Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Григорьева М.А.

НИУ "Высшая школа экономики", Москва

Прогнозирование пола человека на основании измерений отпечатка кисти, лишенного дерматоглифических особенностей

Авторы:

Григорьева М.А.

Подробнее об авторах

Просмотров: 1032

Загрузок: 19


Как цитировать:

Григорьева М.А. Прогнозирование пола человека на основании измерений отпечатка кисти, лишенного дерматоглифических особенностей. Судебно-медицинская экспертиза. 2019;62(4):22‑29.
Grigor'eva MA. Human gender determination based on the measurements of handprints that are devoid of dermatoglyphic features. Forensic Medical Expertise. 2019;62(4):22‑29. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/sudmed20196204122

Рекомендуем статьи по данной теме:
Прог­но­зи­ро­ва­ние воз­рас­та на ос­но­ва­нии изу­че­ния эле­мен­тно­го сос­та­ва кос­тной тка­ни с по­мощью энер­го­дис­пер­си­он­ной рен­тге­нов­ской спек­трос­ко­пии. Су­деб­но-ме­ди­цин­ская эк­спер­ти­за. 2023;(4):52-57
Хро­ма­тог­ра­фи­чес­кий ана­лиз твер­дых тка­ней зу­ба в це­лях оп­ре­де­ле­ния воз­рас­та лич­нос­ти. Су­деб­но-ме­ди­цин­ская эк­спер­ти­за. 2023;(4):58-61
Ис­сле­до­ва­ние за­ко­но­мер­нос­тей на­уч­но-прак­ти­чес­ко­го раз­ви­тия су­деб­но-ме­ди­цин­ской иден­ти­фи­ка­ции лич­нос­ти с ис­поль­зо­ва­ни­ем эле­мен­тов на­уко­мет­ри­чес­ко­го ана­ли­за. Су­деб­но-ме­ди­цин­ская эк­спер­ти­за. 2023;(6):49-54

Статические поверхностные следы рук (отпечатки) нередко становятся объектами криминалистической экспертизы. Диагностика пола по ним разработана достаточно подробно, изучают прежде всего особенности папиллярных узоров [1—3]. Если отпечатки лишены деталей строения гребешковой кожи, эксперты определяют пол визуально по форме ладоней и фаланг либо сопоставляя их размеры с размерами кистей людей разного пола [4]. В зарубежной литературе теме определения пола по отпечаткам кистей посвящены главным образом работы археологов, исследующих следы рук верхнепалеолитического человека, оставленные во множестве пещер по всему миру [5, 6]. Из криминалистических работ можно сослаться на комплексное исследование населения, проведенное N.-I. Ishak в Западной Австралии [7]. Материалом исследования (и образцами для сравнения с наскальными изображениями) в указанных работах служили отпечатки (контуры) кистей рук современных людей, полученные разными путями: фотокопированием [8, 9], сканированием [10], разбрызгиванием красящего вещества вокруг кисти [11] с последующей компьютерной обработкой изображений.

Методика определения размеров с отпечатка, как правило, повторяет программу измерений кисти (рис. 1).

Рис. 1. Измерения отпечатка кисти (справа), ориентирующиеся на традиционные измерения кисти (слева) [10].
Полученные данные обрабатывают методами дискриминантного анализа, включая абсолютные значения и соотношения размеров (например, широко известный, но не бесспорный пальцевый индекс [9, 12]). Точность дискриминантных функций, прогнозирующих пол, колеблется в среднем от 60 до 90%.

Очевидно, что исследованные отпечатки собраны в идеальных условиях, тогда как следы, оставленные на месте преступления, могут быть и неполными, и искаженными. В связи с этим актуальной представляется разработка методики надежных и информативных планиметрических измерений, дублирующих друг друга и ориентированных в первую очередь на особенности плоскостных объектов, а не на соответствие соматическому аналогу. Это позволит провести диагностику пола не только на хорошо сохранившемся, но и на нечетком или фрагментированном отпечатке.

Цель работы — на отечественном материале установить возможность диагностики пола по размерам отпечатка кисти, лишенного особенностей гребешковой кожи, но сохранившего пропорции кисти. Задачи — представить диагностические модели для случаев различной фрагментации отпечатка и сопоставить точность аналитических моделей с результатами визуальной диагностики, а также с данными других авторов.

Материал и методы

Исследовали отпечатки 162 индивидов (68 мужчин, 94 женщины) европеоидной расы в возрасте от 18 до 76 лет (средний возраст мужчин 35,8 года, женщин 36,2 года). Кисть руки с нанесенной с помощью валика Porelon краски PrintMatic прикладывали к жесткой поверхности в свободной позе (пальцы разомкнуты). Отпечатки оцифровывали и проводили разметку опорных точек на них с помощью редактора точечной графики GNU Image Manipulation Program 2.

