Введение
Для решения различных задач судебной медицины биофизические методы, в том числе метод измерения импеданса, являются достаточно перспективными [1—5]. Методы, дающие количественные результаты, открывают возможность для объективной оценки [6]. Настоящая статья посвящена поиску объективных методов оценки результатов импедансометрии в интересах определения давности наступления смерти (ДНС).
Цель исследования — поиск способа и формы представления импедансометрических данных для уточнения срока ДНС при комплексной оценке.
Материал и методы
Исследовали трупы 8 свиней в возрасте до 1 мес с массой 5—7 кг. Трупы были получены со скотобойни, где животных забили традиционным способом, с использованием электрического тока, без повреждений кожного покрова. Исследуемый посмертный период составил 1 мес. Все измерения проводили в низкотемпературных стандартизированных условиях (температура воздуха +4 °C, влажность 45%). Методика проведения эксперимента была подробно описана в опубликованной ранее работе [7]. Предметом биофизических исследований цельного животного являлись показатели импеданса тканей трех диагностических зон биообъекта: кожно-мышечного лоскута, хрящевой части III ребра и пяточного сухожилия, показания импеданса регистрировали с периодичностью 1—2 дня. Всего было снято 2100 показаний, по 700 показаний соответственно.
Свинья среди крупных млекопитающих является организмом, наиболее близким к человеку применительно к изучению условий постмортального периода, в том числе с точки зрения размерных характеристик (габаритов), строения наружных кожных покровов и особенностей анатомии и физиологии многих систем и органов [8—10]. Ранее установлена схожая картина динамики изменений показателей импеданса тканей трупов свиней и человека в процессе разложения [11], что позволяет говорить о возможности использования кожно-мышечного лоскута, хрящевой ткани и сухожилий трупа свиньи как адекватной модели соответствующих тканей трупа человека.
Проведение исследования по теме «Изучение динамики некоторых физических параметров трупа в раннем и позднем посмертном периодах для оценки возможности использования их для установления давности наступления смерти» было одобрено Комитетом по медицинской этике при Минздраве Республики Карелия и Петрозаводском государственном университете (Заключение №3 от 21 мая 2019 г.).
Результаты и обсуждение
В настоящем исследовании на протяжении нескольких лет производили накопление эмпирических данных (показателей импеданса разных тканей целостного трупа), в процессе которого осуществляли поиск способа и формы их представления. В опубликованной ранее работе [7] сообщалось об исследованиях зависимости импеданса от срока ДНС, проведенных в стандартизированных условиях на 4 объектах. С перерывом в 2 года дополнительно были проведены подобные исследования при аналогичных условиях еще для 4 объектов. Новые результаты хорошо согласуются с полученными ранее.
Изменение импеданса Z для всех частот тока исследования носит волнообразный характер и, как следствие, одинаковые значения импеданса могут наблюдаться для разных сроков ДНС. Это не позволяет использовать абсолютное значение импеданса Z как единственный параметр для определения срока ДНС. Для уточнения интервала ДНС по значениям импеданса использовали дополнительно относительные коэффициенты, характеризующие дисперсию импеданса, т.е. его зависимость от частоты тока исследования:
k1=(Z1кГц–Z10кГц)/(Z10кГц–Z100кГц); k2=(Z10кГц–Z100кГц)/Z100кГц,
где Z1кГц — импеданс на частоте 1 кГц и т.п. При выборе формул для вычисления k1 и k2 руководствовались данными работы [3]. Так, выражение (Z1кГц–Z10кГц) характеризует сопротивление некробиотически измененных клеток, а (Z10кГц–Z100кГц) позволяет оценить сопротивление неповрежденных клеток. Для оценки и сравнения показателей Z и коэффициентов использовали медианные значения этих величин [12].
Для всех диагностических зон в исследуемый период ДНС (от 0 до 31 сут) можно условно выделить три интервала, характеризующие волнообразное изменение импеданса: интервал I — от 0 до 9 сут; интервал II — от 10 до 21 сут; интервал III — от 22 до 31 сут. Как для хрящевой ткани, так и для кожно-мышечного лоскута отмечается существенное различие значений коэффициента k1 в интервалы I и III (согласно критерию Вилкоксона [12], различия высокозначимы, уровень значимости p=0,01). Значения k1 внутри интервалов I и III остаются практически неизменными. В табл. 1 представлены медианные значения и границы верхнего и нижнего квартилей коэффициента k1 для этих интервалов. Для интервала II характерен рост значения коэффициента k1 от значения, соответствующего интервалу I, до значения для интервала III. Данные, полученные на сухожилии, дают больший разброс значений импеданса и коэффициентов при сроках ДНС более 10 сут по сравнению с данными для хряща и кожно-мышечного лоскута.
