Идентификации человека метода рентгеновской компьютерной томографии

Размещено на http://www.Allbest.ru/

ИДЕНТИФИКАЦИИ ЧЕЛОВЕКА МЕТОДОМ РЕНТГЕНОВСКОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ

идентификация труп судебный рентгенологический томография

В.К. Дадабаев, В.Н. Стрельников, Е.В. Стрельников

доцент каф. судебной медицины с курсом правоведения к.м.н., ГОУ ВПО «Тверской государственный медицинский университет»;

Департамент здравоохранения Тверской Области г. Тверь, директор, д.м.н, профессор, ГОУ СПО «Тверской медицинский колледж»;

Аспирант кафедры челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии, ГБОУ ВПО «Тверской государственный медицинский университет»

АННОТАЦИЯ

Традиционный рентгенологический метод достаточно широко использовался и используется в клинической практике и судебной медицине. Однако, рентгенологический метод компьютерной томографии не в полном объеме находит свое применение в судебной медицине, в том числе и в идентификации личности. Актуальностью нашего исследования является возможность показать перспективность применения КТ в судебной медицине и стоматологии при производстве идентификационных экспертиз.

Ключевые слова: Компьютерная томография. Судебная медицина. Идентификация личности. Стоматологический статус. Судебно-медицинская экспертиза

ABSTRACT

Traditional X-ray method is widely used and is used in clinical practice and forensic medicine. However, X-ray computed tomography method is not fully finds its application in forensic medicine, including identification (identification) personality. Relevance of our research is to show the possibilities and prospects of using CT in forensic medicine and dentistry in the production of identification expertise.

Key words: Computed tomography. Forensic medicine. Personal identification. Dental status. Forensic examination.

ВВЕДЕНИЕ

Идентификация неопознанных трупов является одной из наиболее актуальных и сложных проблем судебно-медицинской науки и практики. При проведении судебно-медицинских экспертиз важную роль играют лабораторные и физико-технические исследования [ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 ]. На протяжении длительного времени в практике судебно-медицинского эксперта наиболее востребованным и информативным методом был и остается рентгенологический метод, он наиболее безопасный и доступный и представляет достоверный результат в определении возраста взрослого человека [ 7, 8, 9, 10, 11 ].

Однако, применение традиционного рентгенологического метода не всегда возможно. Основными требованиями любого рентгенографического исследования является четкое соблюдение правил укладки, так как это отражается на качестве получаемых изображений. Отклонение (головы, руки, тела) в ту или иную сторону, ведет к резким проекционным искажениям и детали изображения становятся несопоставимыми и не подлежат анализу. Кроме того, для распознавания некоторых повреждений и заболеваний зубо-челюстного аппарата необходимо производить дополнительные специальные и прицельные снимки. При диагностике переломов костей черепа (верхней и (или) нижней челюсти, костей носа и др.,) рентгенологическим методом необходимо учитывать особенности строения черепа, чтобы избежать «костных» наложений. Для получения качественных («четких») рентгенологических снимков, необходимо производить их по определенной технологии, начиная с обзорных снимков головы, которая делится на основные (снимок черепа в прямой, передней или задней, боковой и аксиальной проекциях) и дополнительные (носоподбородочная, передняя плуаксальная). К вышеизложенному, следует добавить о существовании различных видов укладок для изучения анатомических отделов мозгового и лицевого черепа, так как классическая рентгенодиагностика (обзорная) костей черепа включает обязательное проведение исследование в четырех проекциях [ 7, 8, 9, 10, 11 ].

В своем исследовании мы применили рентгенологический метод компьютерной томографии (КТ), который позволяет получать прижизненные изображения тканевых структур на основании изучения степени поглощения рентгеновского излучения в исследуемой области (рис № 2). Принцип метода заключается в том, что исследуемый объект послойно просвечивается рентгеновским лучом в различных направлениях при движении рентгеновской трубки вокруг него. Непоглощенная часть излучения регистрируется с помощью специальных детекторов, сигналы от которых поступают в вычислительную систему (ЭВМ). После математической обработки полученных сигналов на ЭВМ, строится изображение исследуемого слоя («среза») на матрице [ 7, 8, 9, 10, 11 ].

