Обобщение практических наблюдений при исследовании методом рентгенофлуоресцентного спектрального анализа в судебно-медицинской практике

I Обобщение практических наблюдений при исследовании методом рентгенофлуоресцентного спектрального анализа в судебно-медицинской практике

• Ю. Б. Безпалый, к.м.н. Э. Х. Мусин

Бюро судебно-медицинской экспертизы

Московской области (нач.— д.м.н., проф.

В. А. Клевно) Аннотация: В статье освещены особенности пробоподготовки при проведении рентге-носпектрального флуоресцентного анализа. Представлены алгоритмы оценки полученных результатов исследований в следах и зонах повреждений исследуемых объектов, а также поставлены вопросы, требующие дальнейшего детального разрешения. Ключевые слова: рентгеноспектральный флуоресцентный анализ, РСФА, «Спектроскан»

Generalization of practical observations in the study by x-ray fluorescence spectral analysis in forensic practice

• Y. B. Bespaly, E. Kh. Musin

Abstract: The article highlights the features of the sample preparation with use of the x-ray fluorescence analysis. Assessment's algorithms of the investigations' results in traces and zones of damages of the investigated objects were presented. The article raises the issues which need a further specification. Keywords: x-ray fluorescence analysis, RSFA, "SPECTROSCAN"

ВВЕДЕНИЕ

Метод рентгеноспектрального флуоресцентного анализа (далее РСФА) используется в практике медико-криминалистического отдела Государственного бюджетного учреждения здравоохранения Московской области «Бюро судебно-медицинской экспертизы» с 2005 года. Исследования проводятся на двух моделях спектрометров: «СПЕКТРОСКАН-МАКС G» и «СПЕКТРОСКАН-МАКС GF2E (Al, S)». За почти 10-летний период исследовано около 1500 объектов по всем видам травм (ушибленные, огнестрельные, колото-резаные, электрометки), исследовались биологические ткани внутренних органов (кровь, печень, почки, мышцы и т.д.), также проводилось исследование орудий преступления.

В имеющихся руководствах и правилах основное внимание сосредоточено на проведении исследований при использовании приборов, в основу которых положены проборазрушающие методики, такие как атомно-абсорб-ционная спектроскопия, пламенная фотометрия и т.д. В относительно новом методе исследования - рентгено-флуоресцентном спектральном анализе применяется про-босохраняющая методика, что в значительной мере изменяет подход как к проведению исследований, так и к его оценке, где основным элементом является сравнительный качественный анализ. Результаты исследования в основном зависят от плотности объекта и характера поверхности, влажности, расстояния до объекта и площади луча источника рентгеновского излучения.

При анализе результатов практических исследований проведено обобщение литературы по использованию спектральных методов исследования в судебной медицине и обозначены проблемные вопросы.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

В силу специфики, основным объектом исследований в медико-криминалистическом отделе является кожа. Не-

редко она может быть представлена и через несколько месяцев после изъятия, когда уже произошли её высыхание и деформация. Для придания необходимой эластичности и в зависимости от степени деформации, препараты кожи можно поместить в пары раствора Ратневского № 1, при температуре 35-38 С° на 1-2 суток, при этом необходимо учитывать, что некоторые элементы, согласно соответствующим справочникам («Аналитическая химия» Т. 4, Л, 1967 г.), такие как К, №, ЯЬ, Ц М, Са, А1, 8г хорошо растворяются в уксусной кислоте, частично - и РЬ; слабо растворимы Бе, Си и Сг; не растворяются N1, 7п, 8п, 8Ь и А&

Нами применяется методика погружения препарата в дистиллированную воду до набухания препарата, при этом растворяется кровь с двухвалентным гемоглобино-вым железом без растворения внешнего трехвалентного железа. Какой-либо разницы при данных методах восстановления в результатах исследования не наблюдается. Проведёнными контрольными замерами установлено, что спектр в области повреждений после восстановления становится выше, чем до восстановления примерно на 10-15%, а в некоторых случаях и больше, так как с увеличением эластичности (мягкости) препарата рентгеновское излучение проникает на большую глубину.

В ходе проведённых исследований установлено, что на интенсивность импульсов фонового рассеянного и характеристического излучения влияет целый ряд условий.

1. Физические и морфологические особенности объекта.

1.1. Плотность/влажность кожи. Количество в спектре импульсов фонового излучения, соответственно, и по характеристическим линиям, меньше при сканировании плотного подсохшего объекта и больше при сканировании влажного/эластичного объекта, так как с влажностью увеличивается глубина проникновения рентгеновских лучей.

1.2. Характер поверхности. При неровной поверхности объекта часть импульсов отражается не под заданным углом и, соответственно, не регистрируется.

2. Расположение объекта в пробозагрузочном устройстве спектрометра - удаленность от источника излучения (расстояние/высота до окна рентгеновской трубки). При смещении сканируемой поверхности выше или ниже по вертикали от заданного уровня пробозагрузочного устройства спектрометра количество импульсов может уменьшаться.

3. Площадь сканируемой поверхности зависит от модели спектрометра, например, в спектрометре «СПЕК-ТРОСКАН-МАКС О» имеется калибровочное отверстие на лотке, в спектрометре «СПЕКТРОСКАН-МАКС ОБ2Е (А1, 8)» калиброван пучок рентгеновского излучения.

