CC BY
51
20
© А.В. Литвинов, С.В. Чирков, А.Ю. Вавилов, 2014 УДК 340.624.1:616-003.214:612.117.5
А.В. Литвинов1, С.В. Чирков2, А.Ю. Вавилов3 РАСЧЕТНЫЙ СПОСОБ УСТАНОВЛЕНИЯ ДАВНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ КРОВОПОДТЕКА НА ОСНОВЕ ЦИФРОВОЙ ФОРМАЛИЗАЦИИ ЕГО ЦВЕТА
ТКУ «Курганское областное бюро судебно-медицинской экспертизы» (нач. бюро - А.В. Литвинов);
2ГКУЗ ХМАО-Югры «Бюро судебно-медицинской экспертизы» (нач. бюро - С.В. Чирков);
3Кафедра судебной медицины (зав. кафедрой - проф. В.И. Витер)
ГБОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия» МЗ РФ
Цифровым способом осуществлялась формализация цвета кровоподтека по цветовой шкале RGB с переводом полученных значений в цветовое пространство YCrCb. Исследования выполнены на трупном материале. Изучены 2670 трупов мужчин и женщин европейского типа внешности, в возрасте от 18 до 84 лет. Изучались цифровые характе-ристики цвета периферической и центральной частей кровоподтеков. Результаты статистического анализа показали, что цифровые характеристики кровоподтека (цвет, яркость, насыщенность) с высокой степенью достоверности зависят от давности механической травмы, приведшей к образованию повреждения мягких тканей тела человека. Разработан способ, позволяющий объективным путем оценить цвет повреждения и произвести математический расчет давности травмы. Математические формулы представлены в статье. Процедура расчета иллюстрирована практической судебно-медицинской экспертизой.
Ключевые слова: кровоподтек, давность, цвет, цифровая формализация, расчет.
THE WAY OF THE ESTABLISHMENT OF PRESCRIPTION OF FORMATION OF THE BRUISE BASED ON DIGITAL FORMALIZATION OF ITS COLOR A.V Litvinov, S.V. Chirkov, A.Yu. Vavilov
The digital way carried out formalization of color of a bruise on color scale RGB with transfer of the re-ceived values in color space YCrCb. Researches executed on a cadaveric material. 2670 corpses of men and wom-en of the European type of appearance at the age at 18 to 84 years are studied. The research base made 2783 im-ages of a bruise. Digital characteristics of color of peripheral and central parts of bruises studied. Results of the statistical analysis have shown that digital characteristics of a bruise (color, brightness, a saturation) with high degree of reliability depend on prescription of the mechanical trauma, which has led to formation of damage of soft fabrics of a body of the person. The way-allowing objective by to estimate color of damage is developed and to make mathematical calculation of prescription of a trauma. Mathematical formulas presented in article. Calcu-lation procedure is illustrated an example of a practical forensic medical examination.
Key words: a bruise, prescription, color, digital formalization, calculation.
Установление давности внешнего травматического воздействия является одним из важнейших вопросов, подлежащих решению в ходе проведения судебно-медицинской экспертизы пострадавших, обвиняемых и других лиц, а также в ходе исследования трупа с телесными повреждениями [2, 3]. Применительно к кровоподтекам, являющимся объективным признаком травмы, суждение о давности их формирования осуществляется, преимущественно, на основании оценки морфологических особенностей конкретного повреждения (чаще всего, его цвета), оцениваемого экспертом визуально, исходя их известных литературных данных, личного опыта и личностных особенностей восприятия предметов и явлений окружающего его мира [5, 7, 9].
Таким образом, в основу формирования объективного экспертного заключения оказываются положены данные, полученные субъективным путем, что может существенно снизить ценность «Заключения эксперта» для следствия и суда [5, 8]. Выходом из сложившейся ситуации является разработка и применение в судебно-медицинской экспертизе методов, основанных на объективном, количественном анализе внешних морфологических особенностей исследуемых кровоподтеков [8], что в полной мере соответствует концепции «доказательной медицины».