Высокая чувствительность метода КТ к изменениям рентгеновской плотности изучаемых тканей обусловлена тем, что получаемое изображение, в отличие от обычного рентгеновского, не искажается наложением изображений других структур, через которые проходит рентгеновский пучок (Рис № 3). В то же время, лучевая нагрузка на больного при КТ-исследовании ВНЧС не превышает таковую, при обычной рентгенографии. Использование КТ и сочетание ее с другими дополнительными методами позволяет осуществить наиболее точную диагностику, снизить лучевую нагрузку и решать те вопросы, которые решаются с трудом или совсем не решаются с помощью послойной рентгенографии. Оценку степени поглощения излучения (рентгеновской плотности тканей) производят по относительной шкале коэффициентов поглощения (КП) рентгеновского излучения. В данной шкале за 0 ед. Н (Н - единица Хаунсфилда) принято поглощение в воде, за 1000 ед. Н. - в воздухе. Современные томографы позволяют улавливать различия плотностей в 4-5 ед. Н. На компьютерных томограммах более плотные участки, имеющие высокие значения КП, представляются светлыми, а менее плотные, имеющие низкие значения КП-темными [ 7, 8, 9, 10, 11 ].

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

· выявить возможность применения рентгенологического метода компьютерной томографии (КТ) в идентификации человека;

· выявить критерии на КТ позволяющие использовать их для исследования человека и его останков.

ЗАДАЧА

· Разработать и создать базу данных на основе выявленных признаков присущих только конкретному индивидууму.

· Разработать практические рекомендации для судебно-медицинских экспертов по идентификации личности на основе результатов комплексной оценки исключительно по результатам проведения КТ.

идентификация труп судебный рентгенологический томография

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

· Характеристика наблюдаемых пациентов.

Для решения поставленных задач и создания банка данных, с целью использования его для идентификации личности, нами проведено комплексное обследование 74 пациентов обоего пола в возрасте от 25 до 65 лет, обратившихся за стоматологической помощью в ООО « Стоматологическая клиника профессора Стрельникова » и в стоматологическую поликлинику ГОУ ВПО «Тверская Государственная медицинская академии Росздрава». Распределение обследуемых лиц по полу и возрасту представлено в таблице 1.

Таблица 1 - Распределение обследуемых лиц по возрасту и полу.

Из таблицы 1 следует, что число обследованных пациентов мужского и женского пола было равным и составило 35 человек (50%).

Клинические методы исследования.

· Визуальный, стоматологический осмотр пациента.

· Фотографирование (Kodak EasyShare C183 Digitai Camera, 3X optical ZOOM, 14MP).

· Традиционное рентгенологическое исследование (CRANEX DR).

· Исследование производили на компьютерном томографе (КТ) (фирма производитель DENNIMEBundang Technopark C-408, KOREA; аппарат- RAYSCAN Symphony; данные -фокусное пятно 0,5 мм, напряжение на трубке - 60-90 kvp, ток трубки - 4-10 mA, размеры - КТ/Панорама - 1200х1600х1960. Цефало - 2250х1600х1960, вес-280 кг. Зона сканирования 15х7см. Размер вокселя Мин 0,138мм. Увеличение - х1,38. Бит данных - 16 бит. Время сканирования и реконструкции 20сек (обычный режим). Время сканирования Panarama - 11,5 сек, 14,0 сек (обычный режим). Время сканирования Cephalo - 11,5 сек, 14,0 сек (обычный режим)). Наличие программы Measure (измерение) включающее в себе такие инструменты как: Ruler (линейка), Tapeline (измерительная лента), Angle (угол), Profile (профель), Area(измерение площади фигуры), Rol (измерение площади прямоугольника), Note (заметки), Delite All (удалить всё) делают диагностику очень информативной и достоверной.

