Способ определения половой принадлежности взрослого человека по морфометрическим особенностям черпаловидных хрящей гортани

Изобретение относится к области судебно-медицинской экспертизы при диагностике пола гнилостно-измененных, скелетированных или разрушенных трупов и может быть использовано в криминалистике. Способ включает фиксацию значений левосторонних и правосторонних признаков черпаловидных хрящей: расстояние от верхушки до мышечного отростка, расстояние от верхушки до вокального бугорка, расстояние между мышечным и вокальными бугорками, поперечник суставной поверхности, площади и массы как левосторонних и правосторонних ЧХ по отдельности, так и их сумм. Далее применяют одномерный дискриминантный анализ, чтобы определить категории признаков по 5-балльной шкале и по предложенному решающему правилу получить 3 формы выводов: достоверное (задача решена), вероятное (необходимо дополнительное исследование) и неопределенное (отказ от решения). При вероятном решении дополнительно рассчитываются классифицирующие функции по моделям многомерного дискриминантного анализа отдельно для мужчин и женщин. Их сравнение определяет выбор пола и форму экспертных выводов. Изобретение обеспечивает точность и достоверность диагностики пола по признакам черпаловидных хрящей путем пошагового применения совместно методов одномерного и многомерного дискриминантного анализа. 2 табл., 4 пр.

 

Настоящее изобретение относится к области судебно-медицинской экспертизы при диагностике пола гнилостно-измененных, скелетированных или разрушенных трупов. Подавляющее большинство методик определения пола разработаны по костям скелета. Между тем объектом исследования, основным или сопутствующим, могут быть хрящевые ткани и, в частности, хрящи гортани - щитовидные, перстневые, черпаловидные.

Выявлено, что размеры щитовидного и перстневидного хрящей гортани обладают половым диморфизмом [1-3] и допускают судебно-медицинское определение половой принадлежности [4, 5]. Подтверждением является работа Byrdy и Jelieseijew которая основана на морфометрическом исследовании щитовидного и перстневидного хрящей гортани и ее характеристик от трупов взрослых немцев[3]. Методика основана на линейном дискриминант-ном анализе, процент правильной классификации пола составил 98,2%.

Морфометрическое исследование щитовидного хряща выполнено М.П. Полетаевой [1] на гортанном комплексе от 70 взрослых лиц обоего пола. Из общего числа параметров (31) автором выделен угол смыкания пластинок, который обладает наиболее сильной корреляционной связью с полом. Золотенковой и соавт. [2] опубликованы результаты морфометрического исследования перстневидного хряща (cartilage cricoidea) от взрослых лиц обоего пола. Исследователи подтвердили существующее мнение [4-6] о преобладание размеров этого хряща у мужчин и выделили группу признаков с наиболее выраженным половым диморфизмом. Но какие-либо диагностические модели определения пола у этих авторов отсутствуют.

В отношении черпаловидных хрящей никакой информации о соответствующих диагностических методиках половой принадлежности вообще не найдено, что и обусловило необходимость данного исследования.

Целью изобретения является разработка способа установления пола умершего человека по признакам черпаловидных хрящей (ЧХ) гортани.

Для достижения поставленной цели предложенный способ включает фиксацию 14 признаков правых и левых ЧХ. Препарирование и исследование хрящей гортани производили по методике Е.С. Мишина [7]. Для стандартизации измерений ЧХ служили три реперные точки (Рис. 1): А - наиболее высокая точка на верхнем полюсе его вершины (apex); В - наиболее выступающая кпереди и кнаружи точка мышечного бугорка (processus muscularis); С - наиболее выступающая точка передненаружного полюса вокального отростка (processus vocalis). Линейными размерами (мм) ЧХ явились:

- длина АВ - прямое расстояние от верхушки до мышечного отростка;

- длина АС - прямое расстояние от верхушки до вокального бугорка;

- длина ВС - прямое расстояние между мышечным и вокальными бугорками;

- поперечник суставной поверхности (fades articularis cricoidea), для сочленения с перстневидным хрящом.

С целью определения площади (мм²) ЧХ проводили их рентгенографию, а массу объектов (г) измеряли на лабораторных электронных весах.

При анатомически правильном расположении исследуемого хряща наличие рельефной его стороны слева будет указывать на левостороннюю принадлежность, если эта сторона справа - на правостороннюю.

