Исследование зубных и челюстных протезов в следственно-криминалистической практике достаточно широко [1—6]. Однако описание использования современных цифровых методов в исследованиях по идентификации личности пока можно обнаружить только в зарубежной практике [7—13]. Кроме того, описываемый нами пример подобной идентификации стоит в ряду эксклюзивных и нестандартных в силу своей приближенности к предположительным останкам царской семьи Романовых.

В связи с этим целью данного исследования явилось изучение возможности использования современного инструментария и цифровых технологий для идентификации личности.

Обследован череп, предположительно принадлежавший Е.С. Боткину, лейб-медику царской семьи, в частности, фрагменты беззубой верхней челюсти, нижняя челюсть и две стереолитографические полимерные модели полных съемных протезов верхней челюсти, также предположительно принадлежавшие Е.С. Боткину.

При этом использованы осмотр (одонтоскопия, морфоскопия), антропометрия (одонтометрия, морфометрия), трехмерное цифровое сканирование исследуемых объектов, ручное и компьютерное совмещение.

Определялась также половая принадлежность останков по количественным и качественным признакам черепов с использованием данных V. Popov, V. Trezubov и соавт., 1993; В.Н. Трезубова, В.Л. Попова, А.В. Ковалева (1994) и методики H. Song, J. Jia (1989) [14—17].

Сканирование оригинала для создания трехмерной модели полного съемного протеза первично проводилось в США с помощью сканера Shining 3D AutoScan DS-EX (Китай; точность <15 мкм). Метод основан на сканировании структурированным светом двумя видеокамерами (разрешение 1,3 мегапикселя), сочетающимися с проектором. При засветке сканируемого объекта муарами (интерферограмма), расположенными в шахматном порядке, камеры анализировали искривления полученного изображения, и на основе этих данных строилась трехмерная модель.

Объектом служили два протеза верхней челюсти Е.С. Боткина. Надо отметить, что хранители протеза-оригинала запретили опудривать его антибликовым покрытием. В связи с этим использована программа Software meshmixer, в которой устранялись артефакты. Результатом построения являлись файл STL и стереолитографические копии обоих протезов (рис. 1).

Обе стереолитографические копии протезов с антибликовым покрытием, нанесенным как со стороны зубного ряда, так и с внутренней поверхности базиса, изучены оптическим сканером Open Technologies Neway Scanway 2017 12 REVC (Италия). Программным обеспечением сканера являлась Exocad: 2.2 Valletta (engine build 6625) (2018.02.20) (точность 5 мкм). Метод основан на сканировании структурированным светом и на аналогичных принципах работы предыдущего устройства.

Дополнительно указанные объекты и две гипсовые модели, снятые с внутренней поверхности базисов данных стереолитографических моделей, были отображены с помощью сканера NobelProcera 2G scanner с программой Nobel Procera Software v3.1 (точность 20 мкм; США, Швеция). В этом случае использовалась методика коноскопической голографии, превосходящая по точности сканирования сложных объектов другие методы оптического сканирования, в частности, триангуляцию, так как проецируемые и отображаемые лучи проходили по одной и той же прямой траектории к сканируемому объекту и от него. Такая коллинеарность (соосность) позволила осуществить измерение больших углов и глубоких полостей, которые могли иметься на поверхности объекта. Для калибровки использовали набор Nobel Guide Calibration Kit («Nobel Biocare», США-Швеция).

В исследовании использовали также аппарат Planmeca Promax 3D Mid, который способен делать множество снимков-срезов, в дальнейшем «сшивающихся» программным обеспечением Romexis ver. 4.5.1 (при толщине срезов 200 мкм) в виртуальный трехмерный объем костной ткани. Для повышения точности исследований аппарат был калиброван инструментами Planmeca Calibration Tools, предоставленными заводом-изготовителем.