Целью исследования явилось повышение объективности и точности судебно-медицинской диагностики давности внешнего травматического воздействия на мягкие ткани человека, сопровождавшегося формированием кровоподтека, посредством применения инструментальной фотографической фиксации и цифровой оценки и формализации его цвета.
Объективная фиксация внешнего вида повреждений мягких тканей фотографическим способом проведена на базе Курганского областного бюро судебно-медицинской
экспертизы и Бюро судебно-медицинской экспертизы Удмуртской Республики. Исследование осуществлено на трупном материале - 2670 трупов мужчин и женщин европейского типа внешности, в возрасте от 18 до 84 лет, проходивших судебно-медицинское исследование (экспертизу) в период 2010-2012 гг. Фотографированию подлежали трупы, имеющие на теле кровоподтеки различной локализации, давности и, соответственно, цвета повреждений. После отбора наиболее качественных фотографий (с правильной цветопередачей, достаточно резких и малошумных) исследовательская база составила 2783 изображения кровоподтека.
В соответствии с требованиями, предъявляемыми к судебно-медицинской цветной фотографии [10, 11], в каждом кадре находился образец (эталон) цвета.
Анализ полученных цифровых изображений кровоподтеков производился с помощью программ, свободно распространяемых для некоммерческого использования просмотрщик изображений IrfanView и программа анализа цвета пикселя экрана ColorPix.
Цветное изображение тела пострадавшего человека открывалось в программе IrfanView, соответствующим образом, удобным для пользователя, кадрировалось, затем с помощью ColorPix последовательно анализировались эталон цвета на фотоизображении (для проверки правильности цветопередачи) и собственно цвет кровоподтека. На фотоизображении выбирался центральный участок кровоподтека и его периферическая зона, в пяти точках которых с помощью ColorPix оценивался цвет по шкале RGB (Рис. 1).
В последующем RGB-коды центрального и периферического отделов кровоподтеков переводились в пространство цветовой модели YCrCb и, после соответствующей группировки (по полу, возрасту, давности повреждения, давности смерти и т.д.) анализировались статистически.
21
Рис. 1. Фотография передней поверхности трупа с повреждениями (кровоподтеками) и цифровыми их характеристиками (RGB-кодами)
Обработка результатов исследований производилась в соответствии с правилами, рекомендованными к применению в биологических и медицинских научных работах [1, 6]. Использовались описательные статистики, корреляционный, регрессионный и сравнительный анализы. Для получения итогового математического выражения, учитывающего множественные влияния учитываемых факторов, использован интеллектуальный анализ данных с использованием системы искусственного интеллекта PolyAnalyst [4].
Установлено, что анализируемые цифровые характеристики цвета кровоподтека (цвет, яркость, насыщенность) с высокой степенью достоверности зависят от давности травмы. Это позволило сделать вывод о перспективности цифровой объективизации цвета кровоподтека, облегчающей процедуру его формализации (наименования) и использования наименования цвета для целей диагностики давности внешнего травматического воздействия. Необходимо отметить, что проводимая таким способом формализация наименования цвета, в данном случае, носит абсолютно объективный характер и не зависит от личностных свойств лица, проводящего данное исследование.
Разработана методика, позволяющая оценить давность внешнего травматического воздействия, приведшего к появлению кровоподтеков на мягких тканях:
RGB-коды центрального и периферического участков кровоподтека переводятся в цветовую модель YCrCb путем пересчета по формулам:
Y = 0,299 х R + 0,587 х G + 0,114 х B
Cr = 0,500 х R - 0,419 х G + 0,081х B (1)
Cb = -0,169 х R - 0,331 х G + 0,500 х B
где Y - яркость пикселя цифрового изображения, ед.;
Cr - величина красной цветоразностной компоненты, ед.;
Cb - величина синей цветоразностной компоненты, ед.;
R - величина красной составляющей цвета изображения, ед.;
G - величина зеленой составляющей цвета изображения, ед.;
B - величина синей составляющей цвета изображения, ед.
Указанные характеристики рассчитываются для периферических и центральных отделов повреждения, соответственно.
