Program diagnostic complex "grade-rec": biometric sorting and reconstruction of destroyed corpses in emergency situations.

Актуальность

Стихийные бедствия, техногенные катастрофы и террористические акты сопровождаются многочисленными жертвами. Возможность идентификации личности погибших, как правило, зависит от степени разрушения трупов. Именно этот принцип при чрезвычайных происшествиях (ЧП) лежит в основе судебно-медицинской сортировки ^[1].

Сортировка, в конечном итоге, направлена на установление принадлежности множественных разрозненных фрагментов тела трупу конкретного человека ^[2].

Реконструкция разрушенных трупов по отдельным частям помимо экспертно-практической важности имеет гуманитарное и религиозное значение ^[3].

Успешность сортировки частей тела, их прямая, либо компьютерная, «сборка» по плоскостям разделения и анатомической принадлежности результативны при отсутствии значительной фрагментации трупов и ограниченном числе жертв ^[4].

В большинстве других случаев эта задача решается после проведения соответствующих лабораторных исследований ^[5], а не в режиме текущего времени.

Исходя из вышеизложенного, актуальной проблемой судебно-медицинской экспертизы в очаге ЧП является внедрение в практику специализированных программно - диагностических комплексов (ПДК), позволяющих автоматизировать процесс сортировки разрушенных трупов, а также проводить реставрацию их целостности и, одновременно, создавать электронную базу данных по групповым и индивидуализирующим признакам личности.

В основу ПДК «Grade-Rec», о котором пойдет речь, положены работы ^{[6 - 11]}, по формализации и систематизации сегментов тела по анатомическим особенностям и соматометрическим характеристикам в плане решения задач, упомянутых выше.

Назначение

ПДК «Grade-Rec» рассчитан на сортировку 25 изолированных вариантов фрагментации трупа (голова, грудь, живот, таз, конечности, сегменты конечностей, суставы конечностей) и их различных сочетаний (голова-туловище-конечности).

Биометрическая сортировка фрагментов трупа направлена на создание групп объектов, однородных по полу, длине, массе тела и степени полноты. Каждый объект конкретной группы по этим признакам ближе друг к другу, чем каждый из них к объектам других групп. Дальнейшая «сборка» разрушенных трупов внутри каждой группы сортировки осуществлялась с учетом анатомической принадлежности и соматометрических признаков конкретных сегментов.

ПДК «Grade-Rec» рассчитан на лиц европеоидной принадлежности в возрасте старше 16-17 лет и не может использоваться при сортировке фрагментов кожи, мышц и внутренних органов, лишенных костной основы и соматометрических ориентиров.

Последовательность работ

В общем, алгоритм проведения сортировки и реставрации трупов, а также работа с модулями осуществляется в следующей последовательности:

1 этап. Ввод исходной информации

Работа ПДК «Grade-Rec» начинается с Модуля ввода исходной информации. В компьютерную базу данных вводится порядковый номер обнаруженной части тела, расовая (европеоид, монголоид, негроид) и половая его принадлежность (если возможно их визуальное определение), длина тела (если возможно определить), номера присутствующих сегментов тела, которые отмечаются на схеме тела, что позволяет более наглядно оценить наличие сохранных и недостающих фрагментов тела.

Одновременно, по прилагаемому перечню (по каждому из отделов тела), фиксируют особенности и особые приметы, необходимые для индивидуализации личности.

ПДК позволяет хранить в базе данных до четырех фотографий особенностей каждого фрагмента.

2 этап. Сортировка

Цель данного этапа состоит в биометрической оцифровке каждого фрагмента тела. Она осуществляется в автоматическом режиме. Код включает четыре цифры, каждая из которых относит фрагмент к определенной сортировочной группе.

Например, фрагменту тела с порядковым номером 29 поставлен в соответствие с результатами соматометрии код (1, 3, 4, 2), где:

1 – пол (1 – мужчина, 2 – женщина, 0 – пол не определен),

3 – принадлежность к 3 категории по длине тела (средняя),

4 – принадлежность к 4 категории по массе тела (большая),

2 – принадлежность ко 2 категории по степени жироотложения (малая).

