СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРА ПОВРЕЖДЕНИЯ ПРИ ОГНЕСТРЕЛЬНОЙ ТРАВМЕ Российский патент 2016 года по МПК A61B5/117 

Изобретение относится к медицине, в частности к судебной медицине, и представляет собой способ определения входного или выходного характера огнестрельного повреждения тела и одежды человека при проведении судебно-медицинских экспертиз огнестрельной травмы.

Известен способ установления входного или выходного характера повреждения тела и одежды человека в случаях огнестрельной травмы, основанный на установлении ряда морфологических признаков огнестрельного повреждения (Молчанов В.И., Попов В.Л., Калмыков К.Н. «Огнестрельные повреждения и их судебно-медицинская экспертиза», Л.: Медицина, 1990; Попов В.Л., Шигеев В.Б., Кузнецов Л.Е. «Судебно-медицинская баллистика», СПб.: Гиппократ, 2002; Эйдлин Л.М. «Огнестрельные повреждения», Ташкент: Медгиз, 1963).

Недостаток способа заключается в том, что часть этих признаков может обнаруживаться как у входного, так и у выходного повреждений. Это приводит к неправильной их интерпретации и необоснованным выводам о входном или выходном характере повреждения.

Задачей настоящего изобретения является оценка комплекса признаков, указывающих на характер огнестрельного повреждения тела и одежды человека, с использованием при необходимости математических методов и повышение таким образом обоснованности выводов о входном или выходном характере огнестрельного повреждения при проведении судебно-медицинских экспертиз огнестрельной травмы.

Техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, является облегчение диагностики входного или выходного характера огнестрельного повреждения тела и одежды человека, объективизация выводов о входном или выходном характере огнестрельного повреждения.

Технический результат достигается тем, что вначале определяется наличие либо отсутствие повреждения одежды соответственно огнестрельному ранению тела, так как одежда отображает многие признаки огнестрельных повреждений и влияет на их наличие и выраженность на теле. Затем выявляются морфологические признаки повреждения, перечень которых, приведенный в таблице 1, был составлен в результате обобщения сведений из 258 литературных источников, содержащих информацию о признаках входных и выходных огнестрельных повреждений тела и одежды человека.

Путем комплексного анализа 349 судебно-медицинских экспертиз, содержащих описание 1124 огнестрельных повреждений, были определены частоты встречаемости рассматриваемых признаков. Все признаки были разделены на две группы: признаки, характерные только для входных или только для выходных повреждений, и признаки, встречающиеся как у входных, так и у выходных повреждений. При исследовании повреждения выясняется, к какой из групп относятся выявленные у него признаки. При повреждении прикрытого одеждой участка тела признаками, характерными для входного повреждения, являются X₁, Х₂, Х₄-Х₁₀, Х₁₄, Х₁₇, Х₂₂, Х₂₄, Х₂₇-Х₃₃, Х₃₈, Х₄₀-Х₄₄, Х₄₇-Х₅₀, Х₅₂, а признаками, характерными для выходного повреждения, - X₁₈, Х₂₀, Х₄₅, Х₄₆, Х₅₁; в случае ранения открытого участка тела признаками, характерными для входного повреждения, являются Х₂₁, Х₂₂, Х₂₄-Х₃₃, Х₃₈, Х₄₀, Х₄₁, Х₄₃, Х₄₄, Х₄₇-Х₅₀, а признаками, характерными для выходного повреждения, - Х₄₅, Х₄₆, Х₅₁. В случае, если среди комплекса признаков повреждения имеются признаки, характерные только для входных или только для выходных повреждений, вывод о характере повреждения возможно сделать сразу. Если характерные признаки отсутствуют, вывод делается на основании признаков, встречающихся как у входных, так и у выходных повреждений. В случаях повреждения прикрытых одеждой участков тела такими признаками являются Х₃, Х₁₁-Х₁₃, Х₁₅, X₁₆, Х₁₉, Х₂₁, Х₂₃, Х₂₅, Х₂₆, Х₃₄-Х₃₇, Х₃₉, Х₅₃-Х₅₅; для случаев ранений открытых участков тела это признаки Х₂₃, Х₃₄-Х₃₇, Х₃₉, Х₅₂-Х₅₅. При этом используется комплекс трех математических методов: последовательная процедура Байеса, общий дискриминантный анализ и бинарная логистическая регрессия. Среди полученных результатов выбираются подтвержденные как минимум двумя из методов.