Непосредственная давность кровоподтека рассчитывается по формуле:
DTR = 0,495x7 -1,656x0 + 0,615x7 ,-0,514х Cb ,-56,219 (2) где DTR - расчетная давность кровоподтека, час;
Yeриф - компонента Y периферии кровоподтека, знач.;
Y - компонента Y центра кровоподтека, знач.;
центр г г
СЬ„ериф - компонента Cb периферии кровоподтека, знач.;
Cr - компонента Cr центра кровоподтека, знач.
центр
Затем рассчитываются границы, в которых с вероятностью более 95% находится искомая давность внешнего травматического воздействия:
0,592 х DTRa - 6,464 < DTR < 0,958 х DTRa + 7,857 (3)
где DTR - расчетное значение давности травмы, час;
DTR - реальное значение давности травмы, час.
После оценки цифрового выражения цвета кровоподтека эксперт формулирует свое заключение в форме следующего суждения: «Учитывая цифровые характеристики цвета кровоподтека в его центральной области (значение по цветовой модели RGB равно - указывается значение) и на периферии (значение по цветовой модели RGB равно - указывается значение), считаю, что с вероятностью более 95% давность формирования повреждения находится в пределах (указываются границы) часов до момента его фотофиксации».
Реализация научных положений в виде создания компьютерных программ позволяет достаточно быстро и менее трудоемко внедрить в практическую деятельность методики, разработанные в ходе выполнения исследования. Авторами лично создана компьютерная программа «Brush’s color 1.0» (Рис. 2), реализующая результаты настоящей работы. Написание программы осуществлено в среде программирования Borland Delphi 3.0 на языке Object Pascal.
Ввод
информации
Управляющие f кнопки
Вывод
информации
Рис. 2. Основное диалоговое окно программы «Brush’s color v.1.0»
Способ практического применения разработанного метода продемонстрируем на примере следующего экспертного наблюдения:
Пример: Мужчина 68-и лет в ходе конфликта, возникшего в процессе употребления спиртных напитков, получает повреждения в виде кровоподтеков и ссадин лица, туловища и конечностей, закрытой черепно-мозговой травмы в виде ушиба головного мозга с формированием внутримозговой гематомы. Смерть наступила в лечебном учреждении г. Ижевска через 52 часа после травмы.
Произведена фотографическая фиксация повреждений на трупе. Исследованию по цифровой формализации цвета кровоподтеков был подвергнут снимок передней поверхности тела пострадавшего. Фрагмент снимка, содержащий кровоподтеки верхней трети передней поверхности грудной клетки, представлен на рисунке 3.
С помощью программы «ColorPix» установлены значения RGB-кодов центрального и периферического отделов кровоподтека. Полученные значения RGB-кодов переведены в цветовое пространство YCrCb по формуле (1). Затем произведены расчеты давности кровоподтека по формуле
(2) и определение границ, в которых с достоверностью более 95% находится искомое время травмы, по формуле
(3) , с помощью программы «Brush’s color 1.0» (Рис. 4).
В процессе расчета установлено, что объективно установленными границами давности анализируемого
22
Рис. 3. Фотография верхней трети грудной клетки слева (Стрелками указаны контроль цвета, цвет центра кровоподтека и его периферии)
кровоподтека является интервал 26,3-61,0 часов до момента фотофиксации повреждений на трупе, что полностью соответствует информации, имевшейся в распоряжении эксперта на момент исследования мертвого тела.
Сформировано экспертное суждение: «Учитывая цифровые характеристики цвета кровоподтека в его центральной области (значение по цветовой модели RGB равно 182;120;105) и на периферии (значение по цветовой модели RGB равно 213;172;126), считаю, что с вероятностью более 95% давность формирования повреждения находится в пределах 26,3 - 61,0 часов до момента его фото фиксации».
Выводы:
1. Создана методика фотофиксации и компьютерной оценки цвета кровоподтека, что позволяет количественно
Рис. 4. Пример расчета давности кровоподтека
(Введены RGB-коды цвета кровоподтека. Результат расчета представлен в поле вывода программы)
характеризовать его особенности на основе цветовой модели RGB с переводом в цветовое пространство YCrCb, что объективизирует экспертное описание и оценку повреждения [5].