Математико-статистическую обработку внесенных в электронные таблицы Microsoft Excel результатов осуществляли с помощью специального прикладного пакета STATISTICA 6.0 (StatSoft Inc.,США). Первоначально вычисляли показатели описательной статистики. В дальнейшем для установления зависимости между переменными использовали корреляционный анализ. Вычисляли стандартный коэффициент корреляции и его непараметрический аналог - статистику Спирмена.

Исследование включало 4 этапа:

· на первом этапе - проводили исследование по составлению словесного портрета по общепринятой схеме; - описывали состояние органов и тканей, выявляемые при осмотре (освидетельствовании) живого известного лица (заболевания, следы бывших травм и операций и пр.), производили фотографирование зубочелюстного аппарата (передние зубы), а все полученные данные использовали на четвертом этапе исследования в установлении тождества личности по передним зубам, по ширине межзубных промежутков.

· на втором этапе - выявляли и описывали индивидуальные особенности стоматологического статуса;

· на третьем этапе - проводили сравнительное экспериментальное исследования объектов (прижизненных фотографий и компьютерных томограмм, а также рентгенограмм челюстно-лицевых костей);

· четвертый, заключительный этап состоял в оценке всех полученных данных в совокупности для оценки тождественности идентифицируемых компьютерных томограмм и выявленных при осмотре (освидетельствовании) идентифицирующих признаков.

Для успешного решения задачи в отождествлении личности мы проводили исследования рентгенологическим методом КТ, позволяющим дать объективную оценку выявленным идентификационным признакам на качественных и количественных особенностях стоматологического статуса. В отождествлении необходимо было использовать обычные клинические рентгенограммы и КТ зубов.

Нами было принято решение исследовать два факта, во-первых, насколько индивидуально изображение твердых тканей зуба на рентгенограммах и КТ панораме, во-вторых, насколько устойчива рентгенологическая и КТ картина зубов во времени, чтобы в качестве сравнительного материала могли быть использованы снимки, изготовленные задолго до момента отождествления.

Кроме того, необходимо было учитывать, что при дисфункции ВНЧС изменяется прикус и т.д., применять традиционный рентгенологический метод нецелесообразно. Использование КТ исследования позволило нам в аксиальной проекции получить дополнительную информацию о состоянии костных тканей, положении продольных осей суставных головок, выявляет гипертрофию жевательных мышц (Рис. № 5). Также КТ в сагиттальной проекции позволяет дифференцировать дисфункцию ВНЧС от других поражений сустава: травм, новообразований, воспалительных нарушений.

Прежде всего, необходимо пояснить, что судебно-медицинское исследование (неопознанных трупов) проводится с подробного описания волосяного покрова головы, с указанием формы волос, их цвета, длины, характера прически, наличия облысения и т.д.

Во-первых: при изучении состояния зубочелюстной системы живых лиц при идентификации личности важнейшее значение имеют такие особенности, как: общее количество зубов на верхней и нижней челюстях; отсутствие зубов (зуба), наличие кариеса, пломбированных зубов, аномалии зубов и зубных рядов (форма и структура тканей зуба, аномалии величины и количество зубов, степень их стираемости);

во-вторых: наличие ортопедических конструкций, которые характеризуются постоянством;

в-третьих, все выявленные особенности зубочелюстной системы при идентификации живого лица и неопознанного трупа, отмечают в специально разработанной нами карте, в виде заглавных букв алфавита: - наличие сломанных зубов (С), отсутствие зубов (О), наличие запломбированных зубов (З), кариеса (К), коронок из белого (Б) и желтого (Ж) металла, фарфоровых (Ф) и пластмассовых зубов (П), съемных (ПС) и мостовидных (МП) протезов.

Осмотр зубов живого человека и трупа ничем не отличаются, и осуществляется в определенном порядке, с использованием набора стоматологических инструментов.

Начинают осмотр с нижней челюсти и, последовательно, осматривая каждый зуб, в направлении от средней линии к зубу мудрости с той и другой стороны или, наоборот, от зуба мудрости с одной стороны, до одноименного с другой. Эксперты подробно описывают состояние зубов, их особенности (общее количество на обеих челюстях, наличие и точная локализация кариозных поражений, следы пломбирования - локализация, материал пломб), все отсутствующие зубы, наличие коронок (локализация, цвет металла) заносят в специальную таблицу (табл. 2).

