Некоторые возможности спектрального анализа зубов в судебно-медицинской экспертизе

Твердые ткани зубов человека состоят из нескольких десятков химических элементов. Часть из них, например, магний, фосфор и кальций, входит в состав стойких химических соединений — типа хлор— фтор— и гидроксилаппатитов, образующих основную массу эмали и дентина. Подавляющее же число других элементов содержится в зубах в концентрации порядка 10^-6%, т. е. в виде микроэлементов.

Исследованиями Л.Н. Неживенко, Н.А. Вихм, Р.П. Лазарева, А.А. Зац с соавторами и ряда других авторов установлено, что уровень многих элементов зависит от различных заболеваний зубочелюстного аппарата (кариес, амфодонтоз и пр.).

Установлено, что содержание цинка, меди, свинца, олова с возрастом увеличивается, однако лишь до 40—50 лет, после чего обычно их концентрация уменьшается. Более показательными оказались изменения не абсолютного количества элементов на 1 г вещества зуба, а относительных количественных характеристик, т. е. соотношений тех или иных элементов между собой. Согласно наблюдениям Н.Г. Серебренниковой, относительные количественные характеристики в некоторой мере отражают не только возрастные изменения зуба, но и половую принадлежность.

Несмотря на изложенное выше, существует мнение, что состав зубных тканей постоянен, не изменяется в зависимости от возраста, заболеваний и внешних воздействий и не может быть использован в судебномедицинской экспертизе (И.П. Круликовская). Эта точка зрения не соответствует современному состоянию вопроса, так как она основывается на устаревших химических анализах прошлого столетия. Применение же таких чувствительных методов, как эмиссионный спектральный анализ (З.Н. Шараевская), позволило определять качественно и количественно содержание в зубных тканях многих микроэлементов. Оказалось, что уровень меди, свинца, никеля, селена и других микроэлементов не только увеличивается с возрастом, но может происходить также перераспределение их между отдельными частями зуба при неизменности общего количества в цельном зубе. Значительно может изменяться и концентрация микроэлементов в пораженных патологическими процессами зубах и их отдельных тканях.

Учитывая возможность изменения концентрации микроэлементов в зубных тканях, мы попытались использовать эти особенности для разрешения некоторых вопросов судебно-медицинского отождествления личности по зубам. С этой целью применяли эмиссионный спектральный анализ эмали и дентина для выяснения связи их химического состава с полом, возрастом и индивидуальными особенностями.

Методика исследования заключалась в следующем. Зубы, взятые у недавно умерших от травм людей, озоляли 4 часа в муфельной печи, заранее нагретой до 420°, разделяли на дентин и эмаль и растирали в агатовой ступке до состояния тонкого порошка, 25-миллиграммовые навески которого сжигали в кратерах электродов из спектрально чистых углей при силе тока 7 а и экспозиции 30 сек. Спектральный анализ проводили на спектрографе ИСП-28. Спектр фиксировали на спектральных пластинках типа 2 чувствительностью 16° ГОСТ, обрабатываемых в рекомендуемых фабрикой условиях.

Для получения количественных характеристик линии исследуемых элементов фотометрировали на микрофотометре МФ-2. Цифровые данные выражали по разработанной в Научно-исследовательском институте судебной медицины системе относительных количественных характеристик с последующей обработкой их по правилам вариационной статистики.

Литературные данные о тенденции ряда микроэлементов к накоплению с возрастом в основном подтвердились. Однако установить определенные количественные критерии для тех или иных возрастных групп не удалось. Во-первых, потому, что статистический анализ указывает только на тенденцию сдвига, не определяя статистически достоверных различий, во-вторых, потому, что на концентрацию микроэлементов в зубах одной и той же возрастной группы значительное влияние оказывают не только заболевания отдельных зубов, но и всего зубочелюстного аппарата и организма в целом.