Категории размеров антропометрических признаков представлены в виде пяти интервальной нормативной таблицы: очень большой (1) и очень малый (5) по 11% случаев; большой (4) и малый (2) – по 22% случаев; средний (3) – 33% случаев. С их помощью устанавливается группа сортировки и в вербальном варианте степень индивидуальности того или иного сегмента трупа.

Сортировку разрушенных трупов целесообразно начинать с определения половой принадлежности при наличии фрагментов туловища и головы, она, как правило, не вызывает трудностей даже при визуальном осмотре. Гораздо сложнее дело обстоит с отчлененными конечностями и их сегментами.

ПДК для этих целей содержит Модуль диагностики пола по размерам ширины суставов, определяющий половую принадлежность как по изолированным суставам (локтевой, лучевой, коленный, голеностопный), так и по разным их сочетаниям. Выбор метода осуществляется путем установки переключателя в соответствующую позицию. В результате каждому фрагменту присваивается одно из трех значений: 1 – мужской пол, 2 – женский пол, 0 – пол не определен. Результат автоматически записывается в разделе Код/Пол окна Сортировка ПДК.

Для более удобной работы с ПДК каждый размер сопровождается «подсказками», содержащими алгоритм измерения ширины сустава, рисунок, на котором изображен соответствующий размер, а также фотографии, иллюстрирующие процесс измерения ширины сустава.

Модуль диагностики прижизненной длины тела (роста) человека - объединяет в себе три способа сортировки:

- первый способ позволяет определять рост человека, когда отсутствуют верхние отделы тела трупа. В этом случае высоты антропометрических точек (подбородочной, верхнегрудинной, плечевой, лучевой, остисто-подвздошной, лобковой, пальцевой, паховой, верхнеберцовой, нижнеберцовой) измеряют от уровня подошв стопы;

- второй способ позволяет определить рост человека при отсутствии нижних отделов тела трупа, когда высоты точек (подбородочной, верхнегрудинной, плечевой, лучевой, остисто-подвздошной, лобковой, пальцевой, паховой, верхнеберцовой, нижнеберцовой) измеряют от уровня верхушечной точки головы;

- третий способ позволяет определить длину тела человека по продольным и поперечным размерам отдельных сегментов туловища (длина туловища, диаметр груди, тазовый и плечевой диаметры) и конечностей (размах рук, длина руки или ноги в целом, длина плеча, длина кисти, длина бедра, длина голени, высота сгиба стопы).

Биометрическая сортировка по высоте точек тела от уровня подошв, верхушечной точки головы, а также длине сегментов туловища и конечностей фактически равнозначна сортировке неповрежденных трупов по признаку длины тела.

При выборе одного из способов сортировки (активизации соответствующей вкладки в основном окне программы), в зависимости от исследуемого фрагмента, эксперт вводит в базу данных соответствующую высоту точки или длину сегмента. После обработки данных в автоматическом режиме, каждому фрагменту будет поставлено в соответствие одно из значений от 1 до 5 в зависимости от попадания величины в один из интервалов нормативных таблиц, которое записывается в разделе Код/Длина тела окна Сортировка ПДК.

Измерение каждого признака сопровождается «подсказкой», содержащей алгоритм определения высоты точки или длины сегмента, а также рисунок или фотографию, изображающую наглядно соответствующую высоту или длину и процесс измерения.

Модуль диагностики массы тела. Биометрическая сортировка по обхватным размерам туловища и конечностей фактически равнозначна сортировке неповрежденных трупов по признаку массы тела.

Модуль диагностики массы тела по обхватным размерам туловища и конечностей объединяет методики определения массы тела по нормативным таблицам и по регрессионным уравнениям. В качестве определяющих признаков используются обхват груди, обхват талии, обхват бедер, обхват плеча, обхват предплечья, обхват кисти, обхват кулака, обхват бедра, обхват голени, обхват лодыжки.

Измерение каждого обхвата сопровождается «подсказкой», содержащей определение величины, рисунок или фотографию, иллюстрирующую процесс измерения. В результате сортировки в автоматическом режиме каждый фрагмент тела оцифровывается в зависимости от попадания величины обхвата в один из интервалов нормативных таблиц (1 – 5) размера. Результат записывается в разделе Код/Масса тела окна Сортировка ПДК.

Модуль диагностики степени жироотложения по величине жировых складок. Модуль диагностики степени жироотложения по величине жировых складок основывается на методике определения степени жироотложения по нормативным таблицам.

