину отсутствия сведений о температуре тела человека на момент его смерти и колебаниях температуры среды за время охлаждения объекта.

5. С позиции количественного статистического анализа разработана методика оценки погрешности метода и предложены неравенства, объективно устанавливающие границы, в которых с вероятностью более 95% находится истинное значение давности смерти, определяемой термометрически по экспоненциальной математической модели.

Для краниоэнцефальной термометрии:

0,919X ДНС\ -1.649 < ДНС <1,133 х ДНС, + 1,518

Для термометрии печени:

0,904хДНС, - 1.133 < ДНС < 1,085х,7//С +1,575

Для ректальной термометрии:

0,809х ДНС, -1,455 < ДНС < 0,900х ДНС„ + 2,597

Применение оптимизационного подхода к оценке результатов краниоэнцефальной термометрии позволяет сузить границы погрешности метода

0.862.х ДНСи - 0,626 < ДНС < 1,218х ДНСа + 0,393

где ДНСа - расчетное значение давности смерти, час;

ДНС - реальное значение давности смерти, час

не сопровождаясь в тоже время существенным повышением точности диагностики давности смерти по результатам термометрии печени и прямой кишки.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Для достижения максимальной точности расчетного определения давности смерти с помощью термоизмерительных приборов предлагается следующий рабочий алгоритм:

1. Осмотр трупа на месте его обнаружения осуществляется строго в порядке, регламентированном «Правилами работы врача-специалиста в области судебной медицины при наружном осмотре трупа на месте его обнаружения» с тем отличием, что изменение позы мертвого тела, положения его конечностей и состояния одежды следует осуществлять только после проведения его термометрии.

2. Температура измеряется электротермометром с разрешающей способностью 0,001°С в прямой кишке трупа, печени или глубоких отделах головного мозга не менее чем четырехкратно через равные промежутки времени в 10 или 15 минут. Параллельно измерению температуры трупа производится регистрация температуры окружающего воздуха.

Термометрия проводится следующим образом:

- краниоэнцефальная термометрия: острый игольчатый датчик термометра вводится через верхний носовой ход трупа под углом 15-20° к сагиттальной плоскости, с проколом решетчатой

кости поступательно-вращательным движением под углом около 45° к горизонтальной линии. После «провяливания» датчика, вследствие прокола решетчатой кости, он вводится под контролем температуры тела в зону с самыми высокими ее значениями, где и оставляется на время создания диагностической выборки процесса;

- термометрия печени: острый игольчатый датчик термометра вводится через прокол кожи в проекции угла между мечевидным отростком грудины и правой реберной дугой в направлении спереди назад, несколько снизу вверх и справа налево (под углом примерно 75° к фронтальной плоскости). Под контролем температуры тела (показаний термометра) он вводится в зону с самыми высокими ее значениями, где и оставляется на время создания диагностической выборки процесса;

-термометрия прямой кишки: датчик термометра вводится в прямую кишку трупа на глубину 10-12 см.

Во всех случаях, после введения температурного зонда в диагностическую зону, термощуп оставляется в ней на срок не менее 3-х минут, по истечении которого осуществляются замеры температуры трупа.

При выборе диагностической зоны эксперт должен руководствоваться следующими критериями:

а) Диагностическая зона должна быть доступна без переворачивания мертвого тела или существенного изменения его позы;

б) Целостность диагностической зоны не должна быть нарушена (например, нельзя проводить краниоэнцефальную термометрию при открытых черепно-мозговых травмах, а ректальную или термометрию печени при открытых повреждениях брюшной полости, а так же повреждениях, сопровождающихся скоплением крови в соответствующей полости тела);

в) Давность смерти, установленная на основе исследования других трупных явлений (трупные пятна, мышечное окоченение, суправитальные реакции) для краниоэнцефальной термометрии

должна находиться в интервале 2-15 часов, а для термометрии печени и прямой кишки - в интервале 4-20 часов.

3. Если до приезда судебно-медицинского эксперта температурные условия, в которых находилось тело, не сопровождались резкими изменениями, а эксперт не имеет обоснованного мнения об отличии температуры тела человека на момент его смерти от общепринятых значений (36,7°С для температуры головного мозга, 37°С для прямой кишки, 37,5°С для температуры печени) определение давности смерти термометрическим способом может быть проведено на основании использования любой математической модели, основанной на экспоненциальном законе изменения температуры тела.

4. В том случае, когда судебно-медицинский эксперт не имеет обоснованного мнения об отличии температуры тела человека на момент его смерти от общепринятых значений, но температурные условия, в которых находилось мертвое тело, изменялись и в распоряжении эксперта есть сведения об этих изменениях, используется «адаптивный вариант» двухточечной экспоненциальной модели:

л,- :

Тг(г) = (Ттй-Т,.)хе~* +(Тп-Тс)х-^хе~" ~(Т„+Т,

г,-г, г,-г,

Тп =(тпо-тс)хе7, +ТГ

где Тп - внутренняя (прижизненная) температура тела, °С; Тп — температура внешнего слоя (поверхности тела), °С; Тт - прижизненная температура внешнего слоя, °С; Тс - температура среды, °С; г — давность смерти, час; Дт - продолжительность интервала моделирования, час; г, - постоянная времени экспоненты регулярной стадии охлаждения; т2 - постоянная времени нерегулярной стадии охлаждения.

