Расширение перечня токсикологически важных веществ, особенно наркотических средств (НС) и психотропных веществ (ПВ), требует высокого уровня материально-технического и методического обеспечения судебно-химических исследований либо применения в экспертной практике альтернативных диагностических параметров, позволяющих на этапе предварительного анализа (скрининг) устанавливать летальные отравления.

В качестве дополнительных параметров диагностики отравлений следует рассматривать судебно-биохимические показатели.

Особое значение судебно-биохимические исследования приобретают при установлении причин смерти в случаях, когда морфологические проявления в исследуемых объектах отсутствуют, концентрация токсикологически важных веществ не соответствует диапазонам токсической и летальной либо информация по диапазонам этих концентраций недоступна для судебно-медицинского эксперта [1, 2].

В ряде работ показана высокая эффективность судебно-биохимических методов исследования в решении экспертных задач для ряда причин смерти, в том числе отравлений, разработаны объективные критерии, позволяющие по биохимическим показателям трупного материала (кровь, ткани) подтвердить причину смерти [3—8].

Цель исследования — разработка математических моделей, позволяющих на основе судебно-биохимических показателей крови проводить диагностику отравлений основными группами токсикологически важных веществ.

Сбор данных производили в судебно-биохимическом отделении Самарского областного бюро судебно-медицинской экспертизы. Исследовали показатели 423 образцов трупной крови лиц, умерших от различных причин.

В отобранных образцах крови определяли следующие судебно-биохимические показатели: в цельной крови — содержание глюкозы (ферментативный фотометрический метод), мочевины (фотометрический метод, основанный на взаимодействии с диацетилмонооксимом), креатинина (фотометрический метод, основанный на взаимодействии с пикриновой кислотой в щелочной среде), активность холинэстеразы (метод Хестрина в модификации Б.Ф. Коровкина); в сыворотке крови — количество общего белка (биуретовый метод), молекул средней молекулярной массы (средние молекулы) — простых и сложных пептидов, гликопептидов, нуклеопептидов, являющихся вторичными эндогенными токсинами (УФ-спектрофотометрия) [9].

Умерших мужчин было 69,3%, женщин — 30,7%, из них 5,4% — лица моложе 25 лет, 33,8% — молодого возраста, 36,2% — зрелого возраста, 16,3% — пожилого возраста, 7,6% — старческого возраста и 0,7% — долгожителей (90 лет и старше).

По характеру причины смерти выделили 5 групп летальных отравлений: 1-я группа — отравление НС и ПВ, 2-я — отравление этиловым спиртом, 3-я — отравление суррогатами этилового спирта, 4-я — отравление уксусной кислотой и 5-я группа — отравление оксидом углерода (II). В двух группах умерших причина смерти не была связана с наличием в крови токсикологически важных веществ: 6-я группа (контрольная) — механическая травма, 7-я группа — другие причины (сердечно-сосудистые заболевания, пневмония, утопление и др.).

Для статистической обработки данных применяли дискриминантный анализ: выявляли отличие значений судебно-биохимических показателей в указанных группах. Оценивали значимость изученных показателей для дискриминации (разделение на группы), получали математические модели (классификационные функции) для каждой причины летального отравления и характеризовали корректность классификации. Уровень значимости p (приемлемая граница статистической значимости) для F-критерия считали равным 0,05.

Для статистического анализа использовали программу Statistica 6.0 (Statsoft Inc., USA) [10].

Значения судебно-биохимических показателей трупной крови объединили в табл. 1 и использовали для создания моделей причины смерти.

При проведении дискриминантного анализа в качестве группирующей переменной использовали параметр «причина смерти», а независимыми переменными являлись судебно-биохимические показатели трупной крови. В дополнение к абсолютным показателям (содержание глюкозы, мочевины, креатинина, общего белка, активность холинэстеразы и уровень средних молекул) применяли относительный показатель — отношение содержания мочевины и креатинина.

В ходе вычислений получили следующие результаты: значение λ Уилкса 0,823; приближенное значение F-критерия (42, 1926) 1,958; для F-критерия p<0,0003.

Значение λ Уилкса ближе к 1 свидетельствует о невысоком уровне дискриминации (разделения) выборки на группы по параметру «причина смерти».