На основе репрезентативного материала по морфологии черпаловидного хряща взрослого населения РФ разработана диагностическая методика, основанная на методах одномерного (ОДА) и многомерного дискриминантного анализа по Фишеру (МДА) в пошаговом варианте (% правильной классификации в обучающей выборке находился в интервале 98,99%-97,98%).

На первом шаге применяется диагностическая методика одномерного дискриминантного анализа, которая представляет собой 5-ти интервальную оценочную шкалу разработанную [8] в редакции [9], где даются:

1) размеры, практически достоверные для отнесения ЧХ к категории мужских или женских;

2) размеры, которые с большой вероятностью указывают на принадлежность ЧХ мужчине или женщине;

3) размеры, при которых вероятность половой принадлежности ЧХ представляется неопределенной.

Границы интервалов для каждого признака ЧХ (при М1>М2) были определены следующим образом:

(достоверно мужской интервал ≥ (больше или равно) [M₂+3,3SD₂]

вероятно мужской интервал [M₂+1,54SD₂]÷[M₂+3,3SD₂]

неопределенный интервал [M₁-1,54SD₁]÷[M₂+1,54SD₂]

вероятно женский интервал [M₁-3,3SD₁]÷[M₁-1,54SD]]

достоверно женский интервал<(меньше или равно) [M₁-3,3SD₁],

где M₁ и SD₁ -среднее и стандартное отклонение признака для мужчин и М₂ и SD₂ -среднее и стандартное отклонение признака для женщин. Интервальная оценка каждого из 14 признаков ЧХ приведена в Таблице 1. (допускается использование и неполного комплекса, частично утраченного при фрагментации). Она предполагает пять форм экспертных выводов в соответствии с попаданием значения признака в соответствующие интервалы: дж, вж, н, вм, дм.

Решающее правило[10] для определения половой принадлежности:

1) практически достоверное решение принимается при попадании двух или более признаков ЧХ в достоверный интервал шкалы, либо при попадании девяти и более признаков в один из вероятных интервалов шкалы (задача по определению пола по ЧХ решена в полном объеме и дополнительное привлечение с этой целью других методик, в том числе многомерный дискриминантный анализ (МДА), нецелесообразно);

2) решение задачи вероятное при отсутствии ограничений пункта 1 или при разнице в 4 и более признаков ЧХ, попавших в мужской и женский вероятный интервалы (диагностика пола по данной группе признаков ЧХ не завершена и следует продолжить определение пола по моделям МДА);

3) решение задачи неопределенное, если все признаки попали в неопределенный интервал или разница попаданий в вероятно мужской и в вероятно женский интервалы составляет менее 4-х признаков (отказ от диагностики пола по данной методике).

На втором шаге при вероятном выводе по ОДА используется методика МДА, которая включает 3 дискриминантных моделей (DF1, DF2, DF3) для разных комбинаций из 6 признаков:

1) по первой модели DF1 (левосторонняя) сначала вычисляются дискримиантные функции по левому ЧХ (путем подстановки соответствующих значений признаков исследуемого трупа и последующих вычислений по формуле) отдельно для мужчин G₁

G₁=4,529* (расстояние между верхушкой и вокальным бугорком левого ЧХ) + 9,744* (расстояние между вокальным и мышечным бугорками левого ЧХ) - 3,285* (масса левого ЧХ) - 109,693

и для женщин G₂

G₂=3,297* (расстояние между верхушкой и вокальным бугорком левого ЧХ) + 8,191*(расстояние между вокальным и мышечным бугорками левого ЧХ) - 28,803* (масса левого ЧХ) - 65,259.

Наибольшее значение из G₁ и G₂ определяет половую принадлежность, причем достоверность их различий можно узнать по Таблице 2 В.Ю. Урбаха [17].