В результате ранее выполненного комплексного исследования с применением метода фотосовмещения [1] было установлено, что изучаемый череп принадлежал мужчине 50—60 лет (Е.С. Боткин погиб в возрасте 53 лет 2 мес). Верхняя челюсть представленного нам черепа сохранила левую половину и передний отдел альвеолярного отростка, а также левую небную пластинку. Костные структуры имели множественные дефекты поверхностных слоев компактной пластинки кости. Утрата костной ткани создавала сложности при сопоставлении строения верхней челюсти и модели съемного протеза. Именно это в отсутствие соответствующих специальных публикаций послужило основанием для привлечения новых инструментальных методов и цифровых технологий. На нижней челюсти сохранен зуб 45. Имеются незаросшие лунки зубов 31, 32, 33, 34, 35, 41, 42 и 43 и лунки зубов 36 и 44 с начальными признаками заращения. Следовательно, зубы 36 и 44 были удалены прижизненно, а 31—35 и 41—43 экстрагированы посмертно. Передние стенки альвеолярного отростка верхней и альвеолярной части нижней челюсти имеют повреждения механического характера.

Визуальное сравнение двух полимерных стереолитографических копий съемных протезов определило высокую степень их стереотипности, а соотнесение их с челюстными костями исследуемого черепа — сравнительно высокие конгруентность и объем соответствия. Аналогичные измерения моделей протезов подтвердили их прототипность.

К сожалению, в архивных материалах не обнаружено прижизненных фотографий Е.С. Боткина с обнаженным зубным рядом.

При сравнении с фотографиями протеза Боткина из уголовного дела следователя Н.А. Соколова (1919—1925 гг.) и его же фотографиями из альбома П.П. Булыгина (куратор следствия Н.А. Соколова) замечены два пространственных искажения в представленных полимерных компьютерных моделях, а именно:

1) передние искусственные зубы с прилегающей к ним частью базиса несколько наклонены вестибулярно (протрузионно), при этом их форма идентична аналогам с фотографий;

2) место для резинового диска-присоса несколько смещено направо от средней линии и дистальнее своей типичной локализации, отобразившейся на фотографии протеза.

Этими небольшими искажениями можно объяснить неточности при цифровом сканировании и компьютерном воспроизведении, связанные, в частности, с отсутствием антибликового припудривания протеза.

Гипсовые модели, полученные заполнением гипсом внутренних поверхностей базисов полимерных моделей протезов, были идентичны друг другу.

В соответствии с упомянутым программным обеспечением: а) в автоматическом режиме совместили стереолитографические копии одного и другого протеза по четырем точкам; б) в ручном режиме совместили трехмерную модель фрагмента верхней челюсти и стереолитографическую копию протеза (программа Exocad 2.2).

С помощью программы Romexis ver. 4.5.1 в ручном режиме совместили стереолитографическую копию протеза и представленную трехмерную модель скелетированной челюсти в формате. dcm, а в автоматическом режиме по трем точкам осуществили совмещение стереолитографической копии протеза и трехмерной модели скелетированной нижней челюсти (предположительно принадлежавшей Е.С. Боткину) с одиночно стоящим зубом.

Трехмерные модели челюстей получали методом конусно-лучевой компьютерной томографии. Кроме того, в автоматическом режиме по трем точкам совместили обе стереолитографические копии протезов. И, наконец, посредством программы Nobel Clinician Software v 3.1 в автоматическом режиме по трем точкам совместили трехмерную модель верхней челюсти и стереолитографическую модель протеза.

Приведем результаты исследования при использовании конусно-лучевой компьютерной томографии с файлом STL и программным обеспечением Romexis. Сопоставление цифрового рентгеновского изображения скелетированной верхней челюсти и стереолитографической копии трехмерного изображения съемного протеза, проведенное в ручном режиме, дало наглядную картину пространственного соответствия и конгруэнтности объектов в трех плоскостях (рис. 2).

Подобные выводы были получены и при изучении пространственных отношений нижней скелетированной челюсти с копией протеза при использовании контакта с сохранившимся зубом (рис. 3).

