Способ определения дистанции выстрела при огнестрельной травме
Владельцы патента RU 2602645:
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Российский центр судебно-медицинской экспертизы" Министерства здравоохранения Российской Федерации (RU)
Изобретение относится к медицине, а именно к судебной медицине, и может быть использовано для определения дистанции выстрела в случаях огнестрельной травмы. Способ определения дистанции выстрела в случаях огнестрельной травмы: выявляют морфологические «признаки воздействия сопутствующих компонентов выстрела» согласно таблице 1 описания. На первом этапе выявляют наличие при ранении через одежду - отпечатка переднего конца ствола оружия в области повреждения одежды (X1); дефекта ткани одежды, превышающего калибр ранящего снаряда (Х2), и дефекта раны, превышающего калибр ранящего снаряда (X12). При ранении открытого участка тела - наличие отпечатка переднего конца ствола оружия в области раны (Х11) и дефекта раны, превышающего калибр ранящего снаряда (Х12). Определяют дистанцию выстрела как «в упор». Если признаки Х1, Х2, Х11, Х12 не выявлены, проводят второй этап исследования признаков Х1-Х23, оценивая их с помощью математических методов: последовательной процедуры Байеса, общего дискриминантного анализа и бинарной логистической регрессии. Определяют в результате два состояния: выстрел «в упор» и выстрел «с близкой дистанции». Вывод о дистанции выстрела делают на основании результата определения одного из двух указанных состояний, полученных, по меньшей мере, двумя указанными математическими методами. Способ позволяет просто и объективно провести определение дистанции выстрела за счет оценки комплекса наиболее значимых морфологических признаков повреждения и использования математических методов. 3 табл., 2 пр.
Изобретение относится к медицине, в частности к судебной медицине, и представляет собой способ определения дистанции выстрела при проведении судебно-медицинских экспертиз огнестрельной травмы.
Известен способ установления дистанции выстрела в случаях огнестрельной травмы, основанный на установлении ряда признаков воздействия сопутствующих компонентов выстрела (Молчанов В.И., Попов В.Л., Калмыков К.Н. «Огнестрельные повреждения и их судебно-медицинская экспертиза», Л.: Медицина, 1990; Попов В.Л., Шигеев В.Б., Кузнецов Л.Е. «Судебно-медицинская баллистика», СПб.: Гиппократ, 2002; Эйдлин Л.М. «Огнестрельные повреждения», Ташкент: Медгиз, 1963).
Недостаток способа заключается в том, что часть этих признаков может обнаруживаться как при выстреле с дистанции "в упор", так и при выстреле с близкой дистанции. Это приводит к неправильной их интерпретации и необоснованным выводам о дистанции выстрела.
Задачей настоящего изобретения является оценка комплекса признаков воздействия сопутствующих компонентов выстрела с использованием при необходимости математических методов и повышение таким образом обоснованности выводов о дистанции выстрела при проведении судебно-медицинских экспертиз огнестрельной травмы.
Техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, является облегчение диагностики дистанции выстрела, объективизация выводов о дистанции выстрела в случаях огнестрельной травмы.
Технический результат достигается тем, что вначале определяется, причинено ранение через одежду или поврежден открытый участок тела, так как одежда отображает многие признаки воздействия сопутствующих компонентов выстрела и влияет на их наличие и выраженность на теле. Затем выявляются признаки воздействия сопутствующих компонентов выстрела, перечень которых, приведенный в таблице 1, был составлен в результате обобщения сведений из 215 литературных источников, содержащих информацию об этих признаках.