Постоянная времени экспоненты регулярной стадии охлаждения (т,) определяется как среднее арифметическое не менее чем из четырех последовательных термоизмерений:

\г Лг Л г + Лг

Г,-Г. ") ', 'г,-г.) , [ г.-т') , (г,-т.

1п.

т.-т„

1п, ; ' . 1п

Г- Т, ) \Ji-T,.) \ т„-т,.

II

где п — порядковый номер измерения температуры (число); Г, п - температура трупа на момент ее измерения, °С; Тс - температура окружающей среды (воздуха), °С; Аг- интервал времени между замерами температуры, час.

5. Если до прибытия на место происшествия судебно-медицинского эксперта температурные условия, в которых находилось тело, сопровождались изменениями, амплитуда которых неизвестна эксперту, либо он имеет обоснованное мнение об отличии температуры тела человека на момент его смерти от общепринятых значений, определение давности смерти осуществляется с использованием оптимизационного алгоритма Пауэлла.

Для трупа при заданной начальной температуре Т0 з (36,7°С для температуры головного мозга, 37°С для прямой кишки, 37,5°С для температуры печени) и на момент исследования измеренной температуре среды Г ши, с интервалом времени Дг двукратно регистрируется температура трупа (Г, и Т2). По этим точкам и температурам Г0 и Г ши, используя выражение

Дг

г,=-

1п

/

Т-Т 1\ 1с

^Jг-TCJ

где Г, - температура трупа на момент ее первого измерения, °С; Т2 - температура трупа на момент ее второго измерения, °С; Тс - температура окружающей среды (воздуха), °С; Дг - интервал времени между замерами температуры, час

вычисляется постоянная времени экспоненты регулярной стадии охлаждения и по выражению

/

ДНС = г, • 1п

Тр-Тс \Tx~Tcj

+г,'1п1 лгЬ

где Т0 — прижизненная температура тела (в из диагн. зоны), °С; К - постоянный коэффициент из диапазона 10..15; г, - постоянная времени экспоненты регулярной стадии охлаждения

давность смерти на момент измерения температуры Г, (ДНС(Т^) и Т2 (ДНС(Т2)).

Вычисляется расчётное значение интервала измерения

Лгрве,=ДНС(Т2)-ДНС(Т1)

где ДНС(Т,) - давность наступления смерти на момент первого измерения температуры, час;

ДНС(Т2) - давность наступления смерти на момент второго измерения температуры, час.

Далее, варьируя начальную температуру и температуру среды в окрестностях Т0 з и Т , находятся такие их значения TQ mm и Тс опт, при которых минимизируется неравенство

Найденные значения Т. и Т считаются оптимальными, и используются при конечном расчёте давности смерти.

6. Если до момента термометрического исследования труп переворачивался, при выборе диагностической зоны следует отдать предпочтение измерению температуры в прямой кишке, либо, при использовании краниоэнцефальной термометрии или исследования печени, принять во внимание отклонение расчетной давности смерти от реальных значений в сторону увеличения на срок от 2-х до 6-и часов.

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

Для краниоэнцефальной термометрии:

0,919 х ЛЯС, -1,649 < ДНС < 1,133 х ДНСи + 1,518

Для термометрии печени:

0,904*ДНСа -1,133 < ДНе < 1,085х ДНС\, +1,575

Для ректальной термометрии:

0,809х ДНС„ -1,455 < ДНС < 0.900 х ДЯС, + 2,597

где ДНСа — расчетное значение давности смерти, час;

ДНС - реальное значение давности смерти, час

Если в ходе установления давности смерти использован оптимизационный алгоритм Пауэлла, для краниоэнцефальной термометрии границы истинной давности смерти устанавливаются по выражению

0,862 х ДНС, - 0,626 < ДНС < 1,218 х ДНС\ + 0.393

где ДНСа - расчетное значение давности смерти, час;

ДНС - реальное значение давности смерти, час.

8) Для облегчения расчетов во всех случаях могут быть использованы микропроцессорный измеритель давности смерти, либо прикладные программы Craniotemp 3.0 и алгоритмы, оптимизированные для пакета программ Microsoft Excel.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Вавилов А. Ю., Хохлов С. В. Об определении давности наступления смерти термометрическим способом в рамках теории теплопроводности // Современные технологии в здравоохранении и медицине. Сборник научных трудов. Воронеж. - 2000. - С. 150-153.

2. Вавилов А. Ю., Хохлов С. В. К вопросу определения давности наступления смерти термометрическим способом // Труды молодых ученых России. Сборник материалов III Медицинского Конгресса. Октябрь 4-7,2000, Ижевск, Россия. - Ижевск: Экспертиза, - 2000. - С. 93-96.

