О возможности внедрения специализированного программного обеспечения «Остеология» в медико-криминалистических отделениях бюро судебномедицинской экспертизы РФ

Publication in electronic media: 19.06.2013 under http://journal.forens-lit.ru/node/1024
Publication in print media: Актуальные вопросы медико-криминалистической экспертизы: современное состояние и перспективы развития. Материалы науч.-прак. конф., посв. 50-летию МКО БСМЭ Моск. обл., Москва 2013

ГУЗ ЯО «Бюро СМЭ», г. Ярославль

Судебно-медицинская криминалистика накопила огромный объем научных знаний, эффективное применение которых на практике обеспечивается внедрением многочисленных методик, содержащих исчерпывающие рекомендации относительно технологии медико – криминалистического исследования, способов и средств измерения параметров исследуемого объекта, математического аппарата обработки полученных в ходе исследования данных, правил интерпретации результатов. Все без исключения методики построены по результатам обработки экспериментальных данных методами математической статистики с применением, как правило, двух математических моделей:

• регрессионной — устанавливающей стохастическую связь вида y(x₁, x₂...x_k) исследуемой характеристики y объекта от параметров x₁…x_k, измеренных на объекте (например, длина тела по длинам трубчатых костей);
• дискриминантной — классифицирующий исследуемый объект y в зависимости от соотношения значений дискриминантных функций G₁, G₂, вычисленных по измеренным на объекте параметрам x₁…x_k. Так, в общем случае, при G₁>G₂ y∈A – объект принадлежит классу А, а при G₁<G₂ y∈B – объект принадлежит классу B. (например, определение пола по длинам костей голени).

Практическое применение методик не освобождает эксперта отделения медицинской криминалистики от значительного объема рутинных арифметических вычислений, а результаты исследования – от ошибок, обусловленных человеческим фактором. Очевидным выходом из сложившегося положения является полная автоматизация расчетов и оформления результатов медико-криминалистического исследования.

Одна из первых известных попыток такого рода была предпринята специалистами Главного бюро судебно-медицинской экспертизы Украины в 1993 г. Под руководством заведующего медико-криминалистическим отделением, доктора медицинских наук О.В. Филипчука была создана программа «Остеология», включающая 30 остеологических методик и предусматривающая вывод результатов исследования на печать. Программный пакет 1993 года не утратил своей ценности и сегодня, однако, созданный в эпоху операционной системы MS DOS, не вполне отвечает требованиям, предъявляемым к современному программному обеспечению.

Паллиативом являются самостоятельно составленные практикующими экспертами-криминалистами макроопределения, реализующие некоторые остеологические методики в формате MS Excel for Windows. Имеются попытки разработки многофункционального программного обеспечения в некоторых медико-криминалистических отделениях областных бюро СМЭ. Эти разработки имеют как положительные, так и отрицательные стороны: с одной стороны они упрощают математические расчеты, но, в то же время, не гарантируют адекватность алгоритмов расчетов и выверенность констант в записях математических выражений. Кроме того, не обладающее лицензиями и сертификатами соответствия, программное обеспечение не может служить доказательной базой при производстве медико-криминалистических экспертиз.

Эффективное многостороннее решение задач идентификации личности невозможно без применения новейшего программного обеспечения, поэтому судебно-медицинские эксперты должны быть вооружены средствами и научно-методическими приемами проведения медикокриминалистических исследований на современном уровне.

Из Федерального закона от 31.05.2001 № 73-ФЗ «О государственной судебно-экспертной деятельности в Российской Федерации» следует: «… Статья 8. Объективность, всесторонность и полнота исследований. Эксперт проводит исследования объективно, на строго научной и практической основе, в пределах соответствующей специальности, всесторонне и в полном объеме. Заключение эксперта должно основываться на положениях, дающих возможность проверить обоснованность и достоверность сделанных выводов на базе общепринятых научных и практических данных…».

Соответственно требованиям Приказа Министерства здравоохранения и социального развития РФ № 346н от 12 мая 2010 года «Об утверждении Порядка организации и производства судебно-медицинских экспертиз в государственных судебно-экспертных учреждениях Российской Федерации» следует: «III. Порядок организации и производства экспертиз… 25. приступив к производству экспертизы, эксперт использует медицинские технологии, разрешенные к применению на территории Российской Федерации, а также другие рекомендованные экспертные методики и имеющие в распоряжении ГСЭУ технические средства для объективного, всестороннего, полного, строго научно обоснованного решения поставленных перед ним вопросов… VII. Особенности порядка производства лабораторных и инструментальных экспертных исследований… 85.9. при производстве медико-криминалистических экспертных исследований допускается применение других апробированных методик, а также компьютерных программ…».