Кроме того, определялось взаимоотношение искусственного зубного ряда съемного протеза с сохранившимся нижним зубом и альвеолярной частью нижней челюсти в боковых и переднем отделах. При этом выявлены пространственное соответствие и конгруэнтность контуров обоих изучаемых объектов (см. рис. 3 и 4).

С помощью программы Nobel Clinician пространственно сопоставлены искусственный верхний зубной ряд и сохранившиеся фрагменты альвеолярного отростка верхней челюсти: отмечено стандартное соответствие указанных объектов. Данная программа подтвердила определенную ранее идентичность обеих стереолитографических моделей полных съемных протезов верхней челюсти.

При изучении пространства между внутренней поверхностью базиса протеза и поверхностью альвеолярного отростка, небного отростка верхней челюсти заметна ее сравнительная равномерность с увеличением указанного расстояния в области перехода основания альвеолярного отростка в твердое небо. Эта особенность отражена в классификации слизистой неба Люндом. Такое несоответствие описано также в 1946 г. в его «Атласе анатомии человека» В.П. Воробьева и Р.Д. Синельникова (1993) [17—19]: «В области шва неба слизистая оболочка тоньше, чем по краям. Между ней и надкостницей распложен слой слизистых небных желез. Образуя два продолговатых скопления, они выполняют углубленное пространство между твердым небом и альвеолярным отростком верхней челюсти». В качестве контроля были сделаны аналогичные пробные сопоставления у живых людей, пользующихся полными съемными протезами верхней челюсти.

Расстояния сопоставимы с аналогичными у опытных моделей с таким же увеличением этих параметров в местах перехода от основания альвеолярного отростка в твердое небо (рис. 5).

Проведенное исследование не исключает возможности принадлежности исследуемого Е.С. Боткину. Определена идентичность обеих предоставленных стереолитографических копий полных съемных пластиночных протезов Е.С. Боткина. Естественной была и стереотипия обеих гипсовых моделей, полученных по внутренним поверхностям копий этих протезов.

Ручное и компьютерное (двумя различными методиками) совмещение исследуемых объектов (скелетированных верхней и нижней челюстей предположительно черепа Е.С. Боткина) и стереолитографических копий двух полных съемных пластиночных протезов верхней челюсти показало сходство объемной формы и конгруэнтности твердого неба и альвеолярных отростков верхней челюсти с базисом и искусственным зубным рядом, а также пространственные соответствия всей площади и объема протеза и его искусственного зубного ряда с представленной нижней челюстью с одиночно стоящим зубом.

Данное исследование со всей очевидностью указывает на необходимость дальнейшего использования примененного современного инструментария и цифровых технологий в комплексной судебно-стоматологической идентификации личности.

В случае, если эти исследования будут продолжены, они могут в дальнейшем послужить основой для возможных методических рекомендаций практикам судебной медицины и клиницистам-стоматологам.

Авторы статьи выражают благодарность коллегам за помощь в проведении работы. cканирование протеза Е.С. Боткина проведено директором подразделения медико-правовых исследований полиции штата Нью-Йорк доктором Lowel Levine и консультантом челюстно-лицевым хирургом полиции штата Нью-Йорк Douglas Smail. Сопоставление изображений проведено при участии главного хирурга-стоматолога СПб ГБУЗ «Городская стоматологическая поликлиника № 33» доктора А.Б. Герасимова, ведущего инженера компании «Рауденталл» В. Малкова, главного специалиста компании «Нобель Байокер Раша» В. Капелюхина, зубных техников «РАЙДЕН» Н. Ивановой и Е. Евдокимова.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.

Сведения об авторах

Трезубов В.Н. — https://orcid.org/0000-0003-0532-5632

Попов В.Л. — https://orcid.org/0000-0001-7058-9541

Розов Р.А. — https://orcid.org/0000-0001-5804-9497

Автор, ответственный за переписку: Розов Роман Александрович — e-mail: dds.rozov@gmail.com