3. Вавилов А. Ю. О некоторых особенностях постморталь-ного охлаждения трупа при различных вариантах танатогенеза // Проблемы экспертизы в медицине. Научно-практический журнал. - 2002. № 3. Ижевск. «Экспертиза». - С. 9-12.

4. Халиков А. А., Вавилов А. Ю. К вопросу о необходимости учета танатогенеза при посмертной термометрии // Актуальные вопросы судебной медицины и экспертной практики. - 2003. - Выпуск 1. Кемерово. - С. 269-272.

5. Халиков А. А., Вавилов А. Ю. О патогенетических подходах к рассмотрению проблемы определения давности смерти //

Актуальные вопросы судебной медицины и экспертной практики. № 8. Новосибирск, - 2003. - С. 106-109.

6. Халиков А. А., Витер В. И., Вавилов А. Ю. К вопросу об определении давности смерти термометрическим способом с учетом патогенетических механизмов, предшествующих ее наступлению // Морфологические ведомости. Международный морфологический журнал. - 2003. № 1-2. Москва-Минск. «Экспертиза». - С. 83-86.

7. Витер В. И., Халиков А. А., Вавилов А. Ю. Патогенетический подход к моделированию процесса посмертного охлаждения тела человека // Проблемы экспертизы в медицине. Научно-практический журнал. - 2003. № 2. Ижевск. «Экспертиза». - С. 3-6.

8. Вавилов А. Ю., Халиков А. А., Щепочкин О. В. Судебно-медицинские аспекты посмертной термодинамики // Монография. Ижевск-Уфа, «Экспертиза», 2004. 80 с.

9. Вавилов А.Ю., Халиков A.A., Щепочкин О.В., Куликов A.B., Коковихин A.B., Белокрылова Е.Г. О погрешности термометрического метода определения давности смерти // Проблемы экспертизы в медицине. Научно-практический журнал. - 2004. № 3. Ижевск. «Экспертиза». - С. 16-17.

Ю.Вавилов А.Ю., Найденова Т.В., Мартева A.B., Халиков A.A. Особенности термометрического исследования трупа на месте его первоначального обнаружения // Проблемы экспертизы в медицине. Научно-практический журнал. - 2005. № 2. Ижевск. «Экспертиза». - С. 15-17.

11. Швед Е. Ф., Вавилов А. Ю. Методика автоматизированного поиска момента начала процесса постмортального охлаждения (времени смерти) с использованием стандартного табличного процессора - Microsoft Office Excel // Проблемы экспертизы в медицине. Научно-практический журнал. - 2005. № 3. Ижевск. «Экспертиза». - С. 36-39.

12. Витер В. И., Швед Е. Ф., Вавилов А. Ю. Способ оценки массы тела по размерным антропометрическим показателям

в диагностике давности смерти по процессу охлаждения трупа // Проблемы экспертизы в медицине. Научно-практический журнал. - 2005. № 4. Ижевск. «Экспертиза». - С. 9-11.

13. Вавилов А. Ю., Рамишвили А. Д. Проблема определения давности смерти в научных разработках сотрудников кафедры судебной медицины ГОУ ВПО «ИГМА Росздрава» // Современные вопросы судебной медицины и юридической практики. Сборник статей, посвященный 80-летию судебно-медицинской службы Удмуртской республики. - Ижевск: Экспертиза, - 2006. - С. 42-50.

14. Куликов А. В., Коновалов Е. А., Вавилов А. Ю. Оценка погрешности измерения давности наступления смерти микропроцессорным прибором с терморезистивным датчиком // Проблемы экспертизы в медицине. Научно-практический журнал.

- 2006. № 1. Ижевск. «Экспертиза». - С. 7-9.

15. Куликов А. В., Сяктерев В. Н., Вавилов А.Ю. Термопреобразователь сопротивления // Патент на полезную модель №58703. Приоритет от 19.05.2006. Зарегистрирован 27.10.06. Опубликовано 27.11.06 г. Бюллетень № 33.

16. Вавилов А. Ю. Адаптивный вариант двухэкспоненциаль-ной модели В.А. Куликова для практического применения ее в условиях переменной температуры окружающей среды И Актуальные вопросы теории и практики судебно-медицинской экспертизы: Сб. науч. трудов, посвящ. 5-илетию кафедры суд. медицины Красноярской гос. мед. академии / под. ред. В.И. Чикуна.

- Красноярск, 2007. Вып. 5. - С. 76-79.

17. Вавилов А. Ю. Диагностика давности смерти термометрическим способом // Актуальные проблемы юридической науки и образования. Сборник научных статей. - Ижевск. - 2007. -С. 23-29.

18. Вавилов А. Ю. Этанолэмия и динамика охлаждения мертвого тела (теплофизические особенности) // Морфологические ведомости. Международный морфологический журнал. Москва

- Берлин. - 2007. № 3-4. - С. 87-90.

