От основания дерматоглифики [1, 2] и до настоящего времени ведущие исследователи [3, 4] применяют вербальный способ интерпретации признаков папиллярных узоров пальцев, основанный на субъективном восприятии узорных структур. Исключение составляют гребневой счет, гребневая ширина и индексы, отражающие различные количественные соотношения узорных типов, дельт и пальцев.

Для диагностики кровного родства в качестве цифровой интерпретации различных категорий признаков В.Н. Звягин и И.Б. Тарасов [5], А.П. Божченко [6] применяли условную балльную оценку (УБО), которой предшествовало субъективное описание дерматоглифических признаков.

В 2011 г. нами произведен единственный в своем роде анализ судебных экспертиз по применению дерматоглифической идентификации погибших в ходе контртеррористической операции на Северном Кавказе 1995—2001 гг. В то время применялась идентификационная дерматоглифическая компьютерная программа D. glyphic-7. Установили, что для повышения эффективности дерматоглифики в идентификационном процессе необходим инструмент объективного считывания информации с папиллярного узора. В связи с этим была поставлена задача по разработке точечно-цифровой модели (ТЦМ) папиллярного узора, управляемой специальной компьютерной программой [7]. В 2013 г. опубликованы предварительные результаты работы по данной теме [8], а затем была создана компьютерная программа D.glyphic.7−14 [9]. Это позволило производить оцифровку признаков и минимизировать субъективное влияние исследователя на их интерпретацию. К сожалению, примененное в программе масштабирование на основе гребневой ширины оказалось некорректным для некоторых дерматоглифических признаков.

Цель исследования — создание признакового поля дерматоглифики в рамках ТЦМ, эффективного при диагностике кровного родства и управляемого с помощью компьютерной программы D.Glyphic.7−14 без использования масштабирования.

Исследовали дерматоглифы пальцев рук 30 семейных триплетов (90 человек) из 30 семей, размеченные по разработанной нами ТЦМ дерматоглифических признаков. Технически выборка создана с помощью компьютерной программы D.Glyphic.7−14 в виде базы данных (БД), представляющей часть коллекции дерматоглифов, собранной в 124 ЦЛ МКИ МО РФ (Ростов-на-Дону) в 1996—2001 гг.

Пригодность новых и традиционных признаков для установления родства оценивали путем изучения совокупной разности цифровых значений признаков (тотальных фенотипов — ТФ) в семейных триплетах между ребенком и одним из родителей, с которым разность наименьшая, и сравнивали с такими же показателями между родителями. Предварительно установили, что разность значений фенотипов между родителями такая же, как между случайными людьми.

Исследование ТФ