При этом используют интервальные значения формы экспертных выводов, принятые в судебной медицине:

- решение практически достоверное

- решение вероятное

- отказ от решения

Если решение достоверное, задача по определению пола решена, если вероятное, то необходимо обратиться к моделям DF2 (правосторонняя):

2) G₁=4,159* (расстояние между верхушкой и мышечным бугорком правого ЧХ) + 9,018* (расстояние между вокальным и мышечным бугорками правого ЧХ) + 5,342* (масса правого ЧХ) - 102,542;

G₂=2,991* (расстояние между верхушкой и мышечным бугорком правого ЧХ) + 7,676* (расстояние между вокальным и мышечным бугорками правого ЧХ) - 21,530* (масса правого ЧХ) - 61,394,

или в зависимости от результата предыдущего шага по DF2- перейти к вычислению DF3 (левосторонняя + правосторонняя):

3) G₁=-1,442*(масса правого ЧХ) + 4,463* (расстояние между верхушкой и вокальным бугорком левого ЧХ) + 9,716* (расстояние между вокальным и мышечным бугорками левого ЧХ) - 109,245;

G₂=-26,895* (масса правого ЧХ) + 3,236* (расстояние между верхушкой и вокальным бугорком левого ЧХ) + 8,170* (расстояние между вокальным и мышечным бугорками левого ЧХ) - 65,001,

Окончательный вывод по половой принадлежности определяется по большей вероятности Pl.

Примеры.

1. Случай №42:

дм-2, вм-3, н-6, вж-3, дж-0. По решающему правилу методики ОДА она соответствует п. 1 и, следовательно, исследуемый случай - достоверно мужчина. Задача решена. Но если даже независимо провести вычисления по МДА для всех трех DF, окажется, что во всех случаях G1>G2, т.е. результат - мужчина.

2. Случай №475.

дм-0, вм-0, н-3, вж-11, дж-0. По ОДА результат попадает в п. 2 - вероятно женский. Поэтому вычисляем DF1, который дает достоверную вероятность -0,999 при G2<G1. Пол определен как достоверно женский по левосторонним признакам.

3. Случай №344.

дм-0, вм-4, н-4, вж-6, дж-0. По п. 3 получаем неопределенный случай, и все дифференциальные функции МДА тоже показывают Р<0,75 - неопределенность.

4. Случай №432.

дм-7, вм-4, н-1, вж-2, дж-0. Результат - достоверно мужской пол.

Источники информации

1. Kaur R., Singla R., Laxmi V. The morphology and morphometry of adult human thyroid cartilage: a cadaveric study in North Indian population, Journal of Surgery and Research, 2015;3(1):910-914.

2. Kim I.S, Song C.H, Morphometric Study of Cricoid Cartilage in Korean, Korean Journal of Physical Anthropology, 2017; 30 (1): 15,

3. Anand V., Sharma H., Sethi A., Sahoo S. Morphometric analysis of human cricoid cartilage: a cadaveric study, International Journal of Otorhinolaryngolo-gy and Head and Neck Surgery, 2017; 4(1):6 3-67.

4. Полетаева М.П. Возможности установления пола по анатомическим особенностям щитовидного хряща человека. Судебно-медицинская экспертиза, 2017: 4: 21-24.

5. Золотенкова Г.В., Шигеев С.В., Полетаева М.П., Гульгельдиев Г.Г. Возможность установления пола по антропометрическим параметрам перстневидного хряща человека, Судебно-медицинская экспертиза, 2021 64 (1): 24-28,

6. Byrdy М. und Jelieseijew Т. Der Wert des deschlechlechtlichen Dimorphis-mus der menschlichen Kehlkopfknorpel in - Kriminalistikund forens, Wiss, 1971:153-159,

7. Мишин E.C. Особенности повреждений хиоидеоларинготрахеального комплекса и методы их обнаружения при удавлении петлей, 3-й Всероссийский съезд судебных медиков, - Саратов 1992 Ч 11: 320-323.

8. Пашкова В.И. Определение пола и возраста по черепу, Ставрополь, 1958: 11-16.

9. Звягин В.Н. Оптимизация диагностика пола человека по предварительно изученным остеологическим признакам, Актуальные вопросы судебно-медицинской экспертизы трупа, М, 1977: 76-79.

10. Медико-криминалистическая идентификация. Настольная книга судебно-медицинского эксперта. Норма-Инфра. М.: 2000. - С. 256-257.

11. Урбах В.Ю. Статистический анализ в биологических и медицинских исследованиях. М.: 1975, - С. 248-277.