Для определения оптимальных математических методов вначале был проведен анализ признаков для определения их независимости. Для этого были выбраны t-критерий Стьюдента и F-критерий Фишера. Кроме того, был рассчитан тетрахорический показатель связи зависимого признака, которым являлся входной или выходной характер повреждения, с полученными независимыми признаками. Затем на исходной и контрольной выборках был проведен анализ нескольких математических методов, согласно которому наиболее адекватными для диагностики входного или выходного характера огнестрельного повреждения тела и одежды человека являются последовательная процедура Байеса, общий дискриминантный анализ и бинарная логистическая регрессия.

Для реализации предлагаемого способа определения входного или выходного характера повреждений тела и одежды человека при огнестрельной травме эксперт должен располагать информацией о наличии морфологических признаков, указывающих на характер повреждений тела и одежды, которые выявляются при осмотре трупа на месте происшествия, при проведении судебно-медицинского исследования трупа, при медико-криминалистическом исследовании одежды и кожных лоскутов с огнестрельными повреждениями.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Вначале устанавливается, имеется ли огнестрельное повреждение одежды, соответствующее ранению тела, или поврежден открытый участок тела. Затем при повреждении тела через одежду на теле и одежде выявляются признаки X₁-Х₅₅ из таблицы 1, а при повреждении открытого участка тела - признаки ранения тела Х₂₁-Х₅₅. В случае, если среди комплекса выявленных признаков имеются признаки, характерные только для входных или только для выходных повреждений, делается вывод о соответствующем характере повреждения. При повреждении прикрытого одеждой участка тела признаками, характерными для входного повреждения, являются X₁, Х₂, Х₄-Х₁₀, X₁₄, Х₁₇, Х₂₂, Х₂₄, Х₂₇-Х₃₃, Х₃₈, Х₄₀-Х₄₄, Х₄₇-Х₅₀, Х₅₂, а признаками, характерными для выходного повреждения, - X₁₈, Х₂₀, Х₄₅, Х₄₆, Х₅₁; в случае ранения открытого участка тела признаками, характерными для входного повреждения, являются Х₂₁, Х₂₂, Х₂₄-Х₃₃, Х₃₈, Х₄₀, Х₄₁, Х₄₃, Х₄₄, Х₄₇-Х₅₀, а признаками, характерными для выходного повреждения, - Х₄₅, Х₄₆, Х₅₁. Если характерные признаки отсутствуют, вывод делается на основании признаков, встречающихся как у входных, так и у выходных повреждений. В случаях повреждения прикрытых одеждой участков тела такими признаками являются Х₃, Х₁₁-Х₁₃, Х₁₅, X₁₆, Х₁₉, Х₂₁, Х₂₃, Х₂₅, Х₂₆, Х₃₄-Х₃₇, Х₃₉, Х₅₃-Х₅₅; для случаев ранений открытых участков тела это признаки Х₂₃, Х₃₄-Х₃₇, Х₃₉, Х₅₂-Х₅₅. При этом для определения входного или выходного характера повреждений используется комплекс трех математических методов: последовательная процедура Байеса, общий дискриминантный анализ и бинарная логистическая регрессия.

При применении последовательной процедуры Байеса используются приведенные в таблицах 2 и 3 условные вероятности для используемых признаков в случаях повреждения прикрытых одеждой (таблица 2) и открытых (таблица 3) участков тела. Признаки в таблицах расположены слева направо в порядке убывания информативности. Цифрой "1" обозначается условная вероятность при наличии признака у повреждения, "0" - при отсутствии. На первом шаге расчетов формула Байеса применяется для наиболее информативного признака Y₁ (в таблицах - признак Х₃₇) и априорные вероятности Р(А) для исхода А (входное повреждение) и Р(В) для исхода В (выходное повреждение) считаются равными 0,5. Вероятность отнесения значения признака Y₁ к исходу А рассчитывается по формуле 1:

где P(Y₁/A) - условная вероятность для признака Y₁ у входного повреждения;

P(Y₁/B) - условная вероятность для признака Y₁ у выходного повреждения.