Путем комплексного анализа 326 судебно-медицинских экспертиз, содержащих описание 1054 огнестрельных повреждений, были определены частоты встречаемости рассматриваемых признаков. Все признаки были разделены на две группы: признаки, характерные только для повреждений, причиненных выстрелами с дистанции "в упор", и признаки, встречающиеся как у повреждений, причиненных выстрелами с дистанции "в упор", так и у повреждений, причиненных выстрелами с близкой дистанции. При исследовании повреждения выясняется, имеются ли признаки воздействия сопутствующих компонентов выстрела. В случае полного отсутствия этих признаков делается вывод о выстреле с неблизкой дистанции. При обнаружении признаков воздействия сопутствующих компонентов выстрела выясняется, к какой из групп они относятся. При повреждении тела через одежду признаками, характерными для выстрела с дистанции "в упор", являются X1, Х2 и Х12. В случае ранения открытого участка тела признаками, характерными для выстрела с дистанции "в упор", являются Х11 и Х12. В случае, если среди комплекса признаков повреждения имеются признаки, характерные только для выстрела с дистанции "в упор", вывод о выстреле с дистанции "в упор" возможно сделать сразу. Если признаки, характерные только для выстрела с дистанции "в упор", отсутствуют, вывод делается на основании признаков, встречающихся как у повреждений, причиненных выстрелами с дистанции "в упор", так и у повреждений, причиненных выстрелами с близкой дистанции. В случаях повреждения тела через одежду такими признаками являются Х3-Х11 и Х13-Х23, а для случаев ранений открытых участков тела это признаки Х13-Х23. При этом используется комплекс трех математических методов: последовательная процедура Байеса, общий дискриминантный анализ и бинарная логистическая регрессия. Среди полученных результатов выбирается подтвержденный как минимум двумя из методов.
Для определения оптимальных математических методов вначале был проведен анализ признаков для определения их независимости. Для этого были выбраны t-критерий Стьюдента и F-критерий Фишера. Кроме того, был рассчитан тетрахорический показатель связи зависимого признака, которым являлась дистанция выстрела, с полученными независимыми признаками. Затем на исходной и контрольной выборках был проведен анализ нескольких математических методов, согласно которому наиболее адекватными для диагностики дистанции выстрела являются последовательная процедура Байеса, общий дискриминантный анализ и бинарная логистическая регрессия.
Для реализации предлагаемого способа определения дистанции выстрела при огнестрельной травме эксперт должен располагать информацией о наличии признаков воздействия сопутствующих компонентов выстрела, которые выявляются при осмотре трупа на месте происшествия, при проведении судебно-медицинского исследования трупа, при медико-криминалистическом исследовании одежды и кожных лоскутов с огнестрельными повреждениями.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Вначале устанавливается, причинено ранение через одежду или поврежден открытый участок тела. Затем при причинении ранения через одежду на теле и одежде выявляются признаки Х1-Х23 из таблицы 1, а при повреждении открытого участка тела - признаки Х11-Х23. В случае полного отсутствия этих признаков делается вывод о выстреле с неблизкой дистанции. При обнаружении признаков воздействия сопутствующих компонентов выстрела выясняется, к какой из групп они относятся. В случае, если среди комплекса признаков повреждения имеются признаки, характерные только для выстрела с дистанции "в упор", делается вывод о выстреле с дистанции "в упор". При повреждении тела через одежду признаками, характерными для выстрела с дистанции "в упор", являются X1, Х2 и Х12. В случае ранения открытого участка тела признаками, характерными для выстрела с дистанции "в упор", являются Х11 и Х12. Если признаки, характерные только для выстрела с дистанции "в упор", отсутствуют, вывод делается на основании признаков, встречающихся как у повреждений, причиненных выстрелами с дистанции "в упор", так и у повреждений, причиненных выстрелами с близкой дистанции. В случаях повреждения тела через одежду такими признаками являются Х3-Х11 и Х13-Х23, а для случаев ранений открытых участков тела это признаки Х13-Х23. При этом используется комплекс трех математических методов: последовательная процедура Байеса, общий дискриминантный анализ и бинарная логистическая регрессия. Среди полученных результатов выбирается подтвержденный как минимум двумя из методов.
При применении последовательной процедуры Байеса используются приведенные в таблицах 2 и 3 условные вероятности для используемых признаков в случаях причинения повреждений через одежду (таблица 2) и ранения открытых участков тела (таблица 3). Признаки в таблицах расположены слева направо в порядке убывания информативности. Цифрой "1" обозначается условная вероятность при наличии признака у повреждения, "0" - при отсутствии. На первом шаге расчетов формула Байеса применяется для наиболее информативного признака Y1 (в таблицах - признаки Х21 и Х19 соответственно) и априорные вероятности Р(А) для исхода А (выстрел с дистанции "в упор") и Р(В) для исхода В (выстрел с близкой дистанции) считаются равными 0,5. Вероятность отнесения значения признака Y1 к исходу А рассчитывается по формуле 1:
где P(Y1/A) - условная вероятность для признака Y1 у повреждения, причиненного выстрелом с дистанции "в упор";
P(Y1/B) - условная вероятность для признака Y1 у повреждения, причиненного выстрелом с близкой дистанции.