19. Вавилов А. Ю., Витер В. И. Перспективы возможного снижения погрешностей в методиках определения давности смерти // Актуальные вопросы судебной и клинической медицины. Вып. 9. - Ханты-Мансийск, - 2007. - С. 106-110.

20. Вавилов А. Ю., Витер В. И. Применение некоторых современных математических моделей посмертного охлаждения тела для определения давности наступления смерти // Судебно-медицинская экспертиза. Научно-практический журнал. М., Медицина. - 2007. - т. 50. № 5. - С. 9-12.

21. Вавилов А. Ю., Халиков А. А. Диапазоны применимости некоторых современных термометрических методов определения давности наступления смерти // Медицинский вестник Башкортостана. Научно-практический журнал. - 2007. - т. 2. № 2. Издательство ГОУ ВПО БГМУ Росздрава. - С. 68-72.

22. Витер В. И., Вавилов А. Ю. Современное состояние математического моделирования посмертной термодинамики при определении давности смерти // Судебно-медицинская экспертиза. Научно-практический журнал. М., Медицина. - 2008. - т. 51. № 1.-С. 15-18.

23. Вавилов А.Ю. Диагностический «промах» как причина ошибочного расчетного определения давности смерти тепловым методом // Проблемы экспертизы в медицине. Научно-практический журнал. - 2008. № 3-4. Ижевск. «Экспертиза». - С. 8-11.

24. Новиков П.И., Швед Е.Ф., Нацентов Е.О., Коршунов Н.В., Вавилов А.Ю. Моделирование процессов в судебно-медицинской диагностике давности наступления смерти // Монография. Челябинск-Ижевск, 2008. - 312 с.

25. Куликов В. А., Коновалов Е. А., Вавилов А. Ю. Оптимизационный подход уточнения давности наступления смерти в судебно-медицинской практике // Проблемы экспертизы в медицине.-2009. №1.-С. 8-10.

Вавилов Алексей Юрьевич

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Подписано в печать 04.03.09 г. Формат 60x84/16 Гарнитура Times New Roman. Тираж 100 экз. Зак. 946

Отпечатано на ризографе РИО ГОУ ВПО ИГМА 426034, г. Ижевск, ул. Коммунаров, 281

Установление давности смерти человека - одна из серьезнейших проблем судебной медицины, привлекая к себе постоянное внимание судебных экспертов и работников правоохранительных органов, решается термометрическим способом на протяжении уже более чем 150-и лет [126].

Являясь одним из объективных методов исследования, термометрия входит в перечень мероприятий, регламентированных порядком проведения осмотра трупа на месте его обнаружения [167], т.к. сопровождается получением численных значений изучаемого параметра, имея большое доказательное значение в раскрытии преступлений против жизни и здоровья граждан.

За последние сто пятьдесят лет развития термометрического метода опубликовано огромное количество статей, монографий [43], разработано множество математических моделей [206], описывающих посмертный процесс охлаждения трупа человека различными математическими зависимостями, предложены разнообразные программные и аппаратные средства [85, 200, 201], облегчающие проведение диагностической процедуры.

Тем не менее, по-прежнему остается нерешенными ряд вопросов, отсутствие окончательного ответа на которые ограничивает диагностические возможности термометрии.

Так, в частности, анализируя динамику посмертного охлаждения тела, множество исследователей указывали на зависимость ее от возраста, величины этанолэмии, причины смерти и т.д., что сопровождалось рекомендациями о необходимости учета этих факторов. Между тем, по-прежнему остается невыясненным вопрос: что происходит с мертвым телом такого, что обусловливает его индивидуальность? Почему тела людей, умерших по различным причинам, остывают с различной скоростью? По нашему мнению, объяснение следует искать в физических характеристиках изучаемого объекта, т.е., либо в индивидуальности теп-лопроводящих способностей тканей, либо в различии температуры тела человека на момент его смерти. Если исключительно индивидуальностью теплопроводящих свойств тканей тела человека нельзя объяснить особенности динамики его температуры в посмертном периоде, у эксперта возникает проблема, обусловленная недостаточно полной начальной информацией [162], т.к. данные о температуре тела человека на момент его смерти, в абсолютном большинстве случаев неизвестны.

Аналогично, если нам известно, что температура окружающей среды за период охлаждения тела не являлась постоянной величиной, а колебалась в некоторых пределах. Существующие методы учета этих изменений [200] возможны к применению только тогда, когда эксперт четко, по часам, знает, как происходило изменение внешних температур. Если же этих данных нет, что бывает достаточно часто при исследовании случаев насильственной смерти, у эксперта вновь возникает проблема, обусловленная неполной начальной информацией.

Не разработана методика оценки точности существующих моделей процесса посмертного охлаждения тела и, как следствие, нет четких рекомендаций о возможности использования той или иной математической зависимости для максимально точного решения вопроса о давности наступления смерти человека. Между тем, только применение абсолютно адекватной модели, может исключить влияние ее сущностных особенностей на формирование погрешности определения давности смерти.