В наше распоряжение для ознакомления, а в дальнейшем, возможно, и для приобретения с целью использования при проведении судебно-медицинских исследований скелетированных и неопознанных трупов было предоставлено лицензионное программное обеспечение «Osteology»¹, версия 1.0.

Программное обеспечение «Osteology» разработано в период с 2002 по 2005 годы Рабочей группой Республиканского бюро СМЭ Автономной республики Крым, под руководством Заслуженного врача АР Крым И.С. Морозова, в составе врачей, судебных экспертов-криминалистов И.В. Костык, А.И. Надеева и математика-программиста В.Г. Выборного. Разработка является новой программной реализацией существующих медико – криминалистических методик, применяемых для определения расы, пола, возраста и длины тела по костным останкам. Для включения в пакет отбирались методики, обеспечивающие наибольшую точность и достоверность результатов. Все методические материалы подвергалась тщательной верификации на предмет правильности записи значений расчетных коэффициентов, записи аналитических выражений, формулирования решающих правил. Необходимость этого этапа была продиктована тем обстоятельством, что ряд методических материалов содержит корректурные неточности, образовавшиеся в результате многочисленных перепечаток материалов оригинальных исследований. Все, вошедшие в пакет, методики опубликованы в методических письмах, научных статьях, диссертациях, сборниках и монографиях, выпущенных в Российской Федерации и рекомендованные для использования в практической работе экспертов отделений медицинской криминалистики.

В результате в программный пакет были включены, в общей сложности 55 авторских методик:

• Возраст по морфологическим признакам лонного сочленения (Гармус А.К. 1990 г.).
• Определение возраста по инволюции лонного сочленения (Suchej J., Brooks H., 1990г.).
• Определение возраста по швам свода черепа (Звягин В.Н. 1981 г., Филипчук О.В., 1996г.).
• Возраст по поясничным позвонкам (Джамолов Д.Д.. 1978 г.).
• Возраст по краниометрическим показателям черепа и его инволюции (Звягин В.Н., Мусаев Ш.М., Самоходская О.В. 1995 г.).
• Возраст по надколеннику (Колесников В.Л. 1980 г.).
• Возраст по остеометрическим показателям верхней конечности (Неклюдов Ю.А.1988 г.).
• Возраст по степени стертости зубов (Takey et al. 1981, 1984гг.).
• Возраст по морфологическим изменениям твердых тканей зубов (Gustafson G. 1950 г.).
• Возраст по морфологическим изменениям твердых тканей зубов (Johanson. 1971 г.).
• Раса по краниометрическим показателя черепа (Звягин В.Н. 1981 г.).
• Раса по краниометрическим и краниоскопическим показателям черепа (По материалам В.Н. Звягина, 1981 г., В.И Пашковой, 1978 г., В.И. Добряка, 1960 г.)
• Пол по остеометрическим показателям фрагментов костей скелета (Звягин В.Н., Самоходская О.В. 1995 г).
• Пол по качественным признакам таза (Гармус А.К. 1991 г.).
• Пол по остеометрическим показателям нижней челюсти (О.П. Коровянский, Й.-В. Й., Найнис, Б.А.Федосюткин, 1984г.).
• Пол по остеометрии надколенника (В.Н.Колесников).
• Пол по остеометрическим показателям лопатки (Кошелев Л.А. 1971 г.).
• Пол по остеометрическим показателям плечевой и бедренной кости (Найнис И.-В. И. 1966 г.).
• Пол по остеометрическим показателям костей голени (Гармус А.К. 1974 г.).
• Пол по краниометрическим показателям черепа (В.И.Пашкова 1978 г.).
• Пол по нативным и озоленным фрагментам костей скелета (Звягин В.Н. 1995 г.).
• Пол по остеометрическим показателям ребер (Туровцев А.И. 1966 г.).
• Пол по остеометрии грудины (Durwald, 1960г.) и ключицы (Лаптев З.Л., 1975г.).
• Пол по качественным признакам черепа (Звягин В.Н. 1981 г.).
• Пол по краниометрическим показателям черепа в зависимости от расы (Звягин В.Н. 1981 г.).
• Пол по остеометрическим показателям костей кисти (Неклюдов Ю.А. 1979 г.).
• Пол по остеометрическим показателям поясничных позвонков (Джамолов Д.Д. 1978 г.).
• Рост по остеометрическим показателям плечевой, бедренной, большой берцовой и лучевой костей (Найнис И.-В. И., Пирсон, Дюпертюи и Хэдден 1951 -1966 гг.).
• Рост по остеометрическим показателям ключицы, костей голени и предплечья (А.К.Гармус и др. 1974 – 1986гг.).
• Рост по остеометрическим показателям лопатки и/или таза (А.К.Гармус и др. 1990г.).
• Длина тела по остеометрическим показателям костей скелета (В.Н. Звягин 2000 г.).
• Определение длины костей по их фрагментам (Мамонова Н.Н., 1968 г., Steele, Mekern, 1969 г.).
• Возраст детей по толщине костей черепа и их слоев (Звягин В.Н. 1981 г.).
• Сроки наступления синостозов и появление ядер окостенения (сводная таблица).
• Возраст и длина тела детей до 15 лет (Бондырев А.П., 1902).
• Возраст у детей по ключице (Механик Н.С. 1948 г.) и костям нижней конечности (Дмитриенко Л. А. 1952 г.).
• Сроки прорезывания молочных и постоянных зубов (сводная таблица).
• Длина тела, масса и возраст плода (новорожденного) (G. Eisen, 1973г., J. Fazekas, F. Kosa, 1967г., G. Oliver, Y. Pineau, 1960г., Гармус А.К. 1981г.).
• Сроки прорезывания молочных и постоянных зубов (D.H. Ubelaker, 1978г.).