2. Алгоритм цифровой фотофиксации, формализация цвета кровоподтека, и его количественная характеристика, повышают точность диагностики давности механической травмы, с объективным определением по представленным оригинальным математическим выражениям границ интервала, в котором с вероятностью более 95% находится искомое время травмы.
3. Созданная компьютерная программа «Brush’s color 1.0», ускоряет процедуру объективного установления давности механической травмы, сопровождавшейся формированием кровоподтеков, что облегчает практическое внедрение разработанного способа.
Литература:
1. Айвазян С. А., Мхитарян В. С. Прикладная статистика и основы эконометрики. — М., 1998. — 1022 с.
2. Акопов В. И. Судебная медицина. Практическое пособие для юристов и врачей. Изд. 2-е. — М., 2003. — 448 с.
3. Ананьев Г. В. Установление давности происхождения кровоподтеков при судебно-медицинской экспертизе живых лиц: автореф. дисс... докт. мед. наук. — М., 1987. — 38 с.
4. Вегеле В. PolyAnalyst — новинка Data Mining //Компьютерра. — М., 1996. — № 27. — С. 41-42.
5. Витер В.И., Литвинов А.В. Судебно-медицинская диагностика давности происхождения кровоподтеков (Монография). — Ижевск-Курган, 2014. — 220 с.
6. Гланц С. Медико-биологическая статистика: пер. с англ. / под ред. Н. Е. Бузикашвили, Д. В. Самойлова. — М., 1999. — 459 с.
7. Литвинов А. В., Витер В. И., Вавилов А. Ю. О необходимости цифровой стандартизации оценки цвета в практике судебномедицинских экспертиз //Проблемы экспертизы в медицине. — Ижевск, 2013. — № 3. — С. 33-36.
8. Литвинов А.В., Витер В.И., Вавилов А.Ю. О формализации наименования цвета в судебно-медицинской диагностике давности образования кровоподтеков // Проблемы экспертизы в медицине. — Ижевск, 2014. — № 2-3. — С. 13-16.
9. Литвинов А.В., Витер В.И., Вавилов А.Ю. Ретроспективный анализ и обоснование перспектив объективизации исследования кровоподтеков у живых лиц //Проблемы экспертизы в медицине. — Ижевск, 2014. — № 1. — С. 23-27.
10. Шишкин Ю. Ю. Цифровые технологии исследования изображений как средство судебно-медицинской диагностики повреждений кожи: дис. ... докт. мед. наук. — М., 2005. — 198 с.
11. Шишкин Ю. Ю., Калинин Р. В. Применение цифровой фотографии для объективной оценки морфологических изменений кожи //Вестник РГМУ. Периодический медицинский журнал. — М.: РГМУ, 2005. — № 3 (42). — С. 195.
© Н.Н. Дебой, А.В. Малыхин, А.В. Уласов, 2014 УДК 340.6
Н.Н. Дебой, А.В. Малыхин, А.В. Уласов К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ДИСТАНЦИИ ВЫСТРЕЛА ИЗ ОГНЕСТРЕЛЬНОГО ОРУЖИЯ ОГРАНИЧЕННОГО ПОРАЖЕНИЯ
ГБУЗ «Самарское областное бюро судебно-медицинской экспертизы» (нач. бюро - д.м.н., доц. А.П. Ардашкин) В статье приведены результаты исследований огнестрельных повреждений на одежде потерпевших и экспериментальных мишенях, причиненных выстрелами резиновыми пулями из огнестрельного оружия ограниченного поражения: пистолетов «ИЖ-79-9Т», МР-79-9ТМ, «Лидер», «Хауда» МР-341 и револьвера «Наган-М», патронами различных типов, позволяющие определять расстояние выстрела в пределах близкой дистанции. Ключевые слова: дистанция, огнестрельный, оружие, ограниченный, поражение.