Каждый раз, оценивая результаты термометрического исследования, судебно-медицинский эксперт вынужден устанавливать границы, в которых находиться искомое время смерти. Между тем, каких либо объективных рекомендаций, основанных на методах количественного анализа, статистических исследований [88], к этой процедуре, не предложено. Инструментальная погрешность метода не может служить критерием установления этих границ, т.к. помимо точности используемого измерителя температуры существует множество факторов, обусловливающих индивидуальность температурного тренда тела человека, формирующих некоторое отклонение его от условной «нормы». В каждом конкретном случае границы погрешности устанавливаются экспертом достаточно субъективно, что, безусловно, снижает доказательную ценность экспертного суждения.

Причины формирования погрешности термометрического установления давности смерти, так же не рассмотрены и, как следствие, отсутствуют рекомендации, регламентирующие порядок проведения термометрии на месте обнаружения трупа. В тех же случаях, когда эти причины известны, не определена степень их влияния на искомую величину давности смерти, чтобы формируя свое суждение, эксперт мог принять их во внимание, и тем самым, хотя бы частично, повысить точность своего заключения.

Таким образом, существующие проблемы ограничивают применение термометрического способа установления давности смерти, являющегося одним из объективных, инструментальных методов исследования, затрудняя диагностическую процедуру в целом и формируя неоднозначность трактовки ее результатов в каждом конкретном случае.

Вышеизложенное определило содержание представленной работы и позволило сформулировать цель и задачи исследования.

Цель исследования

Целью исследования явилось максимально точное расчетное определение давности смерти человека с разработкой рекомендаций, регламентирующих проведение диагностической термометрической процедуры, в том числе, в условиях отсутствия сведений о прижизненной температуре тела человека и колебаниях температуры на месте происшествия, установление причин и путей устранения погрешности термометрического метода, для целей судебно-медицинской экспертизы.

Задачи исследования

Достижение намеченной цели осуществлялось путем реализации следующих задач:

1. На основе анализа экспериментальных данных установить величины теплопроводящих параметров некоторых тканей и органов тела человека, составляющих диагностические зоны термометрии, для обоснования причин различий скорости охлаждения трупов, регистрируемой при определении давности смерти термометрическим способом.

2. Изучить влияние некоторых технических особенностей проведения термометрии (инструментальная погрешность термоизмерителя, переворачивание трупа на месте его обнаружения) на величину погрешности определения давности смерти с установлением абсолютной и относительной величины погрешности, а так же разработать способы устранения этих влияний.

3. Путем инструментальных наблюдений за температурными кривыми объектов судебно-медицинской экспертизы разработать методику оценки и дать рекомендации по приоритетному использованию конкретных видов математических моделей, наиболее точно описывающих динамику посмертного охлаждения, для устранения погрешности определения давности смерти человека, обусловленной сущностным характером используемой математической зависимости.

4. Разработать метод расчетного установления давности смерти, оптимизирующий влияния на искомую величину неполной априорной информации - отсутствия сведений о прижизненной температуре тела человека и колебаниях температуры среды на месте происшествия за время охлаждения объекта.

5. С позиции количественного статистического анализа разработать методику оценки погрешности метода, объективно устанавливающую границы, в которых находится истинное значение давности смерти, определяемой термометрически.

6. На основе полученных данных сформировать порядок диагностического исследования трупа на месте его обнаружения, минимизирующий погрешность определения давности смерти с рекомендациями по организационно-методическому обеспечению этого процесса.

Научная новизна

Научная новизна исследования заключается в том, что изучены основные теплофизические характеристики биологических тканей, определяющие особенности динамики посмертной температуры трупов, отличающихся по признаку причины смерти и факту этанолэмии.

Разработана методика оценки адекватности существующих математических моделей посмертного охлаждения и выделены из них приоритетные, применение которых минимизирует ошибку определения давности смерти, обусловленную сущностным характером используемой математической зависимости.

Рассмотрены причины инструментального и организационного характера, обусловливающие появление погрешности определения давности смерти, определяемой по температуре трупа.

Представлен способ, с позиции термометрического метода, оптимизирующий определение давности смерти в условиях неполной априорной информации (отсутствия сведений о температуре тела человека на момент его смерти, колебаниях температуры среды на месте происшествия за время охлаждения объекта), что повышает точность диагностической процедуры.

На основе количественного статистического анализа разработана методика объективного суждения о границах, в которых находится истинное значение давности смерти.

Практическая значимость

Практическая значимость работы заключается в разработке алгоритма судебно-медицинского исследования трупа на месте его обнаружения, минимизирующего величину ошибки определения давности смерти, обусловленную погрешностями технического проведения диагностической процедуры, либо сущностным характером используемой математической модели описания динамики посмертной температуры, а так же в условиях неочевидности - неполным характером информации, имеющейся у судебно-медицинского эксперта.

Положения, выносимые на защиту

На защиту выносятся следующие положения:

1. Значения теплофизических параметров тканей и органов человеческого тела, составляющих «температурное ядро» и «стенку тела» исследуемых диагностических зон и определяющие скорость охлаждения трупа, являются величинами, зависимыми от причины смерти человека и наличия этанола в его крови.