Вероятность отнесения значения признака Y1 к исходу В рассчитывается по формуле 2:
где P(Y1/B) - условная вероятность для признака Y1 у повреждения, причиненного выстрелом с близкой дистанции;
где P(Y1/A) - условная вероятность для признака Y1 у повреждения, причиненного выстрелом с дистанции "в упор".
На втором шаге расчетов полученные вероятности используются как априорные для признака Y2 в формулах 3 и 4:
где P(Y2/A) - условная вероятность для признака Y2 у повреждения, причиненного выстрелом с дистанции "в упор";
P1(A/Y1) - вероятность отнесения значения признака Y1 к исходу А (выстрел с дистанции "в упор");
P(Y2/B) - условная вероятность для признака Y2 у повреждения, причиненного выстрелом с близкой дистанции;
P1(B/Y1) - вероятность отнесения значения признака Y1 к исходу В (выстрел с близкой дистанции).
где P(Y2/B) - условная вероятность для признака Y2 у повреждения, причиненного выстрелом с близкой дистанции;
P1(B/Y1) - вероятность отнесения значения признака Y1 к исходу В (выстрел с близкой дистанции);
P(Y2/А) - условная вероятность для признака Y2 у повреждения, причиненного выстрелом с дистанции "в упор";
P1(A/Y1) - вероятность отнесения значения признака Y1 к исходу А (выстрел с дистанции "в упор") и т.д.
Эти вычисления продолжаются до тех пор, пока не будут исчерпаны все признаки. Решение принимается в пользу той гипотезы (исход А или В), для которой вероятность на последнем шаге оказывается наибольшей.
При применении общего дискриминантного анализа для каждого из двух классов (выстрел с дистанции "в упор" и выстрел с близкой дистанции) имеются функции классификации. Из признаков, встречающихся как у повреждений, причиненных выстрелами с дистанции "в упор", так и у повреждений, причиненных выстрелами с близкой дистанции, для данного математического метода признаками, позволяющими классифицировать повреждение прикрытого одеждой участка тела как причиненное выстрелом с дистанции "в упор" или причиненное выстрелом с близкой дистанции, являются признаки Х7, Х13, Х14, Х22, а признаками, позволяющими классифицировать повреждение открытого участка тела как причиненное выстрелом с дистанции "в упор" или причиненное выстрелом с близкой дистанции - признаки Х14, Х19, Х20, Х21, Х22. Значения признаков Xi (при их наличии - "1" или отсутствии - "-1") подставляются в каждую из двух нижеприведенных формул, выполняются арифметические действия и сравниваются полученные значения. Конкретное повреждение относится к тому виду, для которого модуль полученного значения (F) больше.
Функции классификации для случаев повреждения тела через одежду:
F (выстрел с дистанции "в упор") = -3,409+1,342×Х7-1,604×Х13-2,025×X14-1,767×Х22,
где: Х7 - отложение копоти выстрела вблизи краев повреждения одежды;
Х13 - разрывы краев раны;
Х14 - отслойка краев раны;
Х22 - отложение копоти выстрела в начальной части раневого канала.
F (выстрел с близкой дистанции) = -3,981-0,624×Х7+2,295×X13+2,606×X14+2,828×X22,
где: Х7 - отложение копоти выстрела вблизи краев повреждения одежды;
X13 - разрывы краев раны;
Х14 - отслойка краев раны;
Х22 - отложение копоти выстрела в начальной части раневого канала.
Функции классификации для случаев повреждения открытых участков тела:
F (выстрел с дистанции "в упор") = -3,143+0,866×X19-0,343×Х22+0,220×X21-2,409×Х14+2,079×Х20,
где: Х19 - отложение металлов выстрела вблизи краев раны;
Х22 - отложение копоти выстрела в начальной части раневого канала;
Х21 - ярко-красный цвет тканей в начальной части раневого канала;
Х14 - отслойка краев раны;
Х20 - отложение частиц полусгоревшего пороха вблизи краев раны.
F (выстрел с близкой дистанции) = -1,955+0,050×X19+1,037×Х22+1,038×Х21+0,901×X14-1,278×Х20,
где: Х19 - отложение металлов выстрела вблизи краев раны;
Х22 - отложение копоти выстрела в начальной части раневого канала;
Х21 - ярко-красный цвет тканей в начальной части раневого канала;
Х14 - отслойка краев раны;
Х20 - отложение частиц полусгоревшего пороха вблизи краев раны.