В наборе методик для определения пола, возраста, длины тела детей до 18 лет в общей сложности использованы работы 57 отечественных и зарубежных ученых, занимавшихся данной тематикой.

Концепция нового программного пакета «Osteology», сформулирована и реализована с учетом современных тенденций развития информационных систем.

Программа может быть установлена как на персональном компьютере, работающем под управлением операционной системы Windows 98/2000/XP/7(32/64) в одноили многопользовательском режиме, так и в локальной сети медико-криминалистического отделения. В последнем случае все эксперты отделения работают с единой базой данных, содержащей исходные данные по каждому остеологическому исследованию. Идентификатором исследования является его номер, дата начала и фамилия эксперта. База данных размещается на общем сетевом ресурсе, а программная оболочка – на рабочих станциях экспертов. Кроме идентификатора исследования и исходных данных в базе предусмотрены поля для ввода достоверно установленных сведений о расе, поле, возрасте и длине тела, полученных из независимых источников (например, в результате розыскных мероприятий, из паспортных данных, опросов свидетелей и проч.). Т.о., если указанные данные получены, автоматически накапливается материал для проведения собственных исследований с целью уточнения имеющихся или разработки новых методик.

Как правило, к началу исследования, эксперт располагает материалами, представленными на экспертизу, а также вопросами, поставленными ему на разрешение. Программная оболочка пакета обеспечивает возможность планирования исследования на основании этих данных, путем подбора соответствующих методик. При этом эксперт вынужден продумать ход исследования до его начала.

На этапе планирования, в соответствующих полях ввода, эксперт указывает регистрационный номер Акта или Заключения и свою фамилию. Затем, на вкладках «Раса», «Пол», «Возраст», «Рост (длина тела)», «Возраст и длина тела у детей», с помощью флажков-переключателей, отмечает методики, необходимые для проведения исследования. Запланированные методики становятся доступными для использования.

Последовательность выполнения плана исследований произвольна: план исследований (набор методик) может быть изменен на любом этапе проведения экспертизы.

Главным фактором, влияющим на точность и достоверность результатов, является точность измерений параметров (или оценок качественных характеристик), выполняемых экспертом на объекте исследования. В остеометрии таковыми являются длины отрезков, дуги и углы, лежащие между определенными (реперными) точками, положение которых, в свою очередь, отыскиваются по соответствующим анатомическим ориентирам. Т.о., если реперные точки измеряемого параметра определены неправильно, ни о какой точности или достоверности результатов говорить не приходится. Интерфейс ПО «Osteology» содержит несколько типов подсказок, помогающих эксперту правильно определить измеряемый параметр: визуальная подсказка указывает на изображении объекта анатомическую область (регион), в котором располагаются соответствующие реперные точки; вербальная подсказка описывает положение этих точек среди анатомических ориентиров; дополнительная подсказка описывает сами анатомические ориентиры в соответствии с классификатором Р. Мартина с поправками, внесенными В.П. Алексеевым и Г.Ф. Дебецем. Визуальная подсказка не указывает точного местоположения реперной точки – лишь область, в которой эксперт, руководствуясь вербальной подсказкой, описанием по классификатору Р. Мартина, профессиональным опытом и с учетом индивидуальных особенностей объекта, должен отыскать ее среди прочих анатомических ориентиров.

Набор исходных данных в компьютерной реализации несколько отличается от набора, содержащегося в оригинальных методиках. Причина состоит в том, что, в отдельных методиках ряд указателей и углов вычисляются программно по известным длинам отрезков.

