Дифференциальная диагностика рубленых повреждений кожи и плоских костей черепа по признаку остроты лезвия

Леонов Сергей Валерьевич

Дифференциальная диагностика рулбеных повреждений кожи и плоских костей черепа

по признаку остроты лезвия

14.00.24 – Судебная медицина

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора медицинских наук

Москва – 2007

Работа выполнена на кафедре судебной медицины государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию», на базе ГУЗ «Бюро судебно-медицинской экспертизы» Министерства здравоохранения Хабаровского края.

Научный консультант - доктор медицинских наук,

профессор А.И. Авдеев

Официальные оппоненты:

Заслуженный деятель науки РСФСР, доктор медицинских наук,

профессор В.Н. Крюков

Заслуженный врач РФ, доктор медицинских наук,

профессор В.Н. Звягин

Заслуженный врач РФ, доктор медицинских наук,

профессор В.В.Жаров

Ведущая организация –

111 Главный государственный центр судебно-медицинских и криминалистических экспертиз Министерства обороны РФ

Защита состоится " 21 " июня 2007 г. в 14.00 часов

на заседании диссертационного совета Д 208.070.01 при ФГУ «Российский Центр судебно-медицинской экспертизы Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» по адресу: 125284, г. Москва, ул. Поликарпова, дом 12/13

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ «Российский Центр судебно-медицинской экспертизы Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (125284, г. Москва, ул. Поликарпова, дом 12/13)

Автореферат разослан "____" _____________ 2007г.

Ученый секретарь

диссертационного Совета

кандидат медицинских наук,

доцент О.А. Панфиленко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Судебно-медицинская экспертиза рубленых повреждений относится к числу сложных и малоизученных видов проблем. Рубленые повреждения наиболее часто встречаются при нанесении травмы с целью лишения человека жизни и отнесены к тяжким преступлениям против личности. Нередко рубящие предметы используются при криминальном расчленении трупа с целью сокрытия преступления. Исследование таких фрагментов с целью идентификации орудия повреждения является одним из наиболее сложных и трудоемких процессов.

В работах, посвященных воздействию рубящих орудий, авторы акцентируют внимание на рассмотрении повреждений мягких тканей, одежды, костей (И.В. Скопин,1960; М.З. Дынкина, 1961; Н.Г. Шалаев, 1959, 1960, 1961; Б. Аугистинас, 1963; В.И. Коненко, 1965; И.Б. Дмитриев, 1966; М.И. Войлер и Д.А. Эренкранц, 1968; И.М. Каплунов и Б.С.Хидоятов, 1968; Г.Н. Назаров и В.И. Пашкова, 1973; В.А. Кодин и П.В. Полякова, 1991; Н.В. Панова, 1992). Относительно редко рубящие предметы используются при членовредительстве (С.Ф. Дементьева, 1955).

Согласно утвердившимся понятиям, повреждения, нанесенные рубящими предметами, отнесены к острой травме. Но вместе с тем, многие авторы выделяют и признаки, характерные для действия тупых твердых предметов (кровоизлияния в края кожных ран как признаки ушиба, соединительно–тканные перемычки, осаднения краев, выкрашивание и сколы костных тканей и т.д.). Так, например, на наличие осаднения краёв рубленой раны указывают Е.Т. Бокова (1951), М.Л. Мурашко (1955), Д.М. Сангинов (1964). По мнению авторов, осаднения краев рубленых ран присутствуют в большинстве случаев, и если они не диагностируются визуально, то выявляются гистологическим методом. А.С. Игнатовский (1892), М.И. Райский (1938, 1953) подчеркивают полное отсутствие осаднения по краям рубленых ран.

Единого мнения о наличии или отсутствии на дне рубленой раны межтканевых перемычек нет (А.С. Игнатовский, 1910; A. Pоnsold, 1957).

По мнению одних авторов (Е.Т. Бокова, 1951; Д.М. Сангинов, 1967) длина раны меньше длины лезвия; Р.М. Долгова (1963) считает, что длина раны соответствует величине лезвия топора. В других публикациях (Б.А. Саркисян, Д.А. Карпов, А.В. Решетов, 2005) имеются свидетельства, что при ударах «с протяжкой» возможно образование ран больших, чем лезвие следообразующего объекта.

Работы в области современной судебной медицины, особенно в травматологии, перекликаются с техническими дисциплинами, в первую очередь, с механикой деформируемого твердого тела (В.Н. Крюков, 1971, 1986; И.Ф. Крылов, 1976; А.И. Барботько, А.Г. Зайцев 1990; В.Э. Янковский, 1973, 1974, 1990; Е.М. Морозов, М.В. Зернин, 1999).

Процесс разрушения костных объектов развивается по общим законам твердых (композитных) материалов (C.J. Polson, 1965; И.В. Кнетс, Г.О. Прафафрод, Ю.Ж. Саулгозис, 1980; F. Baldium, Dirk Ropohl, 1983; K. Puschel et al, 1987; В.Э. Янковский, В.А. Клевно, 1991; В.Н. Крюков, 1995).

Таким образом, современная судебно-медицинская фрактология является связкой (В.А. Клевно, В.Э. Янковский, 1991) между судебно-медицинской травматологией и техническими дисциплинами (Р.Г. Геньбом, 1963; Л.В. Давыдов, 1966; И.А. Биргера, Я.Г. Пановко, 1968; Н.В. Лившиц, 1973; В.Н. Бахметьев, 1977; В.И. Шиканов, 1974; В.В. Ананко, 1979; И.И. Язвинский, 1983; В.П. Петров, 1982; Л.П. Герасимова, А.А. Ежов, М.И. Маресев, 1986; Г.Ф. Пучков, С.И. Рахманов, А.Л. Федоровцев, 1997; А.А. Матышев, 1998). Н.В. Одинцов и Н.С. Эделев (1979) указывают на необходимость использования теории сопротивления материалов в судебно-медицинской практике.