Применением бинарной логистической регрессии рассчитывается вероятность отнесения повреждения к причиненным выстрелом с дистанции "в упор" или выстрелом с близкой дистанции в зависимости от значений независимых переменных по формуле 5:
где Z=b1×X1+b2×Х2+…+bi(i=i, 2, …, n)×Xi(i=i, 2, …, n)+а;
bi(i=i, 2, …, n) - коэффициенты;
Xi(i=i, 2, …, n) - значения независимых переменных (при их наличии - "1" или отсутствии - "-1");
а - константа.
Рассчитанная вероятность Р2 указывает на исполнение предсказания "выстрел с близкой дистанции". Вероятность исполнения предсказания "выстрел с дистанции "в упор" рассчитывается по формуле 6:
Из признаков, встречающихся как у повреждений, причиненных выстрелами с дистанции "в упор", так и у повреждений, причиненных выстрелами с близкой дистанции, для данного математического метода признаками, позволяющими рассчитать вероятность отнесения повреждения прикрытого одеждой участка тела к причиненным выстрелом с дистанции "в упор" или причиненным выстрелом с близкой дистанции, являются признаки Х7, Х13, Х14, Х21, Х22, а признаками, позволяющими рассчитать вероятность отнесения повреждения открытого участка тела к причиненным выстрелом с дистанции "в упор" или причиненным выстрелом с близкой дистанции - признаки Х14, Х20, Х22. Формула для вычисления значения Z в уравнении бинарной логистической регрессии для случаев повреждения тела через одежду выглядит следующим образом:
Z = 12,371×X13+2,120×Х22+13,291×X21-3,353×Х7++10,743×X14-23,558,
где: Х13 - разрывы краев раны;
Х22 - отложение копоти выстрела в начальной части раневого канала;
Х21 - ярко-красный цвет тканей в начальной части раневого канала;
Х7 - отложение копоти выстрела вблизи краев повреждения одежды;
Х14 - отслойка краев раны.
Для случаев повреждения открытых участков тела значение Z вычисляется по формуле:
Z = 5,113×Х22-6,916×X14+4,013×Х20+0,386,
где: Х22 - отложение копоти выстрела в начальной части раневого канала;
Х14 - отслойка краев раны;
Х20 - отложение частиц полусгоревшего пороха вблизи краев раны.
Из полученных различными методами результатов выбирается подтвержденный как минимум двумя из методов.
Пример 1
На трупе гр. М. было обнаружено огнестрельное пулевое слепое ранение груди. Входная рана располагалась в левом III межреберье по среднеключичной линии. Соответственно, на ране имелось огнестрельное повреждение его майки в виде дефекта круглой формы, от которого радиально отходили четыре разрыва. Рана неправильной звездчатой формы, при сопоставлении краев в центре раны определялся круглый дефект ткани. Имелась отслойка краев раны на ширину до 2,0 см. В начальной части раневого канала были обнаружены частицы пороха.
Согласно таблице 1 входная рана и соответствующее ей повреждение майки имели признаки: Х3, Х13, Х14, Х23. Все эти признаки встречаются как у повреждений, причиненных выстрелами с дистанции "в упор", так и у повреждений, причиненных выстрелами с близкой дистанции, следовательно, для объективного ответа на вопрос о конкретной дистанции выстрела требовалось применение дополнительных математических методов исследования.
Применение последовательной процедуры Байеса.
На первом шаге формулу Байеса применили для наиболее информативного признака Х21, априорные вероятности считали равными 0,5.
Вероятность отнесения значения признака Х21 к исходу А (выстрел с дистанции "в упор") рассчитывалась по формуле:
Вероятность отнесения значения признака Х21 к исходу В (выстрел с близкой дистанции) рассчитывалась по формуле:
Полученные на первом шаге вероятности использовались как априорные на втором шаге для признака Х22.
Вероятность отнесения значения признака Х22 к исходу А (выстрел с дистанции "в упор"):
Вероятность отнесения значения признака Х22 к исходу В (выстрел с близкой дистанции):
Вероятности, полученные на втором шаге, использовались как априорные на третьем шаге для признака Х7.
Вероятность отнесения значения признака Х7 к исходу А (выстрел с дистанции "в упор"):
Вероятность отнесения значения признака Х7 к исходу В (выстрел с близкой дистанции):
На четвертом шаге полученные на третьем шаге вероятности использовались для признака Х14 как априорные.