Вероятность отнесения значения признака Y₁ к исходу В рассчитывается по формуле 2:

где P(Y₁/B) - условная вероятность для признака Y₁ у выходного повреждения;

P(Y₁/A) - условная вероятность для признака Y₁ у входного повреждения.

На втором шаге расчетов полученные вероятности используются как априорные для признака Y₂ в формулах 3 и 4:

где P(Y₂/A) - условная вероятность для признака Y₂ у входного повреждения;

P₁(A/Y₁) - вероятность отнесения значения признака Y₁ к исходу А (входное повреждение);

P(Y₂/B) - условная вероятность для признака Y₂ у выходного повреждения;

P₁(B/Y₁) - вероятность отнесения значения признака Y₁ к исходу В (выходное повреждение).

где P(Y₂/B) - условная вероятность для признака Y₂ у выходного повреждения;

P₁(B/Y₁) - вероятность отнесения значения признака Y₁ к исходу В (выходное повреждение);

P(Y₂/A) - условная вероятность для признака Y₂ у входного повреждения;

P₁(A/Y₁) - вероятность отнесения значения признака Y₁ к исходу А (входное повреждение) и т.д.

Эти вычисления продолжаются до тех пор, пока не будут исчерпаны все признаки. Решение принимается в пользу той гипотезы (исход А или В), для которой вероятность на последнем шаге оказывается наибольшей.

При применении общего дискриминантного анализа для каждого из двух классов (входные и выходные повреждения) имеются функции классификации. Для данного математического метода признаком, позволяющим классифицировать повреждение прикрытого одеждой участка тела как входное или выходное, является признак Х₃₇, а признаками, позволяющими классифицировать повреждение открытого участка тела как входное или выходное, - признаки Х₃₄, Х₃₅, Х₃₇. Значения признаков X_i (при их наличии - "1" или отсутствии - "-1") подставляются в каждую из двух нижеприведенных формул, выполняются арифметические действия и сравниваются полученные значения. Конкретное повреждение относится к тому виду, для которого модуль полученного значения (F) больше.

Функции классификации для случаев повреждения прикрытых одеждой участков тела:

F (входное повреждение) = -15,029-29,466×Х₃₇,

где Х₃₇ - поясок осаднения в области краев раны.

F (выходное повреждение) = -14,805+28,474×Х₃₇,

где Х₃₇ - поясок осаднения в области краев раны.

Функции классификации для случаев повреждения открытых участков тела:

F (входное повреждение) = -11,219-2,204×Х₃₅-16,969×Х₃₇-3,178×Х₃₄,

где Х₃₅ - круглая или овальная форма краев раны;

Х₃₇ - поясок осаднения в области краев раны;

Х₃₄ - дефект раны.

F (выходное повреждение) = -11,426+3,378×Х₃₅+16,421×Х₃₇+2,164×Х₃₄,

где Х₃₅ - круглая или овальная форма краев раны;

Х₃₇ - поясок осаднения в области краев раны;

Х₃₄ - дефект раны.

Применением бинарной логистической регрессии рассчитывается вероятность отнесения повреждения к входным или выходным в зависимости от значений независимых переменных по формуле 5:

где Z=b₁×X₁+b₂×Х₂+…+b_{i(i=1, 2, …, n)}×X_{i(i=1, 2, …, n)}+а;

b_{i(i=1, 2, …, n)} - коэффициенты;

X_{i(i=1, 2, …, n)} - значения независимых переменных (при их наличии - "1" или отсутствии - "-1");

а - константа.