Точки отпечатка ладони (рис. 2):

Рис. 2. Размеры отпечатка кисти, использованные в дискриминантных диагностических моделях. Объяснение в тексте.

p1— точка основания, лежит на пересечении продольной оси ладони и линии ее нижнего края — касательной к тенару и гипотенару; угол между осью и основанием практически никогда не бывает прямым (в отличие от работы N.-I. Ishak [7], где ось ладони всегда перпендикулярна линии основания, проходящей только через нижнюю точку на тенаре).

p2— точка нижнего радиального угла ладони (по нашим данным, определяется в 84% случаев); находится на нижнебоковом крае тенара и служит естественной границей I луча, длина которого на отпечатке в данных обстоятельствах не зависит от смещения I пальца относительно ладони;

p3— точка радиального края ладони, примерно соответствует середине головки II пястной кости; не всегда определяется из-за параболической формы свода пясти [13];

p4— точка на радиальном крае пястно-фаланговой складки II пальца. Отображается не на всяком отпечатке (рис. 3,

Рис. 3. Маркировка на отпечатке ширины ладони: классической (a) и диагональной (б) — и границ пальцев (в).
а — фиксируется только точка р3, рис. 3, б — только точка р4);

p5— точка ульнарного края ладони, примерно соответствует середине головки V пястной кости;

p6— точка пересечения ульнарного края и трехпальцевой складки ладони. Точки ульнарного края p5 и p6 определяются практически всегда;

p7— точка основания перпендикуляра, опущенного из p6 на ось ладони (далее — точка центра ладони). Имеет важное значение при работе с отпечатками, нижняя часть которых отображена не полностью.

Точки отпечатка пальцев

Точки основания пальцев (2a-5a) и межфаланговая точка 3c определяются по срединной оси в месте ее пересечения с соответствующими флексорными складками. Межфаланговая точка I пальца 1b чаще расположена на линии p2-1c, маркирующей границы I луча. Верхушки пальцев (1с и 2d-5d) отпечатываются не всегда отчетливо, часто с «перекатом», который можно обнаружить по характерной «шапочке» на конце фаланги. Область основания пальцев ввиду выраженной рельефности межпальцевых подушечек также может отображаться не полностью (рис. 3, в). Точки на межфаланговых суставах в отличие от области основания пальцев определимы почти всегда и могут служить оптимальными ориентирами, так как потери точности при их использовании практически не происходит [14].

Приводим измерения отпечатка, которые использовали в данной работе для диагностики пола (всего 13 признаков).

Размеры длины (см. рис. 2): длина кисти без учета дистальной фаланги III пальца (p1-3c); длина кисти от центра ладони (p7-3d); длина ладони (p1-3a); длина I луча от нижнего радиального угла — полная (p2-1с) и без учета дистальной фаланги I пальца (p2-1b); полная длина пальцев со II по V (расстояние a-d на каждом из них).

Размеры ширины: ширина ладони классическая (p3-p5); диагональная ширина ладони (p4-p6); ширина ульнарной части ладони (p6-p7).

Для статистической обработки материала использовали табличный редактор Excel 2003 и статистический пакет программ SPSS 14.0 для Windows. Диагностические модели основаны на множественном дискриминантном анализе по способу Фишера в пошаговом варианте.

Результаты и обсуждение

Устойчивость измерений проверяли предварительно на контрольной группе из 30 отпечатков (15 мужских и 15 женских). Фиксировали величину субъективной погрешности rTEM и коэффициент надежности R [15]. Значения параметров во всех случаях не выходят за пределы допустимого (rTEM<5%; R>0,950).

Анализ различий средних значений (по критерию Стьюдента) показал достоверное увеличение размеров отпечатка кисти у мужчин по сравнению с размерами у женщин (табл. 1).

Таблица 1. Сравнение средних значений размеров кисти на отпечатках у мужчин и женщин

Одновременно с измерением провели визуальное определение пола по отпечаткам кистей. Три сотрудника ОМКИ независимо просмотрели 50 обезличенных отпечатков (25 мужских и 25 женских) и рассортировали их по полу. Оказалось, что безошибочное распознание пола может достигать 76% в женской группе и не выше 70% в общей. Таким образом, применение аналитических моделей следует считать оправданным в случае, если они дают точность классификации выше 80%.

В ходе отбора дискриминантных моделей для диагностики пола исследовали 33 сочетания признаков длины и ширины из числа перечисленных. Установили, что вклад признака ширины в различие мужской и женской групп почти всегда превышает вклад длины (в 5 случаях более чем в 2 раза)​1​᠎, поэтому признаки длины использовали только в сочетании с размерами ширины ладони​2​᠎.

