Возраст погибшего является важным общим признаком личности. Костная ткань наиболее устойчива к разрушению факторами окружающей среды, поэтому большая часть судебно-медицинских методик определения возраста основана на исследовании костей и зубов. Состояние костной системы служит информативным показателем биологического возраста и индивидуальных особенностей человека. Точная диагностика в зрелом и старческом возрасте по костной ткани возможна гистологическими методами исследования и основана на учете изменений ее структур под влиянием процессов роста и развития, ремоделирования и инволюции [1—3]. Перспективным направлением в решении данной судебно-медицинской проблемы является разработка количественных микроостеометрических критериев [4—8].

Исследован секционный судебно-медицинский материал от трупов лиц мужского пола с достоверно известным возрастом — от 2 до 90 лет. Изучены фрагменты переходной зоны костной ткани в хрящевую ткань III ребра и нижнего эпифиза большеберцовой кости, а также фрагменты диафиза большеберцовой кости на границе средней и нижней трети [9, 10].

Фиксированные в 10% нейтральном растворе формалина образцы костной ткани выпиливали, декальцинировали в 12% растворе азотной кислоты, проводили стандартную спиртовую проводку. Препараты ребер заливали в парафин, большеберцовой кости — в целлоидин и изготавливали срезы костной ткани толщиной соответственно 5 и 10 мкм, которые окрашивали гематоксилином и эозином, пикрофуксином по Ван-Гизону и тионином по Шморлю. При микроскопическом исследовании гистологических препаратов костной ткани использовали систему анализа изображений (световой микроскоп в комплексе с цифровой камерой и компьютером с программным обеспечением).

Для автоматизированной обработки информации создали электронную базу данных, содержащую количественные значения признаков костной ткани лиц известного возраста. Корреляционный анализ полученных данных проводили как для всего диапазона изменчивости возраста, так и по возрастным группам, используя программное средство SPSS for Windows v. 7.5 (SPSS Inc.), допускающее построение корреляционной матрицы. Признаки, имеющие наиболее высокую степень корреляции с возрастом и не имеющие существенной связи между собой, использовали для регрессионного анализа.

На основании данных корреляционного анализа выбрали наиболее зависимые от возраста признаки. На их основе разработали экспертную модель микроостеометрического определения возраста человека, включающую различные уравнения регрессии для разных возрастных групп и алгоритм отнесения индивида к определенной возрастной группе.

Алгоритм отнесения индивида к определенной возрастной группе включает следующие пункты.

1. Наличие или отсутствие линии роста (линии минерализации суставного хряща).

Линия роста хряща в гистологических препаратах, окрашенных гематоксилином и эозином, имеет вид извилистой базофильной линии, отделяющей суставной хрящ от субхондральной пластинки (рис. 1, на цв. вклейке).

2. Наличие или отсутствие синостозирования.

Синостозирование — слияние эпифизов с диафизами и прекращение роста — в разных костях происходит в разное время. В дистальном эпифизе большеберцовой кости юношей синостозирование может происходить в 15—20 лет. Однако в связи с акселерацией наблюдается более раннее синостозирование костей и прекращение роста: у девушек — в 16—18 лет, у юношей — в 18—19 лет. Надо учитывать также, что скорость, а следовательно, и длительность синостозирования у подростков одного возраста неодинакова: она больше у мальчиков, отстававших в росте и массе от сверстников.

Практически наличие или отсутствие синостозирования определяется по наличию или отсутствию так называемой эпифизарной пластинки — хряща, разделяющего костную ткань метафиза и эпифиза и имеющего классическое четырехслойное строение: зона покоящегося хряща, пролиферации хондроцитов (столбчатых клеток), созревающего хряща (пузырчатых клеток) и зона кальцинирующегося (фрагментированного) хряща. Сочетание состоявшегося синостозирования с наличием линии роста позволяет сделать вывод, что возраст идентифицируемого больше 18 лет.