Рассчитанная вероятность Р₂ указывает на исполнение предсказания "выходное повреждение". Вероятность исполнения предсказания "входное повреждение" рассчитывается по формуле 6:

Для данного математического метода признаком, позволяющим рассчитать вероятность отнесения повреждения прикрытого одеждой участка тела к входным или выходным, является признак Х₃₇, а признаками, позволяющими рассчитать вероятность отнесения повреждения открытого участка тела к входным или выходным, - признаки Х₃₄, Х₃₇, Х₃₉. Формула для вычисления значения Z в уравнении бинарной логистической регрессии для случаев повреждения прикрытых одеждой участков тела выглядит следующим образом:

Z=9,657×Х₃₇-4,660,

где Х₃₇ - поясок осаднения в области краев раны.

Для случаев повреждения открытых участков тела значение Z вычисляется по формуле:

Z=25,428×Х₃₇+2,795×Х₃₄+33,828×X₃₉-7,132,

где Х₃₇ - поясок осаднения в области краев раны;

Х₃₄ - дефект раны;

Х₃₉ - мелкофестончатые края раны.

Из полученных различными методами результатов выбираются подтвержденные как минимум двумя из методов. Если при использовании трех методов будут получены три различных результата, то объективное суждение о входном (выходном) характере огнестрельного повреждения невозможно.

Пример 1

На трупе гр. К. имелось огнестрельное пулевое проникающее сквозное ранение груди. Рана №1 располагалась в правом V межреберье по среднеключичной линии, рана №2 - в правой подлопаточной области. Соответственно ранам имелись повреждения на ее сорочке. Повреждение сорочки, соответствующее ране №1, круглой формы, с дефектом ткани, с пояском обтирания по краям, вблизи краев повреждения имелись отложения копоти, металлов выстрела и частиц полусгоревшего пороха. Рана №1 круглой формы, с дефектом ткани, по краям раны поясок осаднения, в начальной части раневого канала обнаружены волокна ткани сорочки. Повреждение сорочки, соответствующее ране №2, щелевидной формы, края повреждения отклонены кнаружи от тела. Рана №2 лоскутная, без дефекта ткани. По ходу проникающего сквозного раневого канала повреждено правое легкое. В проекции раны №1 края повреждения легкого закругленные, висцеральная плевра ввернута в просвет раневого канала, а в проекции раны №2 - неровные, разорванные, вывернутые кнаружи.

Согласно таблице 1, рана №1, соответствующее ей повреждение сорочки и повреждение легкого в проекции раны имели признаки Х₇, X₈, Х₉, Х₁₁, Х₁₃, Х₁₄, Х₃₄, Х₃₅, Х₃₇, Х₄₂, Х₅₀, из которых признаки Х₇, X₈, Х₉, Х₁₄, Х₄₂, Х₅₀ являются характерными для входного повреждения. Рана №2, повреждение легкого в проекции ее и соответствующее ей повреждение сорочки имели признаки Х₁₂, X₁₈, Х₃₆, Х₅₁ из которых признаки X₁₈ и Х51 являются характерными для выходного повреждения. Следовательно, рана №1 являлась входной, рана №2 - выходной.

Пример 2.

На трупе гр. Н. имелось огнестрельное пулевое сквозное ранение шеи. Рана №1 располагалась в правой боковой области шеи, в нижней трети, рана №2 - в левой боковой области шеи, в верхней трети. Пораженные участки тела прикрыты одеждой не были. Рана №1 овальной формы с дефектом ткани и пояском осаднения, рана №2 овальной формы с дефектом ткани. Раны №№1 и 2 соединены единым сквозным раневым каналом.

Согласно таблице 1, рана №1 имеет признаки Х₃₄, Х₃₅, Х₃₇. Рана №2 имеет признаки Х₃₄ и Х₃₅. Все признаки ран №№1 и 2 встречаются как у входных, так и у выходных повреждений, следовательно, требуется применение дополнительных математических методов исследования.

Применение последовательной процедуры Байеса.