Процесс обработки исходных данных полностью автоматизирован и выполняется в несколько этапов. Вначале выполняется контроль исходных данных на полноту. Так, методики, построенные на основе регрессионной или многомерной дискриминантной моделей, требуют ввода всех данных, ряд методик допускает ввод лишь некоторого числа параметров. Далее выполняется допусковый контроль параметров и, если он прошел успешно – выполняется собственно математическая обработка. В тех случаях, когда результат – численное значение – он представляется в общепринятой форме: X ± ΔX, p. Здесь X – вычисленное значение (возраста, длины тела), ΔX доверительный интервал, p – доверительная вероятность. Т.е. запись вида: Длина тела = 170 ± 10, р = 0,95 означает, что при измеренных значениях остеометрических параметров объекта наиболее вероятная длина тела составляет 170 см. и в 95 случаях из 100 не может превышать 180 см или быть меньше 160 см. и только в 5 случаях из 100 может выйти за эти пределы. Результаты классификационных методик представляются в виде: X , p . Здесь X – класс, к которому отнесен объект исследования (раса, пол), p – доверительная вероятность с которой объект отнесен этому классу. Т.е. запись вида: Пол мужской, р = 0.95 означает, что при измеренных значениях остеометрических параметров в 95 случаях из 100 объект исследований принадлежит мужчине и только в 5 случаях из 100 может принадлежать женщине. К сожалению, ряд методик не содержат сведений, позволяющих представить результат в общепринятом виде. Отсутствие величины доверительного интервала и/или доверительной вероятности снижает информативность результата и резко повышает мнимую категоричность судебно-медицинского диагноза.

Результаты применения методики немедленно отображаются в поле результатов в короткой форме. Этот режим знакомит эксперта с полученным результатом, на основании чего могут приниматься решения об уточнении тех или иных параметров и повторной обработке данных. Другой формой вывода является вывод результатов в окно «резюме». Результаты, представленные в этом окне, содержат полную информацию о примененной методике, включающую идентификатор исследования, название методики, дополнительные параметры (например, состояние исследуемых костей – нативные или озоленные) и собственно результаты исследования. Эти сведения могут выводиться на печать. При необходимости на печать могут выводиться и исходные данные. Режим выполняет функции черновика, предназначенного для хранения промежуточных результатов исследования. Наконец третьей формой вывода является вывод в форме полномасштабного документа Word for Windows. Этот документ, создается в виде Приложения к Акту или Заключению медико-криминалистического исследования и содержит исчерпывающую информацию обо всех использованных остеологических методиках. Документ автоматически открывается в окне текстового редактора Word, может быть отредактирован, дополнен необходимой информацией, сохранен на жестком диске компьютера, распечатан или отправлен как вложение по электронной почте.

Ряд остеологических методик предусматривает измерения длин световых контуров или площадей элементов остеологических объектов. Традиционные способы решения этих задач весьма трудоемки, и не в состоянии обеспечить необходимую точность. Поэтому для пакета «Osteology» был разработан специализированный графический редактор, с помощью которого решаются эти и иные задачи, связанные с измерениями длин отрезков, углов, выделением и измерением длин замкнутых контуров и площадей ими ограниченных на изображениях.

Программный пакет «Osteology» снабжен мощной справочной системой, содержащей не только описание интерфейса, но и полное описание всех, включенных в пакет, остеологических методик. Описание методик построено по единому плану:

• Технология подготовки остеологического материала;
• Ограничения применения методики;
• Инструменты и измерения;
• Математическая обработка;
• Работа с программой;
• Литература.

Раздел «Математическая обработка» содержит все математические выражения, таблицы и другие численные данные, положенные в обоснование той или иной методики. Информация, собранная в этом разделе подвергалась тщательной многократной проверке, сопоставлению по разным источникам. В сущности, справочная система пакета является сборником наиболее эффективных остеологических методик, изложенного в краткой, но понятной форме.

После первоначального изучения и работы с данным программным обеспечением в нашем отделении были выявлены некоторые недостатки. В частности: отсутствие методик для определения возраста по проксимальным эпифизам бедренной и плечевой костей, малое количество методик для определения роста, неточности при определении расы по краниоскопическим и одонтологическим признакам в методике по материалам Герасимова М.М. 1955г., Левина М., Зубова А.А., 1968г., Добряка В.И. 1960 г.

В тоже время программный пакет «Osteology» имеет открытую архитектуру, допускающую подключение новых методик или исключение из пакета имеющихся. Эта особенность увеличивает жизненный цикл программы, повышает ее гибкость и эффективность, что и было продемонстрировано разработчиками программного обеспечения в выпуске «Osteology», версии 2.0, где ими были учтены наши замечания и пожелания.

Опробование, выполненное в ГУЗ ЯО «Ярославское областное бюро судебномедицинской экспертизы» приводит к заключению о том, что ПО «Osteology», в целом, отвечает современным требованиям, предъявляемым к инструментальному и программному оснащению медико-криминалистических отделений. ПО «Osteology» может быть рекомендовано к внедрению в Бюро судебно-медицинской экспертизы, действующих на территории Российской Федерации с целью повышения эффективности проведения медико-криминалистических экспертиз скелетированных и неопознанных трупов.