3. Наличие или отсутствие отчетливо различимого при малом увеличении микроскопа (в 50 раз) четырехслойного строения реберного хряща (рис. 2, на цв. вклейке).

Для реберного хряща также характерно четырехслойное строение, но некоторые слои могут редуцироваться и практически перестают различаться при малом увеличении микроскопа, причем почти вся хрящевая ткань приобретает строение покоящейся. В частности, слой кальцинирующегося (фрагментированного) хряща на продольном срезе ребра представлен костно-хрящевыми балками, которые наблюдаются у всех индивидов в возрасте до 20 лет, у некоторых — от 20 до 27 лет, и отсутствуют у лиц старше 27 лет. Поэтому в каждом случае следует оценивать наличие зон пролиферирующего, созревающего и кальцинирующегося (фрагментированного) хряща.

Наличие достоверно различимых при малом увеличении микроскопа (в 50 раз) зон пролиферирующего, созревающего и кальцинирующегося хряща позволяет отнести идентифицируемого к возрастной группе до 27 лет, а наличие только зоны пролиферации хондроцитов — до 32 лет.

Отсутствие достоверно различимой при малом увеличении микроскопа (в 50 раз) зоны кальцинирующегося хряща позволяет отнести идентифицируемого к возрастной группе более 20 лет, а отсутствие всех трех зон — более 23 лет.

Далее возможно количественное исследование выраженности этих зон, позволяющее уточнить возраст индивида.

4. Выраженные проявления возрастной инволюции костной ткани наблюдаются у лиц старше 50 лет. Для отнесения идентифицируемого к возрастной группе до 50 лет или более 50 лет используется комплекс качественных признаков, характеризующих инволюционные процессы.

Эндотрабекулярные остеоны — гаверсовы системы в губчатой костной ткани, внутри костных балок. Их количество возрастает по мере приближения к суставному хрящу и достигает максимума в зоне утолщенных костных балок, находящейся на месте редуцировавшейся эпифизарной пластинки. Поэтому необходимо исследовать не менее 1 см² костной ткани из дистального отдела эпифиза. В некоторых случаях могут встречаться относительно крупные (видимые невооруженным глазом) конгломераты хаотично расположенных костных балок и остеонов, находящиеся среди обычного губчатого вещества. Данные образования при оценке эндотрабекулярных остеонов и трабекул не учитываются.

Наличие многочисленных толстых костных балок и многочисленных эндотрабекулярных остеонов с небольшими гаверсовыми каналами в губчатом веществе эпифиза большеберцовой кости, толстая субхондральная пластинка, соотношение площадей миелоидной и жировой ткани в костномозговых полостях ребра более 1 служат критериями отнесения идентифицируемого к возрастной группе от 18 до 50 лет (рис. 3, на цв. вклейке).

Немногочисленные тонкие костные балки и немногочисленные эндотрабекулярные остеоны с широкими гаверсовыми каналами в губчатом веществе эпифиза большеберцовой кости, тонкая субхондральная пластинка, равное соотношение площадей миелоидной и жировой ткани в костномозговых полостях ребра или преобладание жировой ткани позволяют отнести идентифицируемого к возрастной группе более 50 лет. После отнесения индивида к какой-либо определенной возрастной группе следует применить соответствующее уравнение регрессии.

Для этого результаты измерений вводят в специальные математические формулы — уравнения регрессии, имеющие вид:

AGE = а₀+а₁Q₁+а₂Q₂+…+а_nQ_n±b,

где AGE — прогнозируемый возраст, годы; а₀, а₁, а₂, … а n — коэффициенты регрессии, вычисленные при обследовании лиц известного возраста; Q₁, Q₂, … Q_n — величины признаков, мкм; b — предел возможного отклонения от вычисленного по формуле значения.

