Russian Journal of Forensic MedicineRussian Journal of Forensic MedicineСудебная медицина2411-87292409-4161Eco-Vector40610.17816/fm406Original study articlesОригинальные исследования原创研究Research ArticleNew computer technologies to determine postmortem interval by the Henssge methodНовые компьютерные технологии определения давности наступления смерти по методу Henssgehttps://orcid.org/0000-0002-7380-376625947646500ABH-5590-20203828-8091NedugovGerman V.НедуговГерман Владимирович
Russian Federation

MD, Cand. Sci. (Med.), Assistant Professor

к.м.н., доцент кафедры судебной медицины

nedugovh@mail.ruSamara State Medical UniversityСамарский государственный медицинский университет0209202108102021731521581606202113082021Copyright ©; 2021, Nedugov G.V.Copyright ©; 2021, Недугов Г.В.2021Nedugov G.V.Недугов Г.В.https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0https://for-medex.ru/jour/article/view/406

Background: The Henssge method is still the main thermometric method to determine postmortem interval. However, its existing software implementations are characterized by several disadvantages associated with copying simplified nomographic variants of the original mathematical models without any optimization attempts, as well as procedural imperfection in finding the roots of implicit functions. In this paper, methods are proposed for optimizing solutions to the Henssge mathematical models and determine their errors, as well as software application implementation. Aim: Optimization of the Henssge algorithm and development of a series of applications based on the obtained data, designed to determine postmortem interval. Material and methods: Methods for solving double exponential Henssge models and determining their errors based on computational mathematics and regression modeling using the least-squares method with subsequent implementation in the format of computer programs in C# language optimized. Results: The discrete nature of residual variance changes of the double exponential Henssge models intended to determine the postmortem interval according to rectal and cranioencephalic thermometry data under constant external temperature conditions is eliminated. The interval estimate determination of postmortem interval at any confidence probability is possible. The application program Warm Bodies HR was developed, which implements applied optimization methods. The application program Warm Bodies AHBG, designed to determine postmortem interval by the Henssge method in a single discrete decrease or increase conditions in the constant temperature of the external environment, including a change in the cooling conditions of the corpse, was developed. The search for the roots of implicit functions in programs is carried out using the Newton tangent method, which ensures continuous source data nature and eliminates errors associated with the need to round directly measured physical quantities. Conclusions: The developed programs are recommended for forensic medical expert practice to determine postmortem interval.

Актуальность. Метод Henssge по-прежнему является основным термометрическим методом определения давности наступления смерти. Однако его программные реализации характеризуются рядом недостатков, связанных с копированием без каких-либо попыток оптимизации упрощённых номографических вариантов исходных математических моделей, а также несовершенством процедуры поиска корней неявных функций. В настоящей статье предложены методы оптимизации решений математических моделей Henssge и определения их погрешностей, а также реализующие их программные приложения. Цель исследования — оптимизация алгоритма Henssge и разработка на основе полученных данных серии приложений, предназначенных для определения давности наступления смерти. Материал и методы. Оптимизированы способы решения двойных экспоненциальных моделей Henssge и определения их погрешностей на основе вычислительной математики и регрессионного моделирования методом наименьших квадратов с последующей реализацией в формате компьютерной программы на языке C#. Результаты. Устранён дискретный характер изменений остаточных дисперсий двойных экспоненциальных моделей Henssge, предназначенных для определения посмертного интервала по данным ректальной и краниоэнцефальной термометрии в условиях постоянства внешней температуры. Достигнута возможность определения интервальных оценок давности наступления смерти при любой доверительной вероятности. Разработаны прикладные программы Warm Bodies HR и Warm Bodies AHBG, предназначенные соответственно для реализации применённых методов оптимизации и определения давности наступления смерти методом Henssge в условиях однократного дискретного понижения или повышения постоянной температуры внешней среды, в том числе с изменением условий охлаждения трупа. Поиск корней неявных функций в программах осуществлён по методу касательных Ньютона, благодаря чему обеспечен континуальный характер исходных данных и устранены погрешности, связанные с необходимостью округления прямо измеряемых физических величин. Заключение. Разработанные программы рекомендуется использовать в судебно-медицинской экспертной практике для определения давности наступления смерти.