Таблица 1. Значения коэффициента k1 для различных диагностических зон
| Интервал ДНС | Медиана k1 [нижний квартиль; верхний квартиль] | ||
| хрящевая ткань | кожно-мышечный лоскут | сухожилие | |
| I (0—9 сут) | 0,69 [0,58; 0,80] | 0,58 [0,37; 0,78] | 0,95 [0,82; 1,15] |
| III (22—31 сут) | 3,71 [3,25; 4,76] | 3,71 [2,11; 4,23] | 3,44 [1,67; 4,78] |
Изменения коэффициента k2 характеризуются заметным уменьшением его величины в интервале I, примерно в 10 раз, и относительной стабилизацией значений k2 для интервалов II и III как для хрящевой ткани, так и для кожно-мышечного лоскута. Для описания динамики k2 в посмертном периоде представляется возможным использование уравнения регрессии. И для хрящевой ткани, и для кожно-мышечного лоскута уравнения регрессии имеют вид полиномов 4-й степени, отличающихся коэффициентами. На рисунке представлены график зависимости k2 от срока ДНС и его уравнение регрессии для хрящевой ткани. Для кожно-мышечного лоскута уравнение регрессии имеет вид:
y=10−6x4–3∙10−4x3+0,008x2–0,093x+0,441,
где y=k2 и x — срок ДНС (величина точности аппроксимации R²=0,9808).
Зависимость k2 от срока ДНС для хрящевой ткани.
Точки на графике — медианные значения k2; вертикальные отрезки соответствуют верхнему и нижнему квартилям; сплошная линия — график уравнения регрессии y(x), где y = k2 и x — срок ДНС; R2 — величина точности аппроксимации.
Таким образом, комплексный анализ величин коэффициентов k1 и k2 для нескольких диагностических зон поможет в уточнении интервала ДНС. В представленном эксперименте для исследуемого периода ДНС (1 мес) такой подход позволяет однозначно различить интервалы I (0—9 сут) и III (22—31 сут) и в пределах интервала I уточнять срок ДНС с помощью уравнения регрессии. При этом следует отметить, что отсутствие данных импедансометрии для сроков ДНС >1 мес не позволяет утверждать, что мы сможем различать интервал III и интервал ДНС >32 сут, поскольку не знаем динамику импеданса и коэффициентов. В 2020 г. также были проведены измерения импеданса кожно-мышечного лоскута плеча и бедра для 4 модельных биообъектов в сроки ДНС от 62 до 80 сут (интервал IV). В эти сроки ДНС хрящевая ткань и сухожилие были непригодны для измерений. Для различия интервалов III и IV значимым оказалось использование абсолютной величины Z (табл. 2). Сравнение только коэффициентов k1 и k2 для интервалов III и IV не позволяет в настоящем эксперименте различать эти интервалы [13].
Таблица 2. Значения импеданса Z и коэффициентов k1 и k2 для кожно-мышечного лоскута
| Интервал ДНС | Медиана k [нижний квартиль; верхний квартиль] | ||
| k1 | k2 | Импеданс Z (Ом) | |
| III (22—31 сут) | 3,71 [2,11; 4,23] | 0,020 [0,014; 0,039] | 117,6 [104,0; 150,2] |
| IV (62—80 сут) | 5,26 [4,31; 6,15] | 0,019 [0,014; 0,027] | 68,6 [61,0; 78,6] |
Дальнейшие исследования имеют конкретную практическую направленность: поиск взаимосвязи между изменениями тканей трупа, происходящими в посмертном периоде, и показателями их импеданса для конкретизации определяемого интервала ДНС.
Заключение
Проведенные исследования в стандартизированных условиях показали, что использование метода импедансометрии для диагностики ДНС возможно.
Для уточнения интервала ДНС анализ только абсолютных значений импеданса не является достаточным ввиду его волнообразного изменения. Предлагается дополнительно использовать относительные коэффициенты, характеризующие дисперсию импеданса.
Исследование возможности использования показателей импеданса тканей трупа для уточнения срока ДНС необходимо проводить с учетом патоморфологии разложения.
Для разработки рабочего алгоритма определения времени наступления смерти с учетом показателей импеданса тканей требуются дополнительные исследования динамики импеданса при нахождении трупа в различных условиях.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда №23-25-10061, проводимого совместно с Республикой Карелия и финансированием из Фонда венчурных инвестиций Республики Карелия.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.