Таблица 2 - Таблица описания зубов при судебно-медицинском исследовании живого лица и трупа.

При отсутствии зубов описывают лунку зуба (цвет, характер - зияние, кровоточивость из нее или отсутствие и т.д.).

По зубам можно установить возраст идентифицируемого человека. Развитие зубных зачатков, прорезывание и выпадение молочных зубов, а также прорезывание постоянных зубов происходит в определённой последовательности, начиная со 2-го месяца внутриутробной жизни и кончая 20-25 годами. После полного прорезывания постоянных зубов возможности определения в значительной степени уменьшается. Основным отправным моментом в этом периоде является степень изношенности режущей и жевательной поверхности зубов. Однако, объектом судебно-генетического исследования может быть любая ткань (костная и мягкая ткань и др.) в данном случае этим объектом является зуб.

Особенностью нашего исследования является то, что при изучении отображения на традиционных рентгенологических снимках строение дентина и формы контуров коронки и пульпы камеры путем совмещения рентгенограмм на просвет и измерения, оказалось нецелесообразным, так как даже при минимальном выборе объема сравниваемой информации в два признака (как, например, - форма контуров и ширина пульпарной камеры или форма и размер, - форма контуров и ширина пульпарной камеры или форма и размеры коронки) достичь совмещения нам не удалось ни в одном случае, даже при том, что рентгенограммы зубов обладали достаточным количеством индивидуальных особенностей. Клинические рентгенограммы далеко не всегда выполняются в стабильных проекционных условиях, что оказывает определенное влияние на рентгенологическое изображение твердых тканей зуба. Применение же КТ, не только улучшило качество рентгенологического скана (снимка), но и позволило отобразить строение всего челюстно-лицевого сустава, и в частности индивидуальность твердых тканей зуба (Рис № 2), ранее не использование признаков, как форма и размеры пульпарной камеры теперь возможен при сравнительном исследовании КТ. Применение программы Xelis Dental позволило получить достоверную информацию о морфологии костной ткани с помощью КТ снимка в формате DICOM с последующей реконструкцией их в 3D и 2D. Измерение площади производили программой - Area, линейка - Rulerпозволяла измерять расстояние между выбранными точками в мм, Tapeline - измерительная лента позволяла измерять длину кривой в мм по отдельным участкам. Наличие программы видеоролик - CINE PLAYER позволяла просматривать короткий ролик в 3D объекта, с возможностью просматривать изображение в разных направлениях.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Таким образом, идентификация неопознанных трупов является одной из наиболее актуальных и сложных проблем судебно-медицинской науки и практики. Для успешного решения задач отождествления личности нами разработан новый подход с применением рентгенологического метода компьютерной томографии в совокупности с использованием оценки и количественных особенностей стоматологического статуса, и с последующим воспроизведением полученного результата в 3х мерном изображении. Кроме того, мы выявили ряд признаков на КТ, которые должны использоваться при идентификации личности:

1. отношение ширины шейки зуба к ширине коронки и отношение наибольшей толщины эмали на апроксимальных поверхностях к ширине коронки;

2. форма апроксимальных поверхностей зубов;

3. форма корней;

4. относительное взаиморасположение контуров корня, шейки и апроксимальной поверхности коронки;

5. форма контура жевательной поверхности и структура дентина;

6. изменение формы и увеличение числа пломб, коронок и протезов, в том числе лечение зубов, не могут отрицательно повлиять на идентификационный процесс, т.к. КТ позволяет дать более точную привязку к размерам и локализации, как всего челюстного аппарата, так и отдельного зуба, в том числе, с различными аномалиями.

7. точное сохранение размеров зубов (зуба), строение альвеолярного отростка, верхней и нижней челюсти, хода и формы пломбировочного материала в канале зуба и др. (рис № 8, 9);

8. исследование и изучение параметров плотности ткани при помощи программы (Profile) (рис № 7).

9. Возможность моделирования в 3-х мерном изображении зубного ряда (рис № 9).