postmortem intervalcorpse coolingdouble exponential modelcomputer programдавность наступления смертиохлаждение трупадвойная экспоненциальная моделькомпьютерная программаCappelletti S, Bottoni E, Fiore PA, et al. Time since death in a case of simultaneous demise due to a single gunshot: an issue concerning the use of Henssge’s nomogram. Int J Legal Med. 2018;132(3):781–785. doi: 10.1007/s00414-017-1707-2Cappelletti S., Bottoni E., Fiore P.A., et al. Time since death in a case of simultaneous demise due to a single gunshot: an issue concerning the use of Henssge’s nomogram // Int J Legal Med. 2018. Vol. 132, N 3. P. 781–785. doi: 10.1007/s00414-017-1707-2Henssge C, Madea B. Estimation of the time since death in the early post-mortem period. Forensic Sci Int. 2004;144(2–3): 167–175. doi: 10.1016/j.forsciint.2004.04.051Henssge C., Madea B. Estimation of the time since death in the early post-mortem period // Forensic Sci Int. 2004. Vol. 144, N 2–3. P. 167–175. doi: 10.1016/j.forsciint.2004.04.051Madea B. Methods for determining time of death. Forensic Sci Med Pathol. 2016;12(4):451–485. doi: 10.1007/s12024-016-9776-yMadea B. Methods for determining time of death // Forensic Sci Med Pathol. 2016. Vol. 12, N 4. P. 451–485. doi: 10.1007/s12024-016-9776-ySchweitzer W, Thali MJ. Computationally approximated solution for the equation for Henssge’s time of death estimation. BMC Med Inform Decis Mak. 2019;19(1):201. doi: 10.1186/s12911-019-0920-ySchweitzer W., Thali M.J. Computationally approximated solution for the equation for Henssge’s time of death estimation // BMC Med Inform Decis Mak. 2019. Vol. 19, N 1. P. 201. doi: 10.1186/s12911-019-0920-yHenssge C. Death time estimation in case work. I. The rectal temperature time of death nomogram. Forensic Sci Int. 1988; 38(3–4):209–236. doi: 10.1016/0379-0738(88)90168-5Henssge C. Death time estimation in case work. I. The rectal temperature time of death nomogram // Forensic Sci Int. 1988. Vol. 38, N 3-4. P. 209–236. doi: 10.1016/0379-0738(88)90168-5Henssge C. Rectal temperature time of death nomogram: dependence of corrective factors on the body weight under stronger thermic insulation conditions. Forensic Sci Int. 1992; 54(1):51–66. doi: 10.1016/0379-0738(92)90080-gHenssge C. Rectal temperature time of death nomogram: dependence of corrective factors on the body weight under stronger thermic insulation conditions // Forensic Sci Int. 1992. Vol. 54, N 1. P. 51–66. doi: 10.1016/0379-0738(92)90080-gPotente S, Kettner M, Ishikawa T. Time since death nomographs implementing the nomogram, body weight adjusted correction factors, metric and imperial measurements. Int J Legal Med. 2019;133(2):491–499. doi: 10.1007/s00414-018-1928-zPotente S., Kettner M., Ishikawa T. Time since death nomographs implementing the nomogram, body weight adjusted correction factors, metric and imperial measurements // Int J Legal Med. 2019. Vol. 133, N 2. P. 491–499. doi: 10.1007/s00414-018-1928-zHubig M, Muggenthaler H, Sinicina I, Mall G. Body mass and corrective factor: impact on temperature-based death time estimation. Int J Legal Med. 2011;125(3):437–444. doi: 10.1007/s00414-011-0551-zHubig M., Muggenthaler H., Sinicina I., Mall G. Body mass and corrective factor: impact on temperature-based death time estimation // Int J Legal Med. 2011. Vol. 125, N 3. P. 437–444. doi: 10.1007/s00414-011-0551-zHubig M, Muggenthaler H, Mall G. Influence of measurement errors on temperature-based death time determination. Int J Legal Med. 2011;125(4):503–517. doi: 10.1007/s00414-010-0453-5Hubig M., Muggenthaler H., Mall G. Influence of measurement errors on temperature-based death time determination // Int J Legal Med. 2011. Vol. 125, N 4. P. 503–517. doi: 10.1007/s00414-010-0453-5Noor M., Muhammad A., Bakar A. Enhancement of newton law of cooling method based on asante’s algorithm with henssge nomogram method in estimating the time of death. Int J Eng Technol. 2017;9(2):155–159. doi: 10.7763/IJET.2017.V9.962Noor M., Muhammad A., Bakar A. Enhancement of newton law of cooling method based on asante’s algorithm with henssge nomogram method in estimating the time of death // Int J Eng Technol. 2017. Vol. 9, N 2. P. 155–159. doi: 10.7763/IJET.2017.V9.962Althaus L, Henssge C. Rectal temperature time of death nomogram: sudden change of ambient temperature. Forensic Sci Int. 1999;99(3):171–178. doi: 10.1016/s0379-0738(98)00188-1Althaus L., Henssge C. Rectal temperature time of death nomogram: sudden change of ambient temperature // Forensic Sci Int. 1999. Vol. 99, N 3. P. 171–178. doi: 10.1016/s0379-0738(98)00188-1Bisegna P, Henssge C, Althaus L, Giusti G. Estimation of the time since death: sudden increase of ambient temperature. Forensic Sci Int. 2008;176(2–3):196–199. doi: 10.1016/j.forsciint.2007.09.007Bisegna P., Henssge C., Althaus L., Giusti G. Estimation of the time since death: sudden increase of ambient temperature // Forensic Sci Int. 2008. Vol. 176, N 2–3. P. 196–199. doi: 10.1016/j.forsciint.2007.09.007