В качестве определяющих признаков используются жировые складки в области лопатки, плеча, предплечья, груди, живота, поясницы, бедра и голени.

Измерение каждой жировой складки сопровождается «подсказкой», содержащей определение величины и фотографию, иллюстрирующую процесс измерения жировой складки. При сортировке в автоматическом режиме каждый фрагмент аналогичным образом оцифровывается (1 – 5), исходя из интервалов нормативной таблицы и записывается в разделе Код / Жироотложение окна Сортировка ПДК.

Таким образом, каждый исследованный фрагмент тела будет иметь код, определяющий его принадлежность по полу, длине тела, массе тела и степени жироотложения к определенной сортировочной группе.

3 этап. Реконструкция

После того, как создана база данных всех фрагментов, найденных в очаге ЧП, начинается процесс идентификации целого по частям. Его сущность заключается в том, чтобы собрать воедино все фрагменты, принадлежащие трупу одного человека. Эту задачу реализовывает Модуль реконструкции.

Для большей наглядности и визуализации отсутствующих фрагментов вкладка Реконструкция содержит рисунок тела человека и его скелета, на котором отображены все имеющиеся фрагменты и скрыты отсутствующие. У фрагмента с номером 29 присутствуют голова, шея, грудь, живот, область таза, правое плечо, предплечье и кисть.

Реконструкция начинается с того, что при обращении к модулю эксперт определяет фрагмент, для которого будет осуществляться поиск, и тот фрагмент, который требуется найти в базе данных. Например, для трупа, зарегистрированного под номером 29, ищется правое бедро. Отметим, что в первую очередь необходимо обращать внимание на трупы с минимальными разрушениями и, следовательно, с немногими отсутствующими частями, постепенно переходя к более разрушенным трупам и, наконец, к отдельным «некомплектным» фрагментам.

После определения всех параметров поиска идет обращение к базе данных, в которой отбираются записи, содержащие искомый фрагмент. При этом половая принадлежность реконструируемого трупа должна совпадать с половой принадлежностью отбираемых фрагментов.

В результате работы алгоритма реконструкции формируется список всех записей базы данных, содержащих искомый фрагмент.

Так как список может содержать несколько (3 – 5) записей, то подбор фрагмента следует производить с наиболее близких по категориям объектов, среди которых, как правило, и находится искомый. Для реализации этого этапа определяются разности между категориями (категория длины тела, масс и степени жироотложения) реконструируемого трупа и категориями фрагментов построенного списка.

Список фрагментов сортируется по возрастанию разностей между категориями, в результате чего фрагменты, для которых разности минимальны, окажутся на верхних позициях.

Группы наиболее близких фрагментов будут предлагаться в автоматическом режиме в несколько этапов. Сначала те группы, в которых разности равны нулю, затем те – в которых разности составляют 1 и т.д. Таким образом, эксперт проводит реконструкцию трупа, начиная сопоставлять фрагменты, расположенные в одинаковых или наиболее близких сортировочных группах, что значительно сокращает время работ.

При положительной проверке номер найденного фрагмента вводится в соответствующее окно ПДК. Соответствующее окно ПДК исключается из списка фрагментов, так что последующие действия по реконструкции трупа проводятся со значительным сокращением времени и уменьшением числа искомых близких фрагментов.

Такая процедура проводится до установления полной реконструкции, насколько она возможна в той или иной ситуации.

Результаты

Разработанный ПДК «Grade-Rec» продназначен для автоматизированной биометрической сортировки и реконструкции разрушенных трупов в очаге ЧП с многочисленными человеческими жертвами.

ПДК позволяет минимизировать число «объектов», подлежащих дальнейшему лабораторному исследованию, накапливать в базе данных информацию по основным групповым (пол, длина и масса тела, степень и топография жироотложения, соматические размеры) и индивидуализирующим (особенности, особые приметы) признакам личности жертв ЧП.

В ПДК предполагается включить модуль диагностики расовой принадлежности по признакам внешности и дерматоглифическим особенностям, работа над которым близится к завершению.

Авторы надеются, что ПДК «Grade-Rec» найдет применение в экспертной практике, а накопленный таким лбразом материал сможет выступать базой для дальнейших исследований и разработок.