Сначала последовательную процедуру Байеса применили для раны №1. На первом шаге формулу Байеса использовали для наиболее информативного признака Х₃₇, априорные вероятности считали равными 0,5.

Вероятность отнесения значения признака Х₃₇ к исходу А (входное повреждение) рассчитывали по формуле:

Вероятность отнесения значения признака Х₃₇ к исходу В (выходное повреждение) рассчитывали по формуле:

На втором шаге полученные вероятности использовали как априорные для признака Х₃₄. Вероятность отнесения значения признака Х₃₄ к исходу А (входное повреждение) равна:

Вероятность отнесения значения признака Х₃₄ к исходу В (выходное повреждение) равна:

Следовательно, на втором шаге для раны №1 получена вероятность 1, что она является входной и вероятность 0, что она является выходной, на этом расчеты завершены.

Затем последовательную процедуру Байеса применили для раны №2. Так же, как и для раны №1, на первом шаге формулу Байеса использовали для наиболее информативного признака Х₃₇, априорные вероятности считали равными 0,5.

Вероятность отнесения значения признака Х₃₇ к исходу А (входное повреждение) рассчитывали по формуле:

Вероятность отнесения значения признака Х₃₇ к исходу В (выходное повреждение) рассчитывали по формуле:

На втором шаге полученные вероятности использовались как априорные для признака Х₃₄. Вероятность отнесения значения признака Х₃₄ к исходу А (входное повреждение) равна:

Вероятность отнесения значения признака Х₃₄ к исходу В (выходное повреждение) равна:

На третьем шаге вероятности, которые были получены на втором шаге, использовали как априорные для признака Х₃₅. Вероятность отнесения значения признака Х₃₅ к исходу А (входное повреждение) рассчитывали по формуле:

Вероятность отнесения значения признака Х₃₅ к исходу В (выходное повреждение) рассчитывали по формуле:

Следовательно, для раны №2 получена вероятность 0,763, что она является входной, и 0,237, что она является выходной.

Применение общего дискриминантного анализа.

Сначала в каждую из двух формул функции классификации подставляли значения признаков раны №1:

F (входное повреждение) = -11,219-2,204×1-16,969×1-3,178×1=-33,57

F (выходное повреждение) = -11,426+3,378×1+16,421×1+2,164×1=10,537

Так как модуль полученного значения F больше для класса "входное повреждение", рана №1 относится к этому классу.

Значения признаков раны №2 также подставляли в каждую из двух формул:

F (входное повреждение) = -11,219-2,204×1-16,969×(-1)-3,178×1=0,368

F (выходное повреждение) = -11,426+3,378×1+16,421×(-1)+2,164×1=-22,305

Модуль полученного значения F больше для класса "выходное повреждение", значит, рана №2 относится к классу выходных повреждений.

Применение бинарной логистической регрессии.

Сначала рассчитывали значение Z для раны №1:

Z=-47,132+25,428+2,795=-18,909

Вероятность исполнения предсказания "выходное повреждение" рассчитывали следующим образом:

Тогда вероятность исполнения предсказания "входное повреждение" равна:

P₁=1-Р₂=1-0=1

Следовательно, рана №1 с вероятностью 1 является входной.

Для раны №2 также рассчитывали значение Z:

Z=-47,132+2,795=-44,337

Затем рассчитывали вероятность исполнения предсказания "выходное повреждение":

Вероятность исполнения предсказания "входное повреждение" равна:

P₁=1-Р₂=1-0=1

Следовательно, рана №2 так же как и рана №1 отнесена к входным повреждениям с вероятностью 1.

Анализируя полученные результаты, констатируем, что последовательной процедурой Байеса рана №1 отнесена к входным повреждениям с большей вероятностью, чем рана №2. Общий дискриминантный анализ позволил отнести рану №1 к классу входных повреждений, а рану №2 - к выходным. Бинарной логистической регрессией обе раны с вероятностью 1 отнесены к входным повреждениям, что противоречит исходным данным, согласно которым раны №№1 и 2 соединены единым сквозным раневым каналом.