Полуколичественная оценка результатов спектрального анализа показала, что в пределах одной и той же возрастной и половой группы для каждого элемента имеется физиологический разброс, определяемый изменениями содержания этого элемента в отдельных зубах от некоторого минимального до некоторого максимального. Величину этого разброса по результатам использованной нами методики эмиссионного спектрального анализа оценивали по трехбалльной системе (см. таблицу).

Проведенными исследованиями установлено, что физиологический разброс в одних и тех же возрастных и половых группах зачастую перекрывает патологические изменения состава дентина и эмали, известные из литературы, что исключает возможность использования литературных данных в экспертных целях. Кроме того, из таблицы следует, что указанные в стоматологической литературе возрастные и половые разлиния, не превышающие обычно 3—15 мкг (т. е. 2.10^-6—1,5.10^-7 г), нельзя использовать для установления пола и возраста, так как абсолютная величина физиологического разброса превышает величину этих различий.

Физиологический разброс содержания некоторых микроэлементов в зубных тканях

Обозначения: +++ большое содержание элемента, ++ среднее, + малое, сл. — следы, — отсутствие (при данной чувствительности анализа).

Элементы, составляющие основную массу зубных тканей (кальций, фосфор и магний), довольно устойчивы и имеют сравнительно небольшой физиологический разброс. Элементы же, входящие в зубную ткань в ничтожных количествах (цинк, серебро, свинец и др.), характеризуются довольно большим физиологическим разбросом.

Выясняя причины такого большого разброса, мы сопоставили результаты спектрального анализа с подробным описанием состояния полости рта у лиц, чьи зубы исследовали. Наибольшие отклонения в концентрации химических элементов, в частности резкое увеличение •содержания меди, свинца, цинка и некоторых других микроэлементов, соответствовало наличию пломб, коронок и металлических протезов. Учитывая отсутствие данных о влиянии зубопротезирования и зубоврачевания на химический состав зубов как в отечественной, так и в доступной иностранной литературе, мы провели экспериментальное исследование с целью выяснения такого влияния. Этот вопрос представляет интерес с точки зрения отождествления личности по зубам, так как наличие, локализация и характер зубопротезирования служат ценным материалом для отождествления личности. Положительное разрешение вопроса о влиянии зубопротезирования на состав здоровых зубов в полости рта позволит устанавливать наличие коронок и протезов у отождествляемого лица путем исследования отдельных зубов.

Результаты эмиссионного спектрального анализа серии из 7 зубов, покрытых металлическими коронками, подтвердили данные анализов зубов, взятых из протезированных полостей рта. При раздельном анализе стали коронок, прикреплявшего их цемента и дентина корней этих зубов оказалось, что зубопротезные сплавы, имеющие сложный химический состав, влияют на состав зубов. Коронки из нержавеющей стали состоят преимущественно из железа, марганца, магния, меди, олова, цинка, серебра, никеля, хрома, кобальта, свинца, молибдена, стронция и, кроме того, в небольших количествах содержат золото, платину, палладий и многие другие элементы, в том числе и входящие в основной состав зубных тканей фосфор, кремний, натрий, калий и др.

Большинство из перечисленных составных частей зубопротезных материалов способно переходить в твердые ткани зуба. В частности, из сплавов и цементов хорошо переходят медь, цинк, марганец, стронций и в меньших количествах, но постоянно — железо, серебро, хром и кобальт. При используемой нами чувствительности анализа был обнаружен лишь крайне незначительный переход в зубы золота, олова и молибдена. Хорошо же переходящие медь, цинк, свинец, никель и висмут обнаруживались даже в тех случаях, когда коронки находились на противоположной стороне челюсти.

На этом основании можно считать установленным факт перехода химических элементов из зубопротезных материалов в ткани зубов, что может быть использовано при судебно-медицинском отождествлении личности в случаях исследования отдельных зубов для решения вопроса о наличии в полости рта коронок или металлических протезов.

В отдельных случаях комплекс относительных количественных характеристик может явиться основанием для установления происхождения отдельного зуба из челюсти конкретного трупа.