2. Инструментальная погрешность измерения температуры, «диагностический промах» термодатчиком мимо центра исследуемой диагностической зоны, приводят к формированию погрешности определения давности смерти, составляющей от 3,3% до 7,8% получаемого результата, и от 2-х до 6-и часов в сторону уменьшения значений в случаях переворачивания трупа, предшествующего его термометрическому исследованию.

3. Оценка адекватности существующих моделей посмертного охлаждения трупа, проведенная с помощью разработанной методики на основе большого практического материала, позволяет рекомендовать для применения в экспертной деятельности исключительно модели, основанные на экспоненциальной зависимости фиксируемого показателя, т.к. только они адекватно описывают наблюдаемый процесс, обладая сходными в плане точности характеристиками.

4. Применение методов оптимизации по разработанному алгоритму сопровождается повышением точности установления давности смерти в условиях неполной начальной информации — при отсутствии сведений о температуре человека на момент его смерти и колебаниях температуры среды за время нахождения трупа на месте его обнаружения.

5. Объективизация суждения о погрешности термометрического метода определения давности смерти, осуществляемая на основании использования разработанного способа, проводится путем установления границ, в которых, с вероятностью более 95%, находится истинное значение давности смерти человека.

Апробация диссертации

Результаты исследования докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры судебной медицины ГОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия», заседаниях общества судебных медиков Удмуртии, (Ижевск, 1998-2008), обсуждались на циклах усовершенствования врачей Тверской, Пензенской, Челябинской, Екатеринбургской и Пермской областей (2007-2008 гг.).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 25 научных работ, из них 11 в журналах, рекомендованных ВАК России, опубликованы 2 монографии, получен один патент на изобретение.

Личное участие автора

Весь материал, представленный в работе, получен, проанализирован, обработан лично автором.

Реализация результатов исследования

Результаты исследования внедрены в учебный процесс кафедры судебной медицины ГОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия Росздрава», кафедры криминалистики Ижевского филиала Нижегородской академии МВД РФ, кафедры правовых дисциплин ГОУ ВПО «Вятский государственный гуманитарный университет», в практическую деятельность ГУЗ «Бюро судебно-медицинской экспертизы» Удмуртской республики, ГУЗ Тульской области «Бюро судебно-медицинской экспертизы», ГУЗОТ «Пермское краевое бюро судебно-медицинской экспертизы», ОГУЗ «Челябинское областное бюро судебно-медицинской экспертизы», о чем имеются акты внедрения.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 286 листах. Состоит из введения, обзора литературы, главы о материале и методах исследования, 3-х глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы, включающего 271 источник, в том числе 59 зарубежных. Диссертация содержит 77 рисунков и 70 таблиц. Приложение оформлено в виде сводных таблиц на 91 листах.

ВЫВОДЫ

1. Определены значения индивидуальных теплопроводящих параметров тканей и органов тела человека, составляющих диагностические зоны, традиционно используемые для производства термометрии. В общем случае значения удельной температуропроводности, характеризующей способность биологических тканей к проведению тепла, равны (в порядке возрастания):

- жировая ткань - 1,219±0,025 м /с;

- мышечная ткань - 1,649±0,037 м2/с;

- печень - 1,725±0,020 м2/с;

- кожа - 1,764±0,039 м2/с;

- почка - 1,894±0,023 м2/с;

- головной мозг - 1,895±0,044 м2/с;

- селезенка - 1,898±0,022 м2/с.

Наличие алкоголя в крови умершего, равно как и причина смерти человека, оказывают влияние на теплопроводящие свойства некоторых исследованных тканей и органов, соответствующим образом изменяя их.

2. Установлено влияние на величину погрешности определения давности смерти инструментальной точности термоизмерителя, «диагностического промаха» термодатчиком мимо центра диагностической зоны, переворачивания мертвого тела до момента измерения его температуры.

Определено, что разрешающая способность термоизмерителя в 0,001°С исключает влияние точности измерения температуры на погрешность определения давности смерти в интервале от 4-х до 20-и часов посмертного периода.

При «диагностическом промахе», не превышающем 0,2 диаметра тела, ошибка определения давности смерти составляет от 3,3% при кра-ниоэнцефальной термометрии до 7,8% при термометрии печени.

Переворачивание мертвого тела, предшествующее термометрии печени и головного мозга, приводит к появлению ошибки определения давности смерти от 2-х до 6-и часов в сторону ее уменьшения. В тоже время проведение ректальной термометрии не сопровождается подобным эффектом, что позволяет рекомендовать ее в качестве зоны выбора в случаях, когда эксперту заведомо известно о переворачивании мертвого тела, предшествующего его диагностическому исследованию.

3. Разработана методика оценки адекватности существующих математических описательных моделей реальной динамике температуры трупа в раннем постмортальном периоде. Установлено, что наиболее точно описывающими динамику посмертного охлаждения, являются модели, основанные на экспоненциальной зависимости исследуемого параметра, с практически равными их свойствами в плане точности, что позволяет при выборе конкретной математической модели руководствоваться особенностями удобства ее эксплуатационных характеристик.

