The problems of determining of the age of bruises by modern diagnostic methods. Literature review

全文:

ВВЕДЕНИЕ

На сегодняшний день травматические кровоизлияния являются наиболее частыми повреждениями, с которыми сталкивается на практике судебно-медицинский эксперт. Они образуются в результате скопления крови в очаге повреждения вследствие разрыва сосудов. Излившаяся в мягкие ткани кровь просвечивает через кожу и становится видимой глазу наблюдателя. Кровоподтёки, полученные от механического воздействия тупых твёрдых предметов, в подавляющем большинстве повторяют форму и размеры травмируемого предмета в виде так называемых штамп-повреждений.

При проведении судебно-медицинской экспертизы телесных повреждений одним из наиболее важных вопросов, задаваемых эксперту работниками следственных органов, является вопрос давности и прижизненности причинения повреждений. Главной проблемой определения давности возникновения кровоизлияний является отсутствие точных и надёжных методов их диагностики.

МЕДИЦИНСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ НА СЛУЖБЕ СУДЕБНЫХ ЭКСПЕРТОВ

Традиционно ведущим методом для установления давности образования травматических воздействий является макроскопия. Изменения окраски кожи обусловлены сложными биохимическими процессами, а именно превращением гемоглобина и его производных при разрушении эритроцитов. Они чрезвычайно вариабельны и зависят от многих факторов: толщины кожного покрова и степени его васкуляризации, размера и глубины кровоизлияний, области тела, состояния организма потерпевшего [1]. Следует также принимать во внимание индивидуальные особенности эксперта: зрение, опыт и уровень подготовки. По этим же самым причинам отказались от использования шкал цветов, которые могли помочь в объективизации макроскопии. Приблизительные и размытые данные дали импульс к разработке других методов изучения давности образования травматических кровоизлияний.

Улучшить визуальную составляющую изучения цветовых характеристик кровоподтёков помогло их фотографирование с возможностью цифровой обработки на компьютере. Это и легло в основу метода колориметрии, где используется общепринятая система оценки цвета ― система RGB (red, green, blue), совпадающая с восприятием глаза человека тех же цветов. Впрочем, последние литературные данные все также указывают на то, что ни визуальная оценка фотографий, ни их обработка в системе RGB не способны эффективно определить возраст кровоподтёка [2].

Помимо давности образования повреждений при судебно-медицинской экспертизе трупов ставится вопрос об их прижизненности. В решении помогает гистологический метод исследования, основанный на выявлении микроскопических изменений в повреждениях, которые имеют однотипную динамическую последовательность, что позволяет дать временную характеристику патологического процесса [3]. Важную роль играет также иммуногистохимический метод, решающий задачи диагностики прижизненности и давности повреждений с помощью выявления особых маркеров [4]. Данный метод применим, например, в случаях огнестрельных повреждений мягких тканей и прижизненности странгуляционной борозды при повешении.

В настоящее время в судебно-медицинской экспертизе не нашли широкого применения инструментальные методы исследования. Вместе с тем развитие медицинских технологий, особенно в биохимии и биофизике, позволяет создавать новые подходы в диагностике образования повреждений.

С.Ф. Винтергальтер и П.П. Щеголев в своей работе [5] предложили оценивать кровоподтёки с помощью рентгенографии. Таким образом, появилась возможность определять точную локализацию, распространённость повреждения, в некоторых случаях ― сроки нанесения травмы. К сожалению, метод не был востребован в силу низкой информативности.

Предпринимались попытки исследования кровоизлияний при помощи магнитно-резонансной томографии (МРТ) [6]. В рамках пилотного исследования была разработана животная модель (крыса) с целью симуляции очаговых скоплений подкожной крови с последующим воспалением, приводящим к разрушению эритроцитов и образованию гемосидерина. На 1,5 T и T2 МРТ-сканере наблюдались чёрные области (гипоинтенсивность), которые, вероятно, были вызваны присутствием гемосидерина. Сложность методики с привлечением гистологического исследования не послужили дальнейшему прогрессу исследования.

М.С. Ковалева и соавт. [7] применили метод импедансометрии с целью определения электрического сопротивления кожи трупа в раннем посмертном периоде. Сравнивая результаты с данными макро- и микроскопии, исследование продемонстрировало достоверную картину давности кровоподтёков, не зависящую от таких показателей, как пол, возраст трупа, величина этанолэмии, давность и причина смерти. К отрицательным аспектам метода можно отнести невозможность применения для живых лиц.