В табл. 2 приведены значения λ Уилкса, являющиеся результатом исключения соответствующей переменной (судебно-биохимический показатель) из модели. Чем больше значение λ Уилкса, тем более желательно присутствие этой переменной в процедуре дискриминации.

Частная λ характеризует единичный вклад соответствующей переменной в разделительную силу модели. Чем меньше значение частной λ, тем более ценным является данный показатель.

F-критерий исключение — это F-критерий, связанный с исключением данного показателя из анализа, а уровень его значимости р<0,05 показывает, что исключение показателя приводит к статистически значимому изменению соотношения дисперсий, значит этот показатель вносит важный вклад в дискриминацию групп.

Таким образом, наибольший вклад в дискриминацию групп вносят следующие судебно-биохимические показатели: содержание мочевины и общего белка и отношение содержания мочевины и креатинина.

Толерантность является мерой избыточности переменной в модели. Переменные с толерантностью менее 0,01 малоинформативны для соответствующей модели и в нее не включаются. Из данных табл. 2 видно, что все переменные имеют высокие значения толерантности, что свидетельствует об отсутствии тесной взаимосвязи изученных судебно-биохимических показателей между собой. Наименьшие значения толерантности у показателей содержания общего белка и мочевины, следовательно, эти переменные несут малую дополнительную информацию.

Для каждой причины летального отравления, а также для групп с другими причинами смерти и механической травмой получили классификационные функции, являющиеся линейными комбинациями наблюдаемых значений судебно-биохимических показателей:

Отравление НС и ПВ:

–0,0042·С_глюк+(–0,18·С_моч)+(–0,0098·С_кр)+0,29·С_белок+0,16·(С_моч/С_кр)+18,05·МСМ+15,08·АХЭ — 44,10.

Отравление этиловым спиртом:

0,025·С_глюк+(–0,14·С_моч)+(–0,038·С_кр)+0,20·С_белок+0,13·(С_моч/С_кр)+18,41·МСМ+16,02·АХЭ — 41,72.

Отравление суррогатами этилового спирта:

–0,020·С_глюк+(–0,20·С_моч)+0,027·С_кр+0,27·С_белок+0,16·(С_моч/С_кр)+20,65·МСМ+15,66·АХЭ — 47,70.

Отравление уксусной кислотой:

0,081·С_глюк+(–0,23·С_моч)+(–0,0019·С_кр)+0,19·С_белок+0,15·(С_моч/С_кр)+21,09·МСМ+16,98·АХЭ — 47,17.

Отравление оксидом углерода (II):

0,023·С_глюк+(–0,098·С_моч)+(–0,016·С_кр)+0,24·С_белок+0,11·(С_моч/С_кр)+18,03·МСМ+15,05·АХЭ — 39,73.

Механическая травма:

0,0011·С_глюк+(–0,12·С_моч)+0,0042·С_кр+0,23·С_белок+0,11·(С_моч/С_кр)+18,79·МСМ+15,26·АХЭ — 39,67.

Другие причины:

–0,019·С_глюк+(–0,17·С_моч)+0,13·С_кр+0,24·С_белок+0,13·(С_моч/С_кр)+18,36·МСМ+14,082·АХЭ — 38,02.

Исходную выборку данных изученных показателей следует считать «обучающей выборкой», а полученные математические модели необходимы для прогнозирования летальных отравлений на основе судебно-биохимических показателей для новых случаев.

Для проверки корректности дискриминантного анализа необходима оценка матрицы классификации (табл. 3).

Среди летальных отравлений наиболее эффективно выявляются отравления НС, ПВ (9,68%) и суррогатами этилового спирта (5,26%); практически не выявляются отравления этиловым спиртом и уксусной кислотой.

В результате исследований установили, что наиболее информативными судебно-биохимическими показателями трупной крови для выявления летальных отравлений являются содержание мочевины, общего белка и отношение количества мочевины и креатинина. Получены математические модели — классификационные функции отравлений основными группами токсикологически важных веществ, которые могут быть использованы как дополнительный параметр при диагностике отравлений наркотическими средствами, психотропными веществами и суррогатами этилового спирта.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.