Способ установления половой принадлежности по черпаловидным хрящам (ЧХ) гортани, отличающийся тем, что проводится измерение 14 признаков ЧХ: расстояние от верхушки до мышечного отростка, расстояние от верхушки до вокального бугорка, расстояние между мышечным и вокальными бугорками, поперечник суставной поверхности, площадь и масса как левосторонних и правосторонних ЧХ по отдельности, так и сумм их площадей и масс с последующим определением по методу одномерного дискриминантного анализа (ОДА) категорий этих признаков: достоверно мужской (дм); вероятно мужской (вм); неопределенно (н); вероятно женский (вж); достоверно женский (дж) - в соответствии с попаданием значения признака в один из пяти интервалов по методу ОДА:

≥(больше или равно)[M₂+3,3SD₂] - дм

[M₂+1,54SD₂]÷[M₂+3,3SD₂] - вм

[M₁-1,54SD₁]÷[M₂-1,54SD₂] - н

[M₁-3,3SD₁]÷[M₁-1,54SD₁] - вж

≤(меньше или равно)[M₁-3,3SD₁] - дж,

где M₁ и SD₁ - среднее арифметическое и стандартное отклонение признака для мужчин и М₂ и SD₂ - среднее арифметическое и стандартное отклонение признака для женщин, вычисленные в обучающей выборке, и применением следующего решающего правила для определения половой принадлежности:

1) практически достоверное решение о половой принадлежности экспертного случая принимается при попадании двух или более признаков ЧХ в достоверный интервал, либо при попадании девяти и более признаков в один из вероятных - задача определения пола решена;

2) решение задачи считается вероятным при отсутствии условия попадания девяти и более признаков в один из вероятных интервалов и при разнице числа признаков ЧХ, попавших в мужской и женский вероятные интервалы, не менее 4 - диагностика пола не завершена, поэтому необходимо продолжить решение задачи по моделям многомерного дискриминантного анализа МДА;

3) решение задачи неопределенное, если все признаки попали в неопределенный интервал или разница попаданий в вероятно мужской и в вероятно женский интервалы составляет менее 4 - отказ от диагностики пола по данной методике;

при этом при условии вероятного решения задачи используются диагностические модели многомерного дискриминантного анализа (МДА): последовательно рассчитываются дискриминантные функции отдельно для мужчин G₁ и для женщин G₂ по комбинациям из 3 признаков при возможности их измерения:

сначала для левосторонних признаков ЧХ:

G₁=4,529⋅(расстояние между верхушкой и вокальным бугорком левого ЧХ)+9,744⋅(расстояние между вокальным и мышечным бугорками левого ЧХ)-3,285⋅(масса левого ЧХ)-109,693;

G₂=3,297⋅(расстояние между верхушкой и вокальным бугорком левого ЧХ)+8,191⋅(расстояние между вокальным и мышечным бугорками левого ЧХ)-28,803⋅(масса левого ЧХ)-65,259,

если решение достоверное, задача по определению пола решена, если вероятное, то необходимо использование дальнейших измерений - для сочетаний правосторонних признаков:

G₁=4,159⋅(расстояние между верхушкой и мышечным бугорком правого ЧХ)+9,018⋅(расстояние между вокальным и мышечным бугорками правого ЧХ)+5,342⋅(масса правого ЧХ)-102,542;

G₂=2,991⋅(расстояние между верхушкой и мышечным бугорком правого ЧХ)+7,676⋅(расстояние между вокальным и мышечным бугорками правого ЧХ)-21,530⋅(масса правого ЧХ)-61,394,

если решение достоверное, задача по определению пола решена, если вероятное, то необходимо использование дальнейших измерений - по их совместной комбинации:

G₁=-1,442⋅(масса правого ЧХ)+4,463⋅(расстояние между верхушкой и вокальным бугорком левого ЧХ)+9,716⋅(расстояние между вокальным и мышечным бугорками левого ЧХ) - 109,245;

G₂=-26,895⋅(масса правого ЧХ)+3,236⋅(расстояние между верхушкой и вокальным бугорком левого ЧХ)+8,170⋅(расстояние между вокальным и мышечным бугорками левого ЧХ)-65,001,

при этом на половую принадлежность укажет наибольшее значение между G₁ и G₂, а достоверность их различий оценивают по функции

- решение практически достоверное

- решение вероятное

- отказ от решения