Р.М. Газизянова и соавт. [8] в своих исследованиях использовали ультрасонографию, позволяющую не только фиксировать кровоизлияния в зависимости от периода травматического процесса на основании их различной эхогенности (от анэхогенных до гиперэхогенных), но и оценивать глубину и плотность подкожных кровоизлияний. Однако ограниченность метода заключается в расчёте давности образования кровоподтёка, поэтому широкого распространения на практике он тоже не получил.

Установление сроков причинения повреждений с помощью фиксации их температуры предложила С.А. Кононова [9], разработав методику на основе дистанционной инфракрасной термометрии, которую также можно использовать как экспресс-метод. Тепловизором фиксируется область кровоизлияния вместе с неповреждённой областью, далее происходит компьютерная обработка термограмм экспертом с определением точной области, вычислением давности травматического воздействия и установлением факта бывшего травматического воздействия на мягкие ткани даже при отсутствии наружных проявлений. Но на точность самого метода может влиять много факторов, в частности собственная температура пациента и помещения, наличие ламп, не создающих интенсивных тепловых полей.

Несмотря на многообещающие результаты, вопрос о необходимости интеграции этих методов остаётся открытым. Они не учитывают цвет кровоизлияний как ключевой признак в определении сроков давности повреждений. Так, А.В. Коковихин [10] отмечает важность измерения количественной характеристики цвета с помощью колориметрии и спектроскопии.

Спектроскопия в судебной медицине получила широкое распространение, являясь неинвазивным и неразрушающим методом анализа. В судебно-медицинской криминалистике нашла применения спектроскопия рассеянного света (рамановская) для идентификации красок, чернил, полимерных плёнок, различных волокон, стёкол, взрывчатых, наркотических, отравляющих веществ, биологических жидкостей, тканей, волос и костей. Лучи света определённой длины волны при пропускании их через исследуемое вещество рассеиваются, затем собираются в один пучок и пропускаются через светофильтр, который отделяет интенсивные лучи от рассеянных, направляя их на детектор, фиксирующий их колебания. Таким образом, по уникальным для каждой молекулы частоте колебания определяются состав смеси и функциональные группы веществ [11].

L. Ortiz-Herrero и соавт. [12], объединив два неразрушающих метода ― рамановскую спектроскопию и хемометрию, построили модель, способную более точно определять посмертный интервал (postmortem interval, PMI) при обнаружении человеческих скелетных останков.

В практике используется инфракрасная Фурье-спектроскопия, преимуществами которой являются проведение исследования в ближней и дальней волновой области спектра, а также возможность объединения с другими аналитическими методами, например с газовой хроматографией, которая активно эксплуатируется в судебно-химических лабораториях [13].

S. Mimasaka [14], обратив внимание на проблему установления давности побоев у детей, предложил использовать спектрофотометрию с возможностью оцифровки цветных снимков кожных покровов с получением доказательств одновременного наличия старых и свежих кровоподтёков. Ещё одна методика с применением криминалистических фонарей с источником ультрафиолетового излучения улучшала визуализацию выцветающих кровоподтёков, в том числе приобретающих трудноразличимый невооружённым глазом желтоватый оттенок.

V.K. Hughes и соавт. [15] впервые применили спектрофотометрию отражения для демонстрации присутствия гемоглобина и измерения его деградации в кровоподтёках у живых людей.

A. Marin и соавт. [16] проводили исследования спектроскопии диффузного отражения в видимом диапазоне, объединив её с импульсной фототермической радиометрией, что позволило совместить температурные показатели и данные спектрального анализа в одну единую математическую модель.

V. Mesli и соавт. [17] предложили измерять возраст кровоподтёков билирубинометром. Для этого обследуемым проводились ежедневные измерения кровоподтёков и неповреждённой кожи. Значения билирубина, измеряемые этим прибором, увеличивались и достигали пика на 4–5-й день после травмы и не снижались раньше 3-го дня. Исследование по причине малой выборки группы обследуемых, как заявляют авторы, требует доработки.

Все вышеперечисленные методы при существенной пользе имели схожую проблему ― отсутствие пространственных данных спектра изображения. Существует разница между областями внутри кровоподтёка, что не допускает их сравнивание и может маскировать наличие продуктов распада гемоглобина.