Вероятность отнесения значения признака Х14 к исходу А (выстрел с дистанции "в упор"):
Вероятность отнесения значения признака Х14 к исходу В (выстрел с близкой дистанции):
Как априорные для признака Х10 на пятом шаге использовались вероятности, полученные на четвертом шаге.
Вероятность отнесения значения признака Х10 к исходу А (выстрел с дистанции "в упор"):
Вероятность отнесения значения признака Х10 к исходу В (выстрел с близкой дистанции):
Следовательно, применением последовательной процедуры Байеса получена вероятность 0,833, что входная огнестрельная рана и соответствующее ей повреждение одежды причинены выстрелом с дистанции "в упор" и 0,167 - выстрелом с близкой дистанции.
Применение общего дискриминантного анализа.
Значения признаков огнестрельного повреждения тела и майки подставлялись в каждую из двух формул для случаев причинения ранения через одежду.
F (выстрел с дистанции "в упор") = -3,409+1,342×(-1)-1,604×1-2,025×1-1,767×(-1)=-6,613
F (выстрел с близкой дистанции) = -3,981-0,624×(-1)+2,295×1+2,606×1+2,828×(-1)=4,372
Модуль полученного значения F больше для класса повреждений, причиненных выстрелом с дистанции "в упор", соответственно, повреждение майки и рана относятся к этому классу повреждений.
Применение бинарной логистической регрессии
Для вычисления вероятности Р2 исполнения предсказания "выстрел с близкой дистанции" сначала вычисляли значение Z:
Z = 12,371+10,743-23,558=-0,444.
Следовательно, вероятность исполнения предсказания "выстрел с близкой дистанции" равна:
Тогда вероятность причинения данного повреждения выстрелом с дистанции "в упор" равна:
Р1=1-Р2=1-0,391=0,609.
Следовательно, бинарная логистическая регрессия относит данное повреждение к причиненным выстрелом с дистанции "в упор" с вероятностью 0,609, а к причиненным с близкой дистанции с вероятностью 0,391.
Обобщив результаты применения трех математических методов исследования, можно вполне определенно сделать вывод, что повреждение на майке и рана, имевшиеся у гр. М., причинены выстрелом с дистанции "в упор".
Пример 2.
У гр. З. имелось огнестрельное пулевое проникающее слепое ранение головы с входной раной в правой височной области. Рана имела вид дефекта округлой формы диаметром 1,2 см, края отслоены на ширину до 1,5 см, по краям имелись разрывы. Около нижне-правого края раны имелась дугообразная ссадина (отпечаток переднего конца ствола оружия). В конце слепого раневого канала обнаружена резиновая пуля диаметром 0,9 см.
Согласно таблице 1 входная огнестрельная рана, имевшаяся у гр. З., имела признаки дистанции выстрела Х11, Х12, Х23 и Х24, из которых признаки Х11 и Х12 характерны только для выстрела с дистанции "в упор". Следовательно, можно заключить, что имевшаяся у гр. З. рана была причинена выстрелом с дистанции "в упор".
Способ определения дистанции выстрела в случаях огнестрельной травмы, включающий выявление морфологических признаков повреждения, отличающийся тем, что в качестве морфологических признаков повреждения определяют «признаки воздействия сопутствующих компонентов выстрела» согласно таблице 1 описания, при этом на первом этапе выявляют наличие следующих признаков: при ранении через одежду - наличие отпечатка переднего конца ствола оружия в области повреждения одежды (X1); дефекта ткани одежды, превышающего калибр ранящего снаряда (Х2), и дефекта раны, превышающего калибр ранящего снаряда (X12); при ранении открытого участка тела - наличие отпечатка переднего конца ствола оружия в области раны (Х11) и дефекта раны, превышающего калибр ранящего снаряда (Х12), и определяют дистанцию выстрела как «в упор»; в том случае, если признаки Х1, Х2, Х11, Х12 не выявлены, проводят второй этап исследования признаков Х1-Х23, оценивая их с помощью математических методов: последовательной процедуры Байеса, общего дискриминантного анализа и бинарной логистической регрессии, определяя в результате два состояния: выстрел «в упор» и выстрел «с близкой дистанции», вывод о дистанции выстрела делают на основании результата определения одного из двух указанных состояний, полученных, по меньшей мере, двумя указанными математическими методами.
