Установление прижизненности и сроков посмертного повреждения тканей и органов методом сверхвысоких радиочастот

Существующие гистологические и гистохимические методы дифференцирования прижизненных и посмертных повреждений, установления времени травматизации не всегда обеспечивают надежную диагностику, поскольку они базируются в основном на выраженности воспалительных реакций в тканях и поэтому малопригодны для определения сроков причинения посмертных повреждений. Известно, что отдельные органы и ткани переживают момент остановки сердца, иногда на значительный период.

Для диагностики биохимических процессов, происходящих в переживающих органах и тканях в связи с их механической травмой, мы определяли диэлектрические свойства поврежденных тканей в диапазоне сверхвысоких радиочастот (СВЧ).

Сущность метода заключается в том, что кусочки тканей помещают в перестраиваемый СВЧ-резонатор, рассчитанный на волну Е₀₁₀. Волномером предварительно определяют частоту резонатора без образца (f₀).

Эту частоту регистрировали при наличии пустой, специально сконструированной кюветы, изготовленной из фторопласта. Резонанс фиксировали по максимуму амплитуды в центре экрана осциллографа и наличию метки волномера на вершине резонансной кривой. При внесении биологического объекта в точку максимума электрического поля определяли новую частоту резонатора с образцом (f

Δf / fo = (E - 1) ŋ / 2

где Δf = Δf-fo; Е — относительная диэлектрическая проницаемость образца; ŋ — коэффициент заполнения резонатора образцом (определяется через отношение объема образца к объему резонатора и зависит от величины электрического поля в месте локализации образца). Расчет коэффициента заполнения, проведенный нами для волны типа £ою, позволяет преобразовать формулу (1) к удобному для практического расчета виду:

Е = (Δf / 1,5) + 1

Во избежание погрешностей в измерениях объемы исследуемых образцов строго дозировали, а из каждого отдела ткани проводили измерения не менее 10 объектов. Всего было выполнено свыше 10 000 измерений с помощью СВЧ-установки 10-сантиметрового диапазона радиоволн.

Целью исследований было установление относительной диэлектрической проницаемости белого вещества головного мозга и мышечной ткани в случаях их прижизненной или посмертной травматизации. При исследованиях изменения диэлектрической проницаемости головного мозга производили измерения в 10 участках мозга, изъятого от 50 трупов лиц обоего пола, умерших от различных причин. В 10 случаях на трупах моделировали черепно-мозговую травму путем воздействия тупыми предметами.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что уже через 1 ч после констатации смерти мозговое вещество не изменяет свою диэлектрическую проницаемость в связи с травмой. Эти данные вполне согласуются с работами В. А. Неговского (1954, 1961), клиническими наблюдениями Б. В. Петровского (1962) и Р. И. Петрова (1949) в отношении сроков переживания головного мозга. Изучение экспертных случаев прижизненной черепно-мозговой травмы позволило установить величину Е, которая оказалась равной 20—45 ед.

Рис. 2. Зависимость относительной диэлектрической проницаемости от времени нанесения прижизненных и посмертных повреждений.
А — прижизненные повреждения; Б — посмертные повреждения; К — нижняя граница контроля.

Необходимо было выяснить также влияние фактора времени, прошедшего после наступления смерти, на изменение величины диэлектрической проницаемости. Для этого вещество головного мозга помещали в условия естественного гниения и регулярно контролировали значения Е.

Установили, что в течение 13—15 дней после наступления смерти по мере гниения диэлектрическая проницаемость возрастает (в среднем за указанный период на 20 ед.), после чего ее рост прекращается и остается на достигнутом уровне в течение нескольких месяцев.

Результаты этих исследований сопоставляли с данными по изменению Е в случаях смерти от отравления угарным газом, аконитином, алкоголем и его суррогатами, скоропостижной смерти при сердечно-сосудистой патологии и др. Оказалось, что процессы гниения и при других причинах смерти приводят к возрастанию значения диэлектрической проницаемости на 19—23 ед.

Таким образом, после появления постоянного значения Е в процессе гнилостных изменений вещества головного мозга становится возможным ориентироваться в отношении прижизненной черепно-мозговой травмы или констатировать бывшее отравление (Е_т — 20). Время же установления постоянного значения Е является отправным пунктом для вычисления ориентировочного периода наступления смерти (минус 14 суток) (рис. 1).

Диэлектрическую проницаемость мышечной ткани исследовали в 30 случаях смерти от повреждений, причиненных тупыми предметами. Кроме того, на 31 трупе смоделировали повреждения тупыми предметами в различные сроки после смерти. Тупыми предметами наносили удары по неповрежденным участкам трупа в различные промежутки от 1 до 42 ч после смерти. Мышечную ткань из областей прижизненных или посмертных повреждений брали для исследования на СВЧ-установке и параллельно для гистологического исследования. Для контроля изымали мышцу из неповрежденных участков того же трупа и в те же сроки.

Макроскопически не всегда удавалось выявить какие-либо изменения поврежденного участка мышц, особенно в тех случаях, когда энергия удара не превышала 10—12 кГм, а с момента смерти прошло не более 12ч. Гистологически только в отдельных зонах наблюдали незначительную извитость мышечных волокон, смазанность их поперечной исчерченности с единичными экстравазатами. В тех случаях, когда от момента смерти до нанесения повреждения проходило 3—6 ч, а после травмы создавались условия для образования натеков крови, в местах приложения силы во всех случаях отмечали «кровоизлияния», симулирующие прижизненные повреждения. Дифференциальная диагностика таких кровоизлияний в большинстве случаев затруднительна (Л.И. Громов и Н.А. Митяева, 1958).

При исследовании мышечной ткани, имевшей посмертные повреждения, методом СВЧ установили, что диэлектрическая проницаемость мышц снижается тем больше, чем раньше по отношению к моменту смерти было причинено повреждение. Значение Е мышечной ткани из области посмертных повреждений, причиненных через сутки и более, приближалось к величине Е контрольных образцов, но никогда не было большим или равным.

В случаях прижизненной травмы мышц наблюдали значительное снижение диэлектрической проницаемости по отношению к контрольной ткани. Разница результатов между значениями диэлектрической проницаемости мышечной ткани из областей прижизненных и посмертных повреждений статистически достоверна (Р<0,001).

Общий характер изменений диэлектрической проницаемости в случаях как прижизненной, так и посмертной травмы в зависимости от сроков нанесения представлен на рис. 2.

Исследования показали, что для неповрежденной мышцы Е≥50. При исследовании посмертно поврежденных участков мышечной ткани диэлектрическая проницаемость по своему значению все больше приближается к контрольной по мере отделения во времени от момента смерти. Это обстоятельство позволило рассмотреть вероятность применения обнаруженного факта в целях установления сроков наступления смерти.

Как следует из рис. 2, для установления срока наступления смерти (в часах) в течение первых суток достаточно причинить повреждение тупым предметом (энергия удара 10 кгм) и через 2 ч. измерить диэлектрическую проницаемость травмированной и нетравмированной мышечной ткани. Достоверное различие названных значений оказывается в пределах 24 ч.

Таким образом, наши исследования показали, что определение диэлектрической проницаемости тканей трупа позволяет определять давность наступления смерти, устанавливать, является ли повреждение прижизненным или посмертным и в какие сроки после наступления смерти оно причинено. Исследования вещества головного мозга позволяют через длительные сроки ориентироваться в отношении причины смерти. Полученные данные были апробированы судебно-медицинскими экспертизами при полностью выясненных обстоятельствах происшествия, а также в случаях исследования эксгумированных трупов и нашли свое подтверждение.