B. Stam и соавт. [18] первыми представили 3D-модель пространственной кинетики гемоглобина и билирубина во время образования и заживления кровоподтёков. Сравнивая модель с естественными неоднородными кровоподтёками, было найдено сходство в динамике процессов, что позволяет их объединить для датирования повреждения. Но моделирование процессов в кровоподтёке не всегда может отразить точную ситуацию в реальном времени, что требует дальнейшего изучения этого вопроса.

Введение в медицинскую практику гиперспектральных технологий, в частности в хирургии, онкологии и дерматологии, даёт возможность получить больше информации об исследуемом изображении. Например, можно увидеть точные границы опухоли и здоровых тканей в результате детального различения тканей на основе их спектральных характеристик и цветов.

Инновационным подходом в установлении давности травматических кровоизлияний является метод гиперспектральной спектроскопии рассеянного света, позволяющий одновременно фиксировать изображение кровоподтёка и получать спектральные данные исследуемого участка кожи, в том числе и пространственные. Для того чтобы определить время травматического кровоизлияния, необходимо с помощью гиперспектральной камеры измерить уровень хромофоров: окси- и дезоксигемоглобина, билирубина, биливердина, а также пигмента кожи ― меланина, длины волн которых уже известны.

G. Payne и соавт. [19] в своём опыте определения давности образования кровоподтёков наглядно продемонстрировали потенциал гиперспектральной визуализации, сравнивая её со спектрофотометрией отражения и фотографированием.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, имеющиеся в большом количестве исследовательские работы, посвящённые установлению давности образования травматических кровоизлияний с помощью инструментальных методов, не находят своего отражения на практике. Во многом это связано со сложностью эксплуатации приборов, высокой стоимостью оборудования, а зачастую с противоречивым мнением авторов, не позволяющим выбрать определённый метод. В совокупности указанные обстоятельства приводят к тому, что эксперту приходится прибегать к макроскопии повреждений, о негативных аспектах которой было указано ранее.

Из множества исследований актуальность сохраняется у методов, способных использовать в качестве основной характеристики цвет кровоподтёка. Гиперспектральная спектроскопия повреждений, по нашему мнению, смогла бы повысить точность определения давности образования травматических кровоизлияний. Целесообразность её применения в судебно-медицинской практике заключается в неинвазивности исследования, безвредности для живых лиц, компактности прибора, а также перспективности изучения прижизненности кровоподтёков у трупов.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО

Источник финансирования. Исследование и публикация статьи осуществлены на личные средства авторского коллектива.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Вклад авторов. А.В. Плигин, А.В. Максимов ― сбор данных, написание черновика рукописи; А.В. Максимов, В.А. Клевно, М.А. Кислов ― научная редакция рукописи, рассмотрение и одобрение окончательного варианта рукописи. Авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).

ADDITIONAL INFORMATION

Funding source. The study had no sponsorship.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Authors’ contribution. A.V. Pligin, A.V. Maksimov ― data collection, draftig of the manuscript; A.V. Maksimov, V.A. Klevno, M.A. Kislov ― critical revition of the manuscript for important intellectual content, review and approve the final manuscript. Thereby, all authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work.

作者简介

Anatoly Pligin

Moscow Regional Research and Clinical Institute

Email: IJ298@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0238-2968
SPIN 代码: 4958-2230

MD, Graduate Student

俄罗斯联邦, 61/2, Shepkina street, Moscow, 129110

Maxim Kislov

The First Sechenov Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: kislov@1msmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-9303-7640
SPIN 代码: 3620-8930

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

俄罗斯联邦, 61/2, Shepkina street, Moscow, 129110

Aleksandr Maksimov

The First Sechenov Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: maksimov@sudmedmo.ru
ORCID iD: 0000-0003-1936-4448
SPIN 代码: 3134-8457

MD, Dr. Sci. (Med.)

俄罗斯联邦, 61/2, Shepkina street, Moscow, 129110

Vladimir Klevno

Moscow Regional Research and Clinical Institute

编辑信件的主要联系方式.
Email: vladimir.klevno@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5693-4054
SPIN 代码: 2015-6548

MD, Dr. Sci. (Med), Professor

俄罗斯联邦, 61/2, Shepkina street, Moscow, 129110

参考

补充文件