4. Для расчетного установления времени смерти, применимого в условиях неочевидности, создан метод, оптимизирующий погрешность влияния на искомую величину отсутствия сведений о температуре тела человека на момент его смерти и колебаниях температуры среды за время охлаждения объекта.

5. С позиции количественного статистического анализа разработана методика оценки погрешности метода и предложены неравенства, объективно устанавливающие границы, в которых с вероятностью более 95% находится истинное значение давности смерти, определяемой термометрически по экспоненциальной математической модели.

Для краниоэнцефальной термометрии:

0,919х ДНСа-1,649 < ДНС <\,\ЪЪх ДНСа +1,518 (1)

Для термометрии печени:

0,904 х ДНСа-1,133 < ДНС < 1,085 х ДНСа +1,575 (2) I

Для ректальной термометрии:

0,809 х ДНСа -1,455 < ДНС < 0,900 х ДНСа + 2,597 (3) Применение оптимизационного подхода к оценке результатов краниоэнцефальной термометрии позволяет сузить границы погрешности метода

0,862 х ДНСа - 0,626 < ДНС < 1,218 х ДНСа +0,393 (4) где ДНСа ~ расчетное значение давности смерти, час; ДНС - реальное значение давности смерти, час не сопровождаясь в тоже время существенным повышением точности диагностики давности смерти по результатам термометрии печени и прямой кишки.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Для достижения максимальной точности расчетного определения давности смерти с помощью термоизмерительных приборов предлагается следующий рабочий алгоритм:

1. Осмотр трупа на месте его обнаружения осуществляется строго в порядке, регламентированном «Правилами работы врача-специалиста в области судебной медицины при наружном осмотре трупа на месте его обнаружения» с тем отличием, что изменение позы мертвого тела, положения его конечностей и состояния одежды следует осуществлять только после проведения его термометрии.

2. Температура измеряется электротермометром с разрешающей способностью 0,001°С в прямой кишке трупа, печени или глубоких отделах головного мозга не менее чем четырехкратно через равные промежутки времени в 10 или 15 минут. Параллельно измерению температуры трупа производится регистрация температуры окружающего воздуха.

Термометрия проводится следующим образом:

- краниоэнцефальная термометрия: острый игольчатый датчик термометра вводится через верхний носовой ход трупа под углом 15-20° к сагиттальной плоскости, с проколом решетчатой кости поступательно-вращательным движением под углом около 45° к горизонтальной линии. После «проваливания» датчика, вследствие прокола решетчатой кости, он вводится под контролем температуры тела в зону с самыми высокими ее значениями, где и оставляется на время создания диагностической выборки процесса;

- термометрия печени: острый игольчатый датчик термометра вводится через прокол кожи в проекции угла между мечевидным отростком грудины и правой реберной дугой в направлении спереди назад, несколько снизу вверх и справа налево (под углом примерно 75° к фронтальной плоскости). Под контролем температуры тела (показаний термометра) он вводится в зону с самыми высокими ее значениями, где и оставляется на время создания диагностической выборки процесса;

- термометрия прямой кишки: датчик термометра вводится в прямую кишку трупа на глубину 10-12 см.

Во всех случаях, после введения температурного зонда в диагностическую зону, термощуп оставляется в ней на срок не менее 3-х минут, по истечении которого осуществляются замеры температуры трупа.

При выборе диагностической зоны эксперт должен руководствоваться следующими критериями: а) Диагностическая зона должна быть доступна без переворачивания мертвого тела или существенного изменения его позы; б) Целостность диагностической зоны не должна быть нарушена (например, нельзя проводить краниоэнцефальную термометрию при открытых черепно-мозговых травмах, а ректальную или термометрию печени при открытых повреждениях брюшной полости, а так же повреждениях, сопровождающихся скоплением крови в соответствующей полости тела); в) Давность смерти, установленная на основе исследования других трупных явлений (трупные пятна, мышечное окоченение, суправиталь-ные реакции) для краниоэнцефальной термометрии должна находиться в интервале 2-15 часов, а для термометрии печени и прямой кишки - в интервале 4-20 часов.

3. Если до приезда судебно-медицинского эксперта температурные условия, в которых находилось тело, не сопровождались резкими изменениями, а эксперт не имеет обоснованного мнения об отличии температуры тела человека на момент его смерти от общепринятых значений (36,7°С для температуры головного мозга, 37°С для прямой кишки, 37,5°С для температуры печени) определение давности смерти термометрическим способом может быть проведено на основании использования любой математической модели, основанной на экспоненциальном законе изменения температуры тела.