При отборе итоговых моделей ориентировались на возможно более полный охват всех частей отпечатка, а не только на его габаритные параметры. Принимали во внимание оптимальные показатели точности моделей; исключали случаи, когда связь между независимыми переменными дискриминантной функции во внутригрупповой матрице была слишком очевидной (коэффициент корреляции равен или больше 0,5 [17]).

Всего выделили 9 моделей, каждая из которых рассматривает два дискриминантных уравнения — для мужского (DF1) и женского (DF2) пола (табл. 2).

Таблица 2. Коэффициенты уравнений дискриминантных функций (Фишера) для определения половой принадлежности по размерам кисти на отпечатках
Положительная разница l между DF1 и DF2 позволяет считать пол мужским, отрицательная — женским. В.Ю. Урбах советует оценивать надежность вывода по функции вероятности

Pl=1/(1+ะต— l)

и соответствующей таблице [18]. Согласно значениям таблицы, дефиниция пола достоверная при |l| ≥ 3,0, вероятная при 1,1 £ |l| <3,0. При |l| <1,1 пол определить невозможно (отказ от решения) [19]. Эту рекомендацию применили к девяти диагностическим моделям и внесли коррективы в оценку точности классификации, рассчитанную с помощью пакета SPSS. Установили, что с учетом поправки на неопределенную категорию точность диагностики пола колеблется в общей группе от 80 до 90,6%, в гендерных — от 79 до 92%, при визуальном определении она достигала 62—68% и 56—76% соответственно. Очевидно, что представленные модели позволяют диагностировать пол не только по полным, но и по частично сохранившимся отпечаткам. Так, при плохом отображении основания ладони можно использовать модели 2—6; при отсутствии отпечатка II—V пальцев — модели 7 и 8; при наличии только отпечатка ладони — модель 9.

Работу дискриминантных моделей проверяли на группе верификации из 8 случаев (4 мужчин и 4 женщин), вызвавших затруднения при визуальном определении (табл. 3):

Таблица 3. Сравнительная точность диагностики пола по размерам отпечатка кисти при визуальной диагностике и при использовании дискриминантных моделей (nобщ.=50, nмуж.=25, nжен.=25)
выбрали наблюдения, где пол установлен неверно или не установлен (отказ от решения) хотя бы двумя участниками исследования из трех. Кроме того, ни одно из 8 наблюдений не входило в состав обучающей выборки. Как следует из данных табл. 3, в ходе дискриминантного анализа пол определен однозначно верно в половине случаев (№№ 94, 103, 135, 20); в двух правильное решение может быть принято в вероятной форме (№№ 6 и 46). Известную трудность представляют случаи определения пола по отпечаткам кистей высокорослых женщин и низкорослых мужчин (в табл. 3 это № 59 и № 114 соответственно). Данная категория ошибок, видимо, неизбежна при ориентации только на измерения; параллельный учет качественных признаков (форма ладоней и фаланг отпечатка) может снизить частоту неправильных определений.

Сравнивали точность диагностики пола, проведенной разными исследователями и на различном материале: собственно на кисти, на мацерированных костях, рентгенограммах, отпечатках, содержащих и не содержащих дерматоглифические особенности (табл. 4).

Таблица 4. Сравнительная точность диагностики пола по размерам кисти, скелета кисти и отпечатка кисти

Как видно из данных табл. 4, точность классификации, полученной методом дискриминантного анализа размерных признаков отпечатка, вполне сопоставима с данными других авторов (скелетный материал, кисти рук или дерматоглифика отпечатков), при том что количество измерений, предлагаемых для анализа, намного меньше.

Необходимым условием для проведения измерений на отпечатке, очевидно, является отсутствие видимых искажений его пропорций: неполное разгибание пальцев; неполное, либо, наоборот, акцентированное отпечатывание частей ладони, вызванное неравномерным давлением кисти, и пр.

Заключение

Предложена методика диагностики половой принадлежности человека по размерам отпечатка его кисти, использующая многомерный дискриминантный анализ. Представленные девять итоговых моделей обладают большей точностью классификации по сравнению с визуальным определением и сопоставимы с данными, полученными на скелетном материале, собственно на кисти и на ее дерматоглифических отпечатках.

Высокую информативность показали планиметрические признаки ладони, не измеряемые обычно на теле человека (длина кисти без дистальной фаланги III пальца, длина кисти от центра ладони, ширина ульнарной части ладони, диагональная ширина ладони).

Предложенные модели позволяют установить пол по неискаженным полным и фрагментированным отпечаткам кисти, лишенным дерматоглифических особенностей.

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

The author declare no conflicts of interest.

1По величине нормированных канонических коэффициентов дискриминантной функции (в SPSS вычисляются в автоматическом режиме).

2По этой причине в работе отсутствуют модели отдельно для пальцев: на их отпечатке надежными являются только измерения длины [16].

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail



Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.