10. Все измерения производили при помощи специальных программ заложенных в ЭВМ компьютерного томографа (рис № 11).

Применение рентгенологического метода компьютерной томографии и овладение с её помощью методиками идентификационных исследований, являются неотъемлемой частью будущего в судебно-медицинской экспертизе и криминалистике. Умение выявлять и оценивать идентифицирующие признаки, проводить сравнительный экспертный анализ на основе полученных данных рентгенологическим методом КТ и составлять научно-обоснованные выводы является неотъемлемой частью экспертного исследования. Исследование твердых тканей и контуров мягких тканей челюстно-лицевой области производили на многофункциональном аппарате - RAYSCAN Symphony оборудованным компьютерным томографом, панорамным зонографом и цефалостатом для ТРГ. Время стандартного сканирования - 20 сек., при этом поле обзора составляло - 152 мм. Высочайшее качество изображения и максимальная эффективность. Кроме того, с помощью компьютерных томографов можно выделить слои толщиной 2 мм, интервалом между слоями в 1мм, с моментальным воспроизведением изображения в черно-белом или цветном варианте, а также получить трехмерное реконструированное изображение исследуемой области и реальный размер. Метод позволяет бесконечно долго сохранять полученные томограммы на магнитных носителях и в любое время повторить их анализ посредством традиционных программ, заложенных в ЭВМ компьютерного томографа. Совместимость программного обеспечения, легкое подключение к ПК или сети, что позволяет экономить время при оцифровке старыхснимков. Преимущества КТ в диагностике патологии ВНЧС: полное воссоздание формы костных суставных поверхностей во всех плоскостях на основе аксиальных проекций (реконструктивное изображение); обеспечение идентичности съемки ВНЧС справа и слева; отсутствие наложений и проекционных искажений; возможность изучения суставного диска и жевательных мышц; воспроизведение изображения в любое время; возможность измерения толщины суставных тканей и мышц и оценки ее с двух сторон (рис № 6, 10).

Рис 1 - Традиционный рентгенологический снимок.

Рис 2 - Компьютерная томография/ Панорама

Рис. 3 - Исследование зуба. Определение топографии корневого канала зуба 4.2, увеличенный фрагмент профильного среза: начинаясь двумя устьями, канал заканчивается единым апикальным отверстием. Аксиальная томограмма: определение топографии каналов перед эндодонтическим вмешательством

Рис. 4 - Трехмерный реформат с фильтрацией костной структуры: определение пространственного положения ретенированных зубов при двусторонней расщелине альвеолярного отростка и твердого неба

Рис. 5 - КТ ВНЧС (аксиальная проекция на уровне суставных головок) в норме. Видны обе суставные головки и равномерные суставные щели на всем протяжении (обозначены стрелками)

Рис. 6 - КТ ВНЧС пациентки М. с мышечно-суставной дисфункцией.

А -- сагиттальная проекция: справа дислокация суставной головки (1) назад, а диска (2) -- вперед; Б -- аксиальная проекция: асимметрия формы, размеров и положения суставных головок (1), гипертрофия наружной крыловидной мышцы слева (2), 3 -- наружная крыловидная мышца справа

Диагноз: балансирующий суперконтакт небного бугорка 16 и щечного бугорка 47 в левой боковой окклюзии, правосторонний тип жевания, гипертрофия наружной крыловидной мышцы слева, асимметрия размеров и положения суставных головок, мышечно-суставная дисфункция, дислокация кпереди диска ВНЧС справа, смещение суставной головки кзади.

Рис. 7 - Исследование плотности ткани при помощи программы (Profile)

Рис. 8 - Исследование зубного ряда и зуба в различных ракурсах с сохранением всех параметров

Рис. 9 - Моделирование в 3-х мерном изображении

Рис. 10 - Диагностика патологии ВНЧС

Рис. 11 - Панорамный вид (Panoramis) отображает реальный размер.

ЛИТЕРАТУРА

1. Абрамов, С.С. Медико-криминалистическая идентификация: настольная книга судеб. - мед. эксперта / С.С. Абрамов. - М : НОРМА-ИНФРА М. 2000. - С. 3 - 70.