4. В том случае, когда судебно-медицинский эксперт не имеет обоснованного мнения об отличии температуры тела человека на момент его смерти от общепринятых значений, но температурные условия, в которых находилось мертвое тело, изменялись и в распоряжении эксперта есть сведения об этих изменениях, используется «адаптивный вариант» двухточечной экспоненциальной модели:

Дг

Тт(т) = (Тто-Тс)хе +(ТП -Тс)х

Дг Тт

Г2 -ГЛ. Г2хеЛ +Т т,-г2

-хе —(Тп — Тс)хг,-г2

1)

Тп=(Тпо-Тс)хе^+Тс где Тт0 — внутренняя (прижизненная) температура тела, °С; Тп- температура внешнего слоя (поверхности тела), °С; Тпо - прижизненная температура внешнего слоя, °С; Тс - температура среды, °С; т -давность смерти, час; Дг- продолжительность интервала моделирования, час; т\ - постоянная времени экспоненты регулярной стадии охлаждения; г2 - постоянная времени нерегулярной стадии охлаждения.

Постоянная времени экспоненты регулярной стадии охлаждения (гО определяется как среднее арифметическое не менее чем из четырех последовательных термоизмерений:

Дг Дг Дг Дг т —Т Л

1п ^

Т -Т к1! ±c^

1п гт2-тсл Г -Т т4-тсу

1п

Т -Т

Лп LCJ

2) п где п — порядковый номер измерения температуры (число); Т\.п ~ температура трупа на момент ее измерения, °С; Тс - температура окружающей среды (воздуха), °С; Дг — интервал времени между замерами температуры, час.

5. Если до прибытия на место происшествия судебно-медицинского эксперта температурные условия, в которых находилось тело, сопровождались резкими изменениями, амплитуда которых неизвестна эксперту, либо он имеет обоснованное мнение об отличии температуры тела человека на момент его смерти от общепринятых значений, определение давности смерти осуществляется с использованием оптимизационного алгоритма Пауэлла.

Для трупа при заданной начальной температуре Т0 з (36,7°С для температуры головного мозга, 37°С для прямой кишки, 37,5°С для температуры печени) и на момент исследования измеренной температуре среды Тсизм, с интервалом времени Ат двукратно регистрируется температура трупа (Г, и Т2). По этим точкам и температурам Т0 з и Тс изм, используя выражение А т г,

1 гтх-тс

3)

1п

Т -Т У1! 1су где Тх — температура трупа на момент ее первого измерения, °С; Г2 — температура трупа на момент ее второго измерения, °С; Тс - температура окружающей среды (воздуха), °С; Ат - интервал времени между замерами температуры, час вычисляется постоянная времени экспоненты регулярной стадии охлаждения и по выражению

ДНС = г, • 1п

Т-ТЛ , ( К л

Т -Т V ^ 1 хсу т{ ■ 1п

К-1

4) где Т0 — прижизненная температура тела (в из диагн. зоны), °С; К - постоянный коэффициент из диапазона 10.15; тх — постоянная времени экспоненты регулярной стадии охлаждения давность смерти на момент измерения температуры Т\ (ДНС(Т\)) и Т2 где ДНС(Т{) - давность наступления смерти, вычисленная на момент первого измерения температуры (Г/), час;

ДНС(Т2) - давность наступления смерти, вычисленная на момент второго измерения температуры (Т2), час.

Далее, варьируя начальную температуру и температуру среды в окрестностях Т0 з и Тс1ал„ находятся такие их значения Т^опт и Тсопт, при которых минимизируется неравенство

Найденные значения Т0опт и Тсопт считаются оптимальными, и используются при конечном расчёте давности смерти по выражению (4).

6. Если до момента термометрического исследования труп переворачивался, при выборе диагностической зоны следует отдать предпочтение измерению температуры в прямой кишке, либо, при использовании краниоэнцефальной термометрии или исследования печени, принять во внимание отклонение расчетной давности смерти от реальных значений в сторону увеличения на срок от 2-х до 4-х часов.

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

Для краниоэнцефальной термометрии:

ДНС{Т2)).

5)

6)

0,919х ДНСа-1,649 <ДНС<\,\ЪЪхДНСа +1,518 (7) где ДНСа - расчетное значение давности смерти, час; ДНС - реальное значение давности смерти, час.

Для термометрии печени:

О,904 х ДНСа-1,133 < ДНС < 1,085 х ДНСа +1,575 (8) где ДНСа - расчетное значение давности смерти, час; ДНС - реальное значение давности смерти, час.

Для ректальной термометрии:

0,809 х ДНСа -1,455 < ДНС < 0,900 х ДНСа +2,597 (9) где ДНСа ~ расчетное значение давности смерти, час; ДНС - реальное значение давности смерти, час.

Если в ходе установления давности смерти использован оптимизационный алгоритм Пауэлла, для краниоэнцефальной термометрии границы истинной давности смерти устанавливаются по выражению

0,862 х ДНСа - 0,626 < ДНС < 1,218 х ДНСа + 0,393 (10) где ДНСа ~ расчетное значение ДНС, час; ДНС - реальное значение ДНС, час.

8) Для облегчения расчетов во всех случаях могут быть использованы микропроцессорный измеритель давности смерти, либо прикладные программы Craniotemp 3.0 и алгоритмы, оптимизированные для пакета программ Microsoft Excel.