Для сравнения спектров по характеристическим линиям элементов необходимо оценить их сопоставимость. В сравниваемых спектрах интенсивность фонового излучения («высота» фоновой линии на спектрограммах) должна быть сходна с небольшим отклонением, так как при увеличении или уменьшении фонового излучения пропорционально увеличиваются или уменьшаются импульсы по характеристическим линиям. Данное положение должно соблюдаться особенно при небольшой разности импульсов по характеристическим линиям. Для достоверности результатов исследования «высота» фоновой линии на спектрограммах с контрольных образцов должна быть около или выше, чем «высота» фоновой линии на спектрограмме с исследуемой пробы. Если не соблюдать данный принцип, возможен ошибочный вывод о превышении импульсов по характеристическим линиям.

В некоторых случаях допускается отклонение от данного правила, если в исследуемом образце имеется суще-

ственное превышение импульсов по характеристическим линиям, например, более чем 3-5 раз, и не имеется технической возможности получить сопоставимые по фоновому рассеянному излучению спектрограммы.

ВЫВОДЫ

Обобщение результатов исследования методом РСФА контрольных (не поврежденных) лоскутов кожи показывает, что в спектрограммах с них всегда определяются пики по характеристическим линиям цинка (Zn), меди (Cu), железа (Fe) и редко отмечаются небольшие пики по линии марганца (Mg). Из перечисленных элементов наиболее выражен пик по линии меди, что связано с конструктивными особенностями рентгеновской трубки спектрометра. Замечена закономерность, что количество импульсов по линии меди больше в среднем в 2-4 раза фонового рассеянного излучения по этой же линии. Количество импульсов по линиям цинка и железа с контрольных образцов кожи невелико и не превышает наибольшей величины импульсов фонового излучения общей спектрограммы.

Таким образом, указанные критерии могут быть положены в образ (характеристику) эталонной спектрограммы кожи человека. Отмечено, что в спектрограммах с контрольных образцов кожи не наблюдается превышения импульсов по другим характеристическим линиям (элементам). При наличии на коже следов наложения какого-либо элемента на спектрограммах будут видны существенные пики импульсов по соответствующим характеристическим линиям.

Следовательно, при качественном РСФА кожи допускается безэталонное исследование с выводом о наличии превышения импульсов по линии соответственного элемента, т.е. наличие следов наложения данного элемента на коже.

При практической работе выявлены проблемные вопросы, которые требуют дальнейших исследований, а именно:

• трактовки результатов и оценки превышения железа и цинка на поврежденной коже, с учетом того, что они содержатся в биологических тканях;

• оценка результатов превышения меди с учетом аппаратного пика и погрешностей при исследовании объектов;

• обсуждение и выработка диагностических критериев о наличии следов элемента в формате: «да» - «нет»; «много» - «мало».

I Дополнительные возможности определения пола человека по фотоизображениям нижних эпифизов бедренных костей

• И. В. Бобрецов, М. В. Соловьева

ГУЗ ЯО «Ярославское областное бюро судебно-медицинской экспертизы» Аннотация: Статья посвящена возможности определения пола человека по фотоизображениям нижних эпифизов бедренных костей. Ключевые слова: пол, фотоизображение, нижний эпифиз бедренной кости

Additional features of human sex determination by photographs of the lower epiphysis of femoral bone

• I. V. Bobretcov, M. V. Solovyova

Abstract: The article is devoted to the possibility of human sex determining by photographs of the lower epiphysis of femoral bone.

Keywords: sex, photographic image, the lower epiphysis of the femoral bone

ВВЕДЕНИЕ

Диагностические методы фотографирования повсеместно используются в судебно-медицинской практике. В связи с этим представляется перспективным применение новых, ранее не используемых методик для определения пола человека.

Целью нашего исследования является возможность определения половых различий в зависимости от величины угла, образованного двумя лучами, исходящими из наиболее углубленной точки межмыщелковой ямки бедренной кости, касательными к внутренней поверхности латерального и медиального мыщелков.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Искомый угол может быть измерен на фотографических снимках кости, при условии, что все снимки выполнены в одинаковой проекции.

Положение наиболее углубленной точки можно определить путем построения на изображении наибольшего по длине перпендикуляра к линии, соединяющей наиболее выступающие книзу точки мыщелков бедренной кости, опущенного на поверхность межмыщелковой ямки. Аналогичным образом положение наиболее углубленной точки можно определить и непосредственно на препарате, используя антропологические измерительные инструменты.

Суть проблемы в данном исследовании - приведение всех имеющихся размеров к относительным параметрам, которые можно будет сопоставить между собой. Для того, чтобы сопоставлять полученные результаты измерений, выполненных на фотоизображениях и бедренных костях, надо определить единственный, различимый на всех изображениях размер, который будет использован в качестве единицы масштаба. Этим размером может служить, например, ширина нижнего эпифиза, а также перпендикуляр от наиболее углубленной точки межмыщелковой ямки бедренной кости. Такие относительные параметры можно сопоставлять между собой, и с помощью компьютерной программы «Adobe Photoshop» выставить аналогичные параметры кости при сохранении их пропорций. Для этого выполняются следующие действия:

• в меню «Изображение» выбирается команда «Размер изображения», в появившемся диалоговом окне активизируются режимы:

а)«Сохранять пропорции» - позволяет сохранить соотношение высоты и ширины изображения;

б)«Авто» - позволяет сохранять разрешение, оптимальное для текущего размера графического файла;

• в графе диалогового окна «Количество пикселей», «Ширина» устанавливаются необходимые значения;

• нажимается кнопка «ОК».

Удобно производить приведение к одному масштабу с использованием изображения «Сетки» с измерительной линейкой. Для этого выбирается режим «Сетка», в меню «Вид» - «Показать», «Сетка».

ВЫВОД

Проведенные результаты исследования могут послужить разработке новой методики определения пола человека по представленным фотоизображениям костей человека.