Анализ литературы показывает, что особенности рубленых повреждений кожи и костей изучены достаточно широко, но единого подхода к описанию морфологии разруба не существует. Характер и особенности разрушения кожи с позиции механики деформируемого твердого тела и теории резания материалов вообще не изучались. Остается неясным механизм процесса разрушения рубленых повреждений костей, четко не определены критерии, указывающие на рубленый характер повреждения, в том числе, при перпендикулярных ударах.

Для изменения подхода к рубленой травме практическим экспертам необходимо знать азы теории резания материалов либо пересмотреть (при необходимости) позиции и подходы к изучению острой травмы, в том числе и рубленых повреждений. Все вышеизложенное стимулирует осмысление опыта и поиск новых решений данной проблемы.

В проблемных публикациях по судебно-медицинской травматологии ставится задача комплексного исследования различных видов травм. Отмечается, что для изучения характера повреждений целесообразно подвергнуть анализу не только условия травматизации, но и свойства повреждаемых тканей, их вид, характер, типы локального и конструкционного разрушения и т.д. (В.Н. Крюков, 1986; В.А. Клевно, 1994). Представляется важным проведение математического моделирования процесса загружения кости при различных условиях ее опирания, под воздействием сосредоточенной силы.

Особый интерес для следственной практики при экспертизе рубленых повреждений приобретает установление механизма травмы. Поскольку условия травмы в случаях причинения повреждений неизвестны, то для реконструкции обстоятельств происшествия судебному медику приходится судить о механизмах разрушения по признакам и характеру мест разрубов. Органы следствия зачастую выносят вопросы не только о свойствах рубящего объекта (как метрических, так и морфологических), но и об условиях, в которых наносились повреждения.

Установить рубленый характер повреждения кожи и кости порой весьма затруднительно, а определение остроты лезвия топора по морфологическим свойствам повреждений иногда вообще невозможно, поскольку отсутствуют какие-либо базовые экспериментальные исследования. Практически нет и обобщенных наблюдений частных видов рубленых повреждений.

Цель работы. Установить и обосновать дифференциально-диагностические критерии свойств повреждений кожи и плоских костей черепа в зависимости от остроты лезвия рубящего орудия.

Задачи исследования.

1. На основе анализа особенностей рубленых ран кожи выявить видоспецифические признаки, позволяющие судить о свойствах лезвия рубящего предмета.

2. Изучить характерные отличия повреждений плоских костей в зависимости от остроты лезвия рубящего орудия.

3. Разработать и обосновать степень диагностики остроты лезвия рубящего орудия по видоспецифическим особенностям причиненных повреждений.

4. Осуществить анализ механизмов травмы рубящим предметом в сопоставлении с морфологическими особенностями разрушений.

Научная новизна работы. Впервые разработана и решена проблема определения остроты рубящего следообразующего объекта, основанная на комплексном изучении результатов экспериментальных наблюдений по морфологической картине разрушения и математического моделирования. Полученные данные позволили установить динамику формирования повреждений кожи и плоских костей, возникающих при воздействии рубящих предметов с различной остротой лезвия. Определены морфологические признаки вязкого и хрупкого разрушения кожного покрова и костной ткани в зависимости от остроты лезвия рубящего предмета.

Впервые определены диагностические коэффициенты, позволяющие с высокой степенью достоверности устанавливать остроту лезвия рубящего следообразующего объекта, и решать группу совершенно новых экспертных вопросов.

Практическая значимость работы. Практическая ценность исследования заключается в установлении новых специфических признаков рубленой травмы. На основании экспериментальных наблюдений отработана математическая модель острой травмы от действия рубящего предмета с расчетом диагностических коэффициентов, что позволяет при судебно-медицинских исследованиях трупов с рублеными повреждениями решать вопросы о механизмах, условиях и обстоятельствах травмы, а также морфологических особенностях следообразующего объекта.

Публикации. Материалы диссертации отражены в 31 публикации, из них 4 в рецензируемых ВАК изданиях и монографии. Получено 4 патента РФ на изобретения и 4 положительных решения формальной экспертизы по изобретениям, 13 свидетельств на рационализаторские предложения.

Апробация материалов диссертации. Материалы диссертации были доложены: на совместных конференциях кафедры судебной медицины и патологической анатомии ДВГМУ; конференции, посвященной памяти профессора Даниловского И.Г. (секция механики деформируемого твердого тела) Тихоокеанского государственного университета (2005); совместных конференциях кафедры судебной медицины, патологической анатомии ДВГМУ и ГУЗ «Бюро судебно-медицинской экспертизы» МЗ ХК (2004, 2005, 2006); расширенном заседании организационно - методического совета ГУЗ «Бюро судебно-медицинской экспертизы» (2005, 2006); заседании Хабаровского отделения ВОСМ (2005, 2006); научной конференции молодых ученых в ДВГМУ (2000); II-ой Международной научно-практической конференции «Достижения ученых XXI века» (2006).

Внедрение в практику. По материалам научного исследования получено 4 патента РФ на изобретения, 13 свидетельств на рационализаторские предложения. Практические рекомендации и основные положения исследования внедрены в практику ГУЗ «Бюро судебно медицинской экспертизы» Министерства здравоохранения Хабаровского края. Научно-теоретические положения диссертационной работы внедрены в учебный процесс кафедры судебной медицины Дальневосточного государственного медицинского университета, Владивостокского государственного медицинского университета.

Положения, выносимые на защиту.