Уравнения регрессии следующие:

1. Для возрастной группы менее 18 лет (до 17 включительно):

AGE=0,108+0,00067Q₁₃+0,501Q₂₀–0,0965Q₇±2,25, (1)

где AGE — биологический возраст, годы; Q₇ (здесь и далее) — средняя толщина кортикального слоя ребра в поле зрения, мкм; Q₁₃ (здесь и далее) — средняя площадь трабекул в препарате эпифиза большеберцовой кости в поле зрения, мкм²; Q₂₀ (здесь и далее) — средняя толщина трабекул в препарате эпифиза большеберцовой кости в поле зрения, мкм.

Коэффициент корреляции R=0,882; R₂=0,778.

2. Для возрастной группы от 18 до 30 лет (включая предельные значения):

AGE=31,84–0,112Q₃₄–84,67Q₅–0,078Q₇±2,048, (2)

где Q₅ — соотношение площадей хрящевой и костной ткани в переходной зоне продольного среза ребра в поле зрения, Q₃₄ (здесь и далее) — толщина слоя внутренних генеральных пластинок в декальцинированном препарате диафиза большеберцовой кости, мкм.

Коэффициент корреляции R=0,814; R₂=0,663.

3. Для возрастной группы от 18 до 32 лет (включая предельные значения) уравнение используется, если невозможно точно определить верхний предел возраста данного индивида:

AGE=17,301+0,158Q₂₉–0,022Q₇±2,11, (3)

где Q₂₉ (здесь и далее) — средний диаметр остеона в компактном веществе задней поверхности диафиза большеберцовой кости, мкм.

Коэффициент корреляции R=0,805; R₂=0,648.

4. Для возрастной группы от 27 до 50 лет (включая предельные значения):

AGE=59,33–0,814Q₂₀–0,78Q₃₂–0,271Q₃₄±2,9, (4)

где Q₃₂ — толщина слоя наружных генеральных пластинок в декальцинированном препарате диафиза большеберцовой кости, мкм.

Коэффициент корреляции R=0,935; R₂=0,875.

5. Для возрастной группы более 50 лет:

AGE=–59,793–1,72Q₁₀–0,0078Q₁₃+5,057Q₇+8,702Q₂₉ ±3,55, (5)

где Q₁₀ (здесь и далее) — средняя плотность клеток на поперечном срезе ребра (их количество на площади среза 0,01 мм²).

Коэффициент корреляции R=0,956; R₂=0,915.

6. Для возрастной группы более 30 лет уравнения используются, если невозможно более точно определить верхний предел возраста данного индивида. Для повышения точности рекомендуется использовать обе формулы с последующим вычислением среднего арифметического, которое и будет соответствовать биологическому возрасту данного индивида.

Уравнение 1:

AGE=16,966–4,42Q₄–0,69Q₁₀–2,702Q₁₁–0,00232Q₁₃± 11,6, (6)

где Q₄ — среднее соотношение площадей кроветворной и жировой ткани в костномозговых полостях ребра в поле зрения; Q₁₁ — максимальная плотность сосудов на поперечном срезе ребра (их количество на площади среза 0,01 мм²).

Уравнение 2:

AGE=117,558–1,444Q₁₀–2,088Q23±6,25, (7)

где Q23 — средний диаметр остеона компактного вещества диафиза большеберцовой кости (при исследовании всех поверхностей), мкм.

Таким образом, были установлены новые количественные признаки, позволяющие определять биологический возраст погибших мужского пола с точностью 2—3 года. На их основе разработан комплекс экспертных моделей микроостеометрического определения возраста человека мужского пола, включающий различные уравнения регрессии для разных возрастных групп и алгоритм отнесения индивида к определенной возрастной группе. Метод позволяет использовать любые образцы костной ткани, что делает ее незаменимой при отсутствии полного набора костей в случаях расчленения трупа и при идентификации мелких костных фрагментов. Исследование поддающихся достоверной дифференцировке структур костной ткани уменьшает вероятность ошибок. Использование для измерений и последующих расчетов компьютерной системы анализа изображений обеспечивает высокую точность результатов, экономит рабочее время, расширяет возможности документирования и контроля работы экспертов.