2. Алгоритмы судебно-медицинской идентификации личности / А.Х. Аманмурадов, Ю.И. Пиголкин, Д.В. Богомолов, Г.В. Золотенкова, И.Н. Богомолова, М.В. Федулова // Биологический журнал. - Т. 4 . - С. 33 - 41.

3. Герасимов, М.М. Основы восстановления лица по черепу / М.М. Герасимов. - М., 1949. - С . 56 - 57, 190.

4. Ковалев, А.В. Идентификация личности по особенностям строения грудной клетки и позвоночника (рентгенологическое и судебно- медицинское исследования) автореф. дисс. … д - ра. мед. наук / А.В. Ковалев. - СПб., 1997. - 31с.

5. Пашинян, Г.А. Судебно-стоматологическая экспертиза зубо-челюстного аппарата останков 9 человек Екатеринбургского захоронения / Г.А. Пашинян, Е.С. Тучик, З.П. Чернявская // Судеб. - мед. экспертиза. 1998 .- № 6. - С . 44 - 49.

6. Абрамов, С.С. Сравнительные исследования методом наложения (фотосовмещения) / С.С. Абрамов // Медико - криминалистическая идентификация. - М . : Норма - Инфра М , 2000. - С. 369 - 394.

7. Дадабаев В.К. Применение компьютерной томографии в судебной медицине. / В.Н. Троян, В.К. Дадабаев, В.А. Путинцев, Э.А. Ковтун. - Военномедицинский журнал № 12 2010 год. Стр. 5253.

8. Дадабаев, В. К. К вопросу о возможности использования спиральной компьютерной томографии в судебномедицинской практике / С.8083 2011/1 Журнал Судебная экспертиза [Текст] : научнопрактич. журн./ УМО образоват. учрежд. проф. образов. в области судеб. экспертизы. Саратов : СЮИ МВД России, 2004 . ISSN 18134327

9. В.К. Дадабаев. Использование спиральной компьютерной томографии в судебномедицинской практике. / к.м.н. В.К. Дадабаев, д.м.н. В.Н. Троян Журнал Медицинская экспертиза и право №3 2011 год. Стр. 3638

10. В.К. Дадабаев. Использование 3D технологий в судебной медицине. /к.м.н В.К. Дадабаев, д.м.н. Д.В. Сундуков. Журнал Медицинская экспертиза и право №4 2011 год. Стр. 1920.

11. В.К. Дадабаев. Возможности применения рентгенологических методов исследования в судебной медицине и криминалистической деятельности. // Библиотека криминалиста. Научный журнал Издательство: Издательство Юрлитинформ (Москва) ISSN: 2224-0543. - 2014. - №4 (15). - С. 278-281

12. Звягин, В.Н. Оптимизация экспресс-методов судебно-медицинской идентификации личности по признакам внешности (метод компьютерной идентификации личности по черепу и прижизненной фотографии POSKID 1.0) : методические рекомендации / В.Н. Звягин, Н.В. Иванов, Н.В. Нарина. // № 98/249. - М., 2000.

13. Щербаков, В.В. Молекулярно-генетическая идентификация личности по исходам событий с массовыми человеческими жертвами : новый подход на основе компьютерной обработки данных : дис. … канд. мед. наук / В.В. Щербаков. - 2005. - 126 с.

14. Fedosyutkin B. A. and Nainys J. V. The Relationship of Skull Morphology to Facial Features. / B. A. Fedosyutkin and J. V. Nainys. - New York. - 1993. S. 199 - 213.

15. Krogman, W. M. The Reconstruction of the Living Head from the. Skull. F.B.I, Law Enforcement Bulletin / W. M. Krogman . - Washington. - 1946. Vol. 15, No. 7, - S. 11 - 18.

16. Computer assisted Facial Image Identification System using a 3-D Physiognomic Range Finder / M. Yoshino, H. Matsuda, S. Kubota, K. Imaizumi, S. Miyasaka. // Forensic Sci. Int. - 2000. - Vol. 109. - P. 225 - 237.

Размещено на Allbest.ru