1. Рубленые раны кожи при их образовании приобретают видоспецифические свойства, по которым можно судить об остроте лезвия повреждающего орудия в диапазонах: 7 мкм, 14 - 20 мкм, 40-75 мкм, 100 - 150 мкм.

2. Морфологические свойства рубленых повреждений плоских костей имеют характерные отличия в зависимости от остроты лезвийной кромки рубящего предмета в интервалах: 20 мкм, 40 - 80 мкм, 120 - 200 мкм.

3. Разработаны и определены диагностические коэффициенты видоспецифических признаков степени остроты режущей кромки рубящего орудия.

4. Морфологические свойства разрушения плоских костей черепа формируются в зависимости от конкретных условий механизмов травмы рубящим предметом.

Объем исследований и личный вклад автора. Все разделы выполнены и проанализированы автором самостоятельно. Автором диссертации проведено 199 экспериментальных наблюдений по исследованию механики и морфологии разрушения кожного покрова и плоских костей под воздействием рубящих объектов с различной остротой лезвия на базе танатологического и медико-криминалистического отделений ГУЗ «Бюро судебно-медицинской экспертизы» МЗ ХК. Проанализирована 291 экспертиза, связанная с рубленой травмой. Проведено 93 самостоятельных исследований (экспертиз) расчлененных останков и изолированных рубленых повреждений.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 250 страницах машинописного текста и состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, библиографического указателя. Работа иллюстрирована 39 рисунками, 82 фотографиями, содержит 19 таблиц, 2 практических примера. Указатель литературы включает 341 источник, из них 303 отечественных и 38 зарубежных авторов.

Содержание работы

Материалы и методы исследования. Была проанализирована 291 экспертиза из архива ГУЗ «Бюро судебно-медицинской экспертизы» МЗ ХК за 1996-2005 г.г.. Реализовано 199 экспериментальных разрубов костей и кожного покрова, нанесенных топором с различной остротой лезвия. В экспериментах были использованы трупы мужского и женского пола в стадии выраженного мышечного окоченения, имитирующего наличие мышечного тонуса. Экспериментальные наблюдения проводили в течение первых суток после наступления смерти.

Применяемые в нашей работе объекты исследования приведены в табл. 1.

Таблица 1

Характеристика групп объектов исследования

Удары наносились одной рукой, или двумя руками (рис. 1). Всего было произведено 58 ударов, которые снимались на цифровую камеру DV i1080. Изображение обрабатывалось на компьютере и раскладывалось по кадрам. Для определения скорости топора при ударе справа от экспериментатора мы помещали масштабную ленту с высотой полосы 5 см. Топор при ударе двумя руками за 0,125 с проходил участок в 1,25 м, скорость удара составляла около 10 м/с; при ударе одной рукой – около 1 м, скорость удара – около 8 м/с. Учитывая вес топора 1700+80-100 г (С.А. Николаев, Л.А. Плинер, 1948) энергия удара составляла 544-850 Дж. (E=mv²/2). Импульс тела составил 13,6-17 кг ^. м/с.

Для измерения прилагаемой нагрузки при статических исследованиях мы использовали механический пресс УМ-А5 (г. Армавир, 1963г.), позволяющий регистрировать усилие, прилагаемое к разрушаемому объекту. Костные объекты помещали на специально изготовленные подложки, которые обеспечивали различное опирание разрушаемого объекта. При исследовании повреждений кожного покрова в качестве следовоспринимающего объекта использовали кожу от трупа человека с области головы.

Полученные в ходе экспериментов повреждения изучали визуально, метрически, стереоскопически и при помощи люминесцентного микроскопа (ЛЮМАМ). Фотосъемку экспериментов и выявленных повреждений производили цифровой камерой «FujiFilm S5100» со стандартным объективом х10.

При исследовании рубленых повреждений кожи волосистой части головы выделены 44 признака – повреждения. При исследовании рубленых повреждений плоских костей выделены 76 признаков – повреждений.

Для решения поставленных задач по определению остроты следообразующего объекта по повреждениям (по характеру разруба) нами был использован метод последовательной процедуры распознавания с помощью диагностических коэффициентов, основанный на формуле Байеса с расчетом диагностических коэффициентов (ДК) (Гублер Е.В., 1990). Для оценки информативности признаков применялась мера Кульбака. Полученными данными руководствовались при создании диагностической таблицы.

Результаты экспериментальных наблюдений по каждой группе проверяли:

• методом слепых экспериментов, когда полученные данные проверяли на повреждениях костей и кожи с заранее подобранными топорами с остротой лезвия, не известной исследователю перед постановкой эксперимента;

• при проведении практических судебно-медицинских экспертиз (по уголовным делам с заранее известными данными об остроте топора, используемого при нанесении повреждений и расчленении трупа);

• при производстве экспертных исследований повреждений, когда результаты осмотра рубящих орудий становились известны после дополнительных запросов.

Результаты исследований и их обсуждение.

Математическое моделирование

Разрушение тканей в зависимости от условий нагружения (остроты рубящего орудия). Для того, чтобы четко представлять процесс разрушения, происходящий в тканях под воздействием рубящего предмета (острого и тупого), необходимо обратиться к классическим задачам из механики деформируемого твердого тела: Буссинеска, Герца и Хилла–Джонсона.

Механику разрушения в плоском полупространстве при действии острого лезвия можно рассмотреть на примере задачи Буссинеска.

Первоначальный контакт острого индентора с поверхностью кости воспроизведен на рис. 2.

Распределение главных напряжений при этом представлено на рис. 3. При таком напряженно-деформированном состоянии в месте контакта «острый индентор – материал» повреждаемые ткани проявляют пластический тип деформации.

Внедрение острого индентора в упругопластическое полупространство приводит к течению материала вверх и в сторону (по краям индентора) к свободной поверхности. В результате образуется наплыв материала вокруг зоны внедрения острого индентора в материал (рис. 4).