Обобщив результаты применения трех математических методов исследования, два из которых вполне определенно позволили охарактеризовать раны №№1 и 2 (при условии соединения их единым раневым каналом в шее пострадавшего гр. Н.), можно сделать объективный вывод, что входной является рана №1, а выходной - рана №2.

Изобретение относится к медицине, а именно к судебной медицине, и может быть использовано для определения входного или выходного характера огнестрельного повреждения. Выявляют наличие «морфологических признаков характера повреждения» согласно таблице 1 описания. На первом этапе при выявлении наличия по крайней мере одного из признаков: при ранении через одежду - Х₁, Х₂, Х₄-Х₁₀, X₁₄, Х₁₇, Х₂₂, Х₂₄, Х₂₇-Х₃₃, Х₃₈, Х₄₀-Х₄₄, Х₄₇-Х₅₀, Х₅₂; при ранении открытого участка тела - Х₂₁, Х₂₂, Х₂₄-Х₃₃, Х₃₈, Х₄₀, Х₄₁, Х₄₃, Х₄₄, Х₄₇-Х₅₀ считают повреждение «входным». При выявлении наличия, по крайней мере, одного из признаков: при ранении через одежду - X₁₈, Х₂₀, Х₄₅, Х₄₆, Х₅₁; при ранении открытого участка тела - Х₄₅, Х₄₆, X₅₁ считают повреждение «выходным». Если признаки Х₁, Х₂, Х₄-Х₁₀, Х₁₄, Х₁₇, Х₁₈, Х₂₀-Х₂₂, Х₂₄-Х₃₃, Х₃₈, Х₄₀-Х₄₄, Х₄₇-Х₅₁ не выявлены, проводят второй этап исследования признаков X₁-X₅₅, оценивая их с помощью математических методов: последовательной процедуры Байеса, общего дискриминантного анализа и бинарной логистической регрессии. Определяют в результате одно из двух состояний: входное или выходное повреждение. Вывод о характере повреждения делают на основании результата определения одного из двух указанных состояний, полученных по меньшей мере двумя указанными математическими методами. Способ позволяет просто и объективно провести определение входного или выходного характера огнестрельного повреждения за счет оценки комплекса наиболее значимых морфологических признаков повреждения и использования математических методов. 3 табл., 2 пр.

Способ определения характера повреждения при огнестрельной травме, включающий выявление морфологических признаков повреждения, отличающийся тем, что выявляют наличие «морфологических признаков характера повреждения» согласно таблице 1 описания, при этом на первом этапе при выявлении наличия по крайней мере одного из признаков: при ранении через одежду - Х₁, Х₂, Х₄-Х₁₀, X₁₄, Х₁₇, Х₂₂, Х₂₄, Х₂₇-Х₃₃, Х₃₈, Х₄₀-Х₄₄, Х₄₇-Х₅₀, Х₅₂; при ранении открытого участка тела - Х₂₁, Х₂₂, Х₂₄-Х₃₃, Х₃₈, Х₄₀, Х₄₁, Х₄₃, Х₄₄, Х₄₇-Х₅₀ считают повреждение «входным»; а при выявлении наличия по крайней мере одного из признаков: при ранении через одежду - X₁₈, Х₂₀, Х₄₅, Х₄₆, Х₅₁; при ранении открытого участка тела - Х₄₅, Х₄₆, X₅₁ считают повреждение «выходным»; в том случае, если признаки Х₁, Х₂, Х₄-Х₁₀, Х₁₄, Х₁₇, Х₁₈, Х₂₀-Х₂₂, Х₂₄-Х₃₃, Х₃₈, Х₄₀-Х₄₄, Х₄₇-Х₅₁ не выявлены, проводят второй этап исследования признаков X₁-X₅₅, оценивая их с помощью математических методов: последовательной процедуры Байеса, общего дискриминантного анализа и бинарной логистической регрессии, определяя в результате одно из двух состояний: входное или выходное повреждение, при этом вывод о характере повреждения делают на основании результата определения одного из двух указанных состояний, полученных по меньшей мере двумя указанными математическими методами.