Наиболее наглядно течение материала в противоположную сторону от направления внедрения индентора демонстрируют параболические ямки, выявляемые при микроскопическом исследовании кости (ув. х200-400)

(рис. 5).

Экспериментальные наблюдения показывают, что чем острее лезвие топора, тем более мелкие ямки отрыва наблюдаются на плоскости резания кости, и, наоборот, при действии тупого лезвия формируется крупноямочный отрыв (рис. 6).

Распределение напряжений и зарождение разрушения при внедрении острого индентора представлено на рис. 7,8.

Эпюра σ_y – обуславливает возникновение радиальных трещин у границы зон на поверхности материала. Эпюра σ_z – обуславливает возникновение боковых трещин внутри всего объема материала. Эпюра σ_φ – обуславливает возникновение медианных трещин вблизи основания пластической зоны под индентором.

Математическое обоснование процесса разрушения под воздействием тупого лезвия можно рассмотреть на примере двух задач – задачи Герца и модели Хилла-Джонсона.

Контакт тупого индентора с поверхностью кости изображен на рис. 9.

Распределение главных напряжений при этом представлено на рис.10.

При контакте тупого индентора с упругим полупространством в окрестности контактной поверхности все главные напряжения сжимающие, что приводит к развитию в области контакта состояния, близкого к гидростатическому сжатию (материал сжимается по всем трем плоскостям). В состоянии гидростатического сжатия разрушение материала невозможно (рис. 11):

Внедрение тупого индентора в упругое полупространство (модель Хилла-Джонсона) (рис. 12).

Разрушение, происходящее в упругопластическом полупространстве при внедрении тупого индентора (рис.13).

Сравнивая контактное взаимодействие острого и тупого инденторов на приведенных моделях, мы определили следующие принципиальные отличия:

различные напряженные состояния обеспечивают различные деформации (рис. 14). При воздействии острого индентора возникает зона пластической деформации в местах контакта индентора с материалом и несколько впереди от вершины индентора. Напряжения направлены таким образом, что обеспечивают текучесть материала (нами фиксировалось на микроскопическом уровне) в сторону, противоположную направлению действия силы. При воздействии тупого индентора перед ним возникает зона, подобная гидростатическому сжатию в форме полусферы, затем напряжения резко меняют свой знак на противоположный и становятся растягивающими. Дальше, по направлению действия внешней силы, возникает зона пластической деформации (напряжения формируют чистый сдвиг), а вслед за ней – зона хрупкого разрушения (двуосное растяжение).

Различные деформации формируют отличающуюся систему трещин и, соответственно – разный характер разрушения (рис. 15).

Повреждения кожного покрова

Моделирование, вкупе с экспериментальным исследованием, позволило определить механизм разрушения кожи под воздействием рубящего предмета при различной остроте лезвия, с учетом структурных элементов кожного покрова:

1. Если радиус кривизны лезвия от 7 до 20 мкм, внедрение лезвия топора приводит к локальному разрушению в месте контакта. На некотором расстоянии от резца (впереди него) возникает локальная зона пластической деформации, которая и формирует образование строго ограниченных (локальных) дислокаций. Далее, на стенки сформированного разруба начинают действовать поля заточки травмирующего предмета. Формирующаяся деформация растяжения приводит к зарождению на вершине разруба и дальнейшему развитию трещины распора. Ввиду пластичности материала кожи развивающаяся деформация растяжения ограничена, однако раздвигание краев полями заточки резца все равно приводит к формированию растягивающих напряжений, максимально концентрирующихся на вершине развивающейся зоны разрыва. Таким образом, рубящий предмет только на этапе внедрения работает своим лезвием. Далее на всем протяжении разрушения в большей степени работает клин резца. Такой вид разрушения позволяет отнести травмирующий предмет к острым.

2. Лезвия с радиусом кривизны режущей кромки 20–40 мкм по морфологии разрушения занимают промежуточное положение, их следует расценивать как острые предметы с затупленным лезвием.

3. Если радиус кривизны лезвия свыше 75 мкм, происходит деформация структурных элементов объекта. Деформации подвергается значительный объем кожи, границы которого далеко выходят за пределы области контакта с травмирующим объектом. Развивающиеся дислокации внутри каждого структурного элемента материала объединяются, при этом могут образовываться микроразрушения. Наиболее грубые деформации развиваются на границах структурных элементов кожи. Что примечательно, разрушение зарождается и развивается изнутри материала в направлении к точке резания. Такой вид разрушения позволяет отнести травмирующее орудие к тупым твердым предметам.

Сопоставляя наши гистологические исследования повреждений кожного покрова с реальными размерами резцов (их радиусов кривизны от 7 до 150 мкм), мы получили следующие результаты:

Лезвие с радиусом режущей кромки 7 мкм -

• вызывает минимальную деформацию эпителия (вытягивание);

• незначительно разрыхляет коллагеновые волокна кожи;

• пересекает, не вызывая деформации волос (все его элементы);

• не вызывает деформацию жировых клеток.

Лезвие с радиусом режущей кромки 14 мкм -

• вызывает минимальную деформацию эпителия (вытягивание);

• формирует «ватообразность дермы», то есть деформирует слой коллагеновых волокон;

• формирует отжатие волосяных фолликулов;

• не вызывает деформацию жировых клеток.

Таким образом, для наших наблюдений истинно острыми предметами оказались орудия, у которых радиус кривизны лезвия был от 7 до 20 мкм.

При исследовании повреждений, причиненных лезвиями с радиусом режущей кромки 20-40 мкм, было констатировано, что они:

• вызывают деформацию тканей вокруг волосяного фолликула, вызывая его смещение, частичное отделение от стенок повреждения;

• жировые клетки не имеют зернистости (как в первой группе) и разделены в виде конгломератов клеток (появляются признаки раздавливания).

Таким образом, острыми предметами с затупленным лезвием следует расценивать предметы с радиусом кривизны лезвия от 20 до 75 мкм.

В группе наблюдений, где повреждения были причинены лезвием с радиусом кривизны свыше 75 мкм, признаки деформации и разрушения от давления были констатированы во всех структурах кожи (включая волосы). Названные лезвия в момент удара начинают формировать повреждения, присущие воздействию ребра тупогранного предмета.

Сравнивая два типа разрушения, нами предположена дифференциально-диагностическая таблица для практического применения по определению того или иного вида разрушения.

Увеличение радиуса закругления режущей кромки резца влияет на процесс резания: увеличение радиуса приводит к росту сил резания, изменению пластических и хрупких свойств тканей. Изменение свойств тканей влияет на морфологию сформированного повреждения. Выработанные и обоснованные с позиции фундаментальных наук (сопромат, резание материалов) дифференциально-диагностические признаки позволяют проводить последовательную дифференциально-диагностическую процедуру по определению остроты лезвия с учетом изменений каждого структурного элемента кожи.

К видоспецефическим признакам повреждений кожи, сформированным острым лезвием, относятся: вытянутость эпителия, «зернистость» подкожно-жировой клетчатки, пересеченные в плоскости разруба волосяные фолликулы.

К видоспецефическим признакам повреждений кожи, сформированным лезвием средней остроты, относятся: нежное осаднение, размытость зернистого рисунка подкожно-жировой клетчатки, наличие продольного желобовидного углубления в дерме.

К видоспецефическим признакам повреждений кожи, сформированным тупым лезвием, относятся: скругленные края, «отжатые», деформированные, вывернутые волосяные фолликулы.

Разрушение плоских костей черепа

Проведенные исследования показали, что при ударе лезвием рубящего предмета под углом, близким к прямому, формируется морфологическая картина, характерная для действия ребра тупого твердого предмета. При полном погружении клина топора в повреждаемый объект происходит разрушение, в котором превалирующее значение занимают деформации растяжения (от распора его щеками). Кроме этого, возникают повреждения вследствие сдвиговых деформаций (обусловленных касательным действием щек и боковых поверхностей клина).

При перпендикулярном или близком к нему воздействии топор выступает как комбинированный предмет, обладающий, в первую очередь, свойствами тупого твердого предмета с удлиненной клиновидной контактной поверхностью соударения.

Резание как базовый процесс разрушения при разрубе протекает только при специфическом условии опирания кости (или ее участка): деформация растяжения, формирующаяся на кости, не должна превышать предел прочности, что обеспечивается при косом ударе смещением эпюры растягивающего напряжения к точке опоры кости (обеспечивается естественной кривизной черепа человека).

Полученные экспериментальные данные (с обоснованием с позиции теории резания материалов и механики деформированного твердого тела) позволили сделать вывод о том, что процесс резания костной ткани лезвием с остротой (20-80 мкм) протекает по квазипластическому типу. Об этом свидетельствуют такие фрактографические микроскопические признаки, как ямочный отрыв, параболический отрыв, чередование ямочного рельефа (наличие ямок разного размера).

Нами теоретически (с использованием теории резания материалов и сопромата) определено, что, применительно к костной ткани:

• истинно острыми будут предметы с радиусом кривизны лезвия меньше толщины ламеллы, то есть до 4–12 мкм (для костей черепа), однако в наших экспериментальных наблюдениях произвести разрубы лезвием такой остроты не удалось – происходило разрушение режущей кромки лезвия.

Практические и экспериментальные наблюдения, данные теории резания материалов и сопромата позволили выделить следующие группы рубленых повреждений плоских костей и определить механизм их разрушения:

• при средней остроте лезвия (20–80 мкм) разрушение протекает с преобладанием пластической деформации при этом основополагающим видом разрушения будет трещина распора.

• при затупленном и тупом лезвии (при остроте лезвия свыше 80 мкм) разрушение протекает с преобладанием пластической деформации в месте контакта лезвия с материалом кости и с преобладанием хрупкой деформации на противоположном участке кости (на внутренней костной пластинке). При этом основополагающим видом разрушения будет встречная трещина (изгиба).

При статическом и динамическом нагружениях наблюдается отличная морфологическая картина, что позволяет проводить дифференциальную диагностику этих видов разрушений. Разная морфологическая картина при статическом и динамическом нагружениях обусловлена тем, что при статике упругие реакции материала кости успевают реализоваться в полном объеме, а при динамическом разрушении – только частично.

При исследовании экспериментальных повреждений, полученных ударами рубящего предмета с различной остротой лезвия выявлено, что между ними отличия проявляются по признакам:

Для действия лезвие с радиусом кривизны режущей кромки 20 мкм характерно:

• наличие трасс на всем протяжении повреждения;

• наличие острого ребра края повреждения;

• мелко-зернистая поверхность разруба (ув. х42);

• мелкое зерно ямочного отрыва на поверхность разруба (ув. х200);

• серпентинный отрыв на поверхности разруба (ув. х200)

Для действия лезвие с радиусом кривизны режущей кромки 40-80 мкм характерно:

• наличие трасс на всем протяжении повреждения;

• наличие острого ребра края повреждения;

• мелкое зерно ямочного отрыва на поверхности разруба (ув. х200);

• продольные трещины без зияния (ув. х200).

Для действия лезвие с радиусом кривизны режущей кромки 120-200 мкм характерно:

• трассы едва заметны или отсутствуют;

• наличие зоны обжатия;

• наличие трещин всей наружной костной пластинки (ув. х42);

• единичные ямки (овалы) с отрывом (ув. х42);

• "гористый рельеф" (ув. х200);

• ямообразность поверхности (ув. х200);

• ступенеобразность поверхности (ув. х200).

К видоспецифическим признакам повреждений плоских костей (динамическое разрушение), сформированных острым лезвием, относятся такие признаки, как: серпентинный отрыв на поверхности разруба (ув. х200).

К видоспецифическим признакам повреждений плоских костей (динамическое разрушение), сформированных лезвием средней остроты, относятся такие признаки, как: наличие трасс на всем протяжении повреждения, наличие острого ребра края повреждения, мелкое зерно ямочного отрыва на поверхности разруба (ув. х200).

К видоспецифическим признакам повреждений плоских костей (динамическое разрушение), сформированных тупым лезвием, относятся такие признаки, как: отсутствие трасс, единичные ямки (овалы) с отрывом (ув. х42), ямообразность поверхности (ув. х200).

В ходе практических наблюдений (в рамках экспертной деятельности) нами выявлено, что специфическая заточка лезвия (наличие дополнительной режущей кромки) имитировали морфологию и острого (на микросокпическом уровне) и тупого (на макроскопическом) предмета. Поэтому для большой достоверности выводов эксперта необходимо наряду с поиском видоспецифических признаков на трупе и учета динамики изменения количества повреждений в зависимости от группы наблюдения, использовать математический анализ с вытекающей из него дифференциально-диагностической процедурой с применением диагностических коэффициентов апробированной для анализа и распознавания патологических процессов.

Выводы

1.Степень остроты рубящего предмета проявляется в зависимости от характера и особенностей механической устойчивости разрубу повреждаемых тканей, которая у них оказывается неодинаковой. При радиусе закругления режущей кромки рубящего орудия 7–20 мкм при ударе возникает рана с ровными краями, в то время как при взаимодействии с подлежащей костной тканью лезвие деформируется. Рубленые же повреждения кости начинают возникать при ударном контакте лезвия с радиусом кривизны режущей кромки 40 мкм, но при этом по краям кожной раны возникают специфические признаки воздействия затупленного лезвия.

2. Структурные особенности ран кожного покрова, которые возникают в момент их образования, позволяют достоверно судить не только о свойствах режущей части рубящего орудия, но и дифференцировать их происхождение от лезвий с радиусом кривизны 7 мкм, 14 – 20 мкм, 40 – 75 мкм, 100 – 150мкм.

3.Анализ морфологических особенностей повреждений плоских костей черепа позволяет диагностировать их происхождение от воздействия рубящих предметов, имевших кривизну режущей кромки лезвия 20 мкм, 40 – 80 мкм, 120 – 200 мкм, а также ориентироваться в отношении силы воздействия повреждающего орудия.

4. Установление остроты лезвия рубящего орудия может быть осуществлено при оценке видоспецифических признаков повреждений кожного покрова и плоских костей черепа, для верификации которых были рассчитаны диагностические коэффициенты.

5. Совокупный анализ морфологических свойств поверхностей разрубов плоских костей черепа и своеобразия топографии разрушений позволяет в каждом конкретном случае не только реконструировать механизмы травмы, но и судить об отдельных деталях событий происшествия.

Проведенные исследования позволили определить механику разрушения кожи и плоских костей при воздействии рубящего предмета. Определено, что топор обладает свойствами комбинированного (острого и тупого) предмета. При рубленой травме плоских костей под углом, близким к прямому, топор работает с превалированием свойств тупого твердого предмета, а при косых - острого.

Острота лезвия рубящего следообразующего объекта существенно влияет на механику разрушения кожи и плоской кости, формируя при ударах различные виды разрушения, что позволяет проводить дифференциальную диагностику по данному признаку.

Список публикаций

1. Методическое письмо по описанию повреждений на коже для хирургов, врачей приемного отделения, врачей-интернов, субординаторов по хирургии (в соавторстве с А.П. Чернышевым). Бюро СМЭ г. Хабаровск, 1994, 4с.

2. К вопросу о рубленых повреждениях длинных трубчатых костей // Избранные вопросы судебно – медицинской экспертизы. Вып.1. -Хабаровск, 1998. –– С. 49 – 50.

3. Метод восстановления прижизненного облика покойного (в соавторстве с И.В. Власюком, М.А. Шпанером).// Избранные вопросы судебно – медицинской экспертизы. Вып.2. – Хабаровск, 1999. –– С. 72 – 73.

4. Практические советы (в соавторстве с И.В. Власюком, М.А. Шпанером). // Избранные вопросы судебно – медицинской экспертизы. Вып.2. – Хабаровск, 1999. –– С. 76 - 78.

5. Необычный способ расчленения трупа // Избранные вопросы судебно-медицинской экспертизы. Вып. 3. – Хабаровск, 2000. –– С. 38 – 40.

6. Экспериментальные исследования рубленых повреждений длинных трубчатых костей // Перспективы развития и совершенствования судебно-медицинской службы РФ: Материалы V Всероссийского съезда судебных медиков. – М., Астрахань, 2000. – С. 301 – 302.

7. Возможности определения профессиональных навыков владения топором (в соавторстве с И.В. Власюком) // Перспективы развития и совершенствования судебно-медицинской службы РФ: Материалы V Всероссийского съезда судебных медиков. – М.; Астрахань, 2000. – С. 284 – 285.

8. Состояние вопроса о рубленых повреждениях (в соавторстве с В.А. Жуковым). // Избранные вопросы судебно-медицинской экспертизы. Вып. 4. – Хабаровск, 2001. – С. 24 – 29.

9. Прочностные свойства конечностей (как конструкции) в зависимости от условий их опирания (в соавторстве с А.Д. Ловцовым) // Избранные вопросы судебно-медицинской экспертизы. Вып. 4. – Хабаровск, 2001. – С. 30 – 35.

10. Влияние условий вкола и плотности кожи на свойства раны (в соавторстве с И.В. Власюком)// Избранные вопросы судебно-медицинской экспертизы. Вып. 5. – Хабаровск, 2002. – С. 50-54.

11. Отображение свойств острия ножа на различных по плотности участках кожи (в соавторстве с Н.В. Подборновым, В.В. Кимом)// Избранные вопросы судебно-медицинской экспертизы. Вып. 5. – Хабаровск, 2002. – С. 55-57.

12. Изменение свойств рубленой раны в зависимости от остроты рубящего предмета (в соавторстве с С.М. Михайличенко)// Избранные вопросы судебно-медицинской экспертизы. Вып. 5. – Хабаровск, 2002. – С. 57-62.

13. Практические навыки во владении топором// Избранные вопросы судебно-медицинской экспертизы. Выпуск 5. – Хабаровск, 2002. – С. 62-70.

14. Модификация направления на медико-криминалистическое исследование (в соавторстве с И.В. Власюком, В.С. Котельниковым)// Избранные вопросы судебно-медицинской экспертизы. Вып. 5. – Хабаровск, 2002. – С. 70-72.

15. Механизм разрушения трубчатых костей при рубящем воздействии (в соавторстве с А.П. Чернышевым)// Избранные вопросы судебно-медицинской экспертизы. Вып. 6. – Хабаровск, 2003. – С. 34-38.

16. Механизм разрушения диафиза длинной трубчатой кости под действием рубящего предмета при условии фиксации ее головок на упруго-податливой подложке (в соавторстве с А.А. Вайсфельдом, Ю.М. Дойхеном)// Дальний Восток: проблемы развития архитектурно-строительного комплекса: Материалы региональной научно-практической конференции. Вып. 4.– Хабаровск: Изд-во Хабар. гос. техн. ун-та, 2003. – С.206-210.

17. Случаи из практики: Сверловое повреждение черепа (в соавторстве с А.П. Чернышевым)// Актуальные проблемы судебной медицины: Сборник научных трудов Российского Центра судебно-медицинской экспертизы Минздрава РФ. – М.: Лана, 2003. - С. 176-177.

18. Теоретические аспекты деления следообразующих объектов на «острые» и «тупые» (в соавторстве с В.С. Сурниным)// Совершенствование судебно-медицинской экспертизы в условиях реформирования Вооруженных Сил Российской Федерации: Материалы науч.-практ. конф., посвященной 60-летию образования органов суд.-мед. экспертизы ВС РФ.- М.: ГВКГ им Н.Н. Бурденко, 2004.- С.113-119.

19. Влияние слоистости костной ткани на морфологию разрушения плоских костей черепа (в соавторстве с В.С. Сурниным, С.В. Афонниковым)// Актуальные вопросы теории и практики судебно - медицинской экспертизы: Сборник научных трудов.- Красноярск, 2005.- С. 125-127.

20. Влияние слоистости костной ткани на морфологию разрушения диафизов трубчатых костей (в соавторстве с В.С. Сурниным, С.В. Афонниковым)// Актуальные вопросы теории и практики судебно - медицинской экспертизы: Сборник научных трудов.- Красноярск, 2005.- С. 127-128.

21. Изменение свойств рубленой раны в зависимости от рабочего угла рубящего предмета (в соавторстве с И.В. Власюком)// Избранные вопросы судебно-медицинской экспертизы. Вып. 7. – Хабаровск, 2005. – С. 92 – 93.

22. Зависимость разрушения диафизов трубчатых костей от слоистости костной ткани //Избранные вопросы судебно-медицинской экспертизы: Сборник научных трудов, Вып. 7.- Хабаровск, 2005.- С. 93-96.

23. Влияние слоистости костной ткани на морфологию разрушения плоских и трубчатых костей (в соавторстве с В.О. Плаксиным) //Перспективы развития и совершенствования судебно-медицинской науки и практики. (Материалы VI Всероссийского съезда судебных медиков, посвященного 30-летию Всероссийского общества судебных медиков). – Москва – Тюмень, 2005.- С. 223-224.

24. Резание костной ткани с позиции теории резания материалов (в соавторстве с В.О. Плаксиным)// Перспективы развития и совершенствования судебно-медицинской науки и практики. (Материалы VI Всероссийского съезда судебных медиков, посвященного 30-летию Всероссийского общества судебных медиков). – Москва – Тюмень, 2005.- С. 224.

25. Механизм и морфология разрушения плоских костей при резании (в соавторстве с В.О. Плаксиным)//Перспективы развития и совершенствования судебно-медицинской науки и практики. (Материалы VI Всероссийского съезда судебных медиков, посвященного 30-летию Всероссийского общества судебных медиков). – Москва – Тюмень, 2005. - С. 224-226.

26. Новый взгляд на механику разрушения тканей при разрубе.// Достижения ученых XXI века: Сборник материалов II-ой Международной научно-практической конференции: 27-28 июля 2006г. – Тамбов: Изд-во Першина Р.В., 2006. – С. 128-129.

27. Современное состояние вопроса повреждений кожи рубящими орудиями// Дальневосточный медицинский журнал. – 2006. - № 3. – С. 116-119.

28. Морфологические особенности повреждений кожи при однократных ударах рубящим предметом с различной остротой лезвия// Дальневосточный медицинский журнал. – 2006.- № 3. – С. 80-83.

29. Механизм разрушения костей черепа при однократных статических воздействиях рубящим предметом с различной остротой лезвия // Дальневосточный медицинский журнал. - 2006. - № 4 – С. 71-74.

30. Условия возникновения процесса резания кости при рубящем воздействии (в соавторстве с А.И. Авдеевым)// Дальневосточный медицинский журнал. - 2006. - № 4 – С. 75-76.

31. Рубленые повреждения кожного покрова и костей. - Хабаровск: издательство ИПКСЗ, 2006. – 267 с. (монография)

Изобретения

1. Патент № 2194443 Российской Федерации, МПК⁷ А 61 В 5/117. Способ определения в судебной медицине однократности травмирующего воздействия по перелому кости (в соавторстве с А.И. Авдеевым, А.Д. Ловцовым), заявитель и патентообладатель Дальневосточный государственный медицинский университет. - № 2001104118/14; заявл. 12.02.2001; опубл. 20.12.2002, Бюл. № 35. – 14 с.: ил.

2. Патент № 2234870 Российской Федерации, МПК⁷ А 61 В 17/16. Инструмент для изъятия длинных трубчатых костей их шарнирных суставов (в соавторстве с А.И. Авдеевым), заявитель и патентообладатель Дальневосточный государственный медицинский университет. № 2002134831/14; заявл. 23.12.2002; опуб. 27.08.2004, Бюл. № 24. – 6 с.: ил.

3. Патент № 2255377 Российской Федерации, МПК⁷ G 09 B 23/30. Голова антропологического манекена человека, обладающая следовоспринимающей поверхностью (в соавторстве с В.А. Жуковым, А.И. Авдеевым, А.А. Вайсфельдом), заявитель и патентообладатель Дальневосточный государственный медицинский университет. - № 2004102990/14; заявл. 02.02.2004, опубл. 27.06. 2005, Бюл. № 18. – 5 с.: ил.

4. Патент № 2255376 Российской Федерации, МПК⁷ G 09 B 23/28. Способ изготовления модели шарнирного сустава манекена с обеспечением фиксации конечности в заданном положении (в соавторстве с В.А. Жуковым, А.И. Авдеевым, Е.Н. Жековым), заявитель и патентообладатель Дальневосточный государственный медицинский университет - № 2004102992/14; заявл. 02.02.2004, опубл. 27.06. 2005, Бюл. № 18. – 3 с. : ил.

Получено положительное решение формальной экспертизы по изобретениям:

1. Устройство для очистки костей (в соавторстве с В.О. Плаксиным). Приоритетный номер 206117486.

2. Устройство для копирования костных объектов (в соавторстве с В.О. Плаксиным, Е.Н. Леоновой). Приоритетный номер 207058674.

3. Полезная модель бестеневого осветителя (в соавторстве с В.О. Плаксиным, А.И. Авдеевым, Е.С. Потеряйкиным). Приоритетный номер 206117485.

4. Метод определения радиуса кривизны лезвия следообразующего объекта по профилю повреждения компактной ткани (в соавторстве с Е.Н. Леоновой). Приоритетный номер 206204867.

Рационализаторские предложения

1. Формализованный бланк описания кожных ран: рационализаторское предложение № 1609 1995г. (в соавторстве с А.П. Чернышевым.) – Хабаровск: Отд. интеллект. собств. ДВГМУ.

2. Метод выявления слабо контрастных пятен крови: рационализаторское предложение № 1638 1996г. (в соавторстве с М.А. Шпанером, А.И. Авдеевым, И.В. Власюком). – Хабаровск: Отд. интеллект. собств. ДВГМУ.

3. Метод оформления топограмм переломов плоских костей: рационализаторское предложение № 1639 1996г. (в соавторстве с М.А. Шпанером, А.И. Авдеевым, И.В. Власюком). – Хабаровск: Отд. интеллект. собств. ДВГМУ.

4. Метод выявления осаднений кожи при экспериментальных исследованиях рубленых повреждений: рационализаторское предложение № 1677 1997г., Хабаровск: Отд. интеллект. собств. ДВГМУ.

5. Метод соединения костных образований: рационализаторское предложение № 1788 1998 г. (в соавторстве с М.А. Шпанером, И.В. Власюком). - Хабаровск: Отд. интеллект. собств. ДВГМУ.

6. Метод обезжиривания костных образований: рационализаторское предложение № 1787 1998 г. (в соавторстве с М.А. Шпанером, И.В. Власюком). - Хабаровск: Отд. интеллект. собств. ДВГМУ.

7. Способ определения условий нанесения удара: рационализаторское предложение № 1951 2000г. - Хабаровск: Отд. интеллект. собств. ДВГМУ.

8. Способ определения видов ударов рубящими предметами рационализаторское предложение: № 1953 2000г. (в соавт. с И.В. Власюком). - Хабаровск: Отд. интеллект. собств. ДВГМУ. – 4 с.

9. Способ определения практических навыков во владении рубящим орудием: рационализаторское предложение № 1952 2000г. (в соавт. с И.В. Власюком). - Хабаровск: Отд. интеллект. собств. ДВГМУ.

10. Способ выявления и фиксации следов железного орудия рационализаторское предложение № 2076 2001г. (в соавторстве с Н.И. Шишканинцом, А.И. Авдеевым). - Хабаровск: Отд. интеллект. собств. ДВГМУ.

11. Устройство для изъятия бедренных костей: рационализаторское предложение № 2054 2002г. - Хабаровск: Отд. интеллект. собств. ДВГМУ.

12. Способ получения цифрового изображения с использованием телескопической фотонасадки: рационализаторское предложение № 2200 2002г. (в соавторстве с М.А. Шпанером, А.Н. Евсеевым, С.Л. Бачалдиным, Д.А. Цекатуновым). - Хабаровск: Отд. интеллект. собств. ДВГМУ.

13. Способ подготовки экспериментального следовоспинимающего материала: рационализаторское предложение № 2448 2006г.- Хабаровск: Отд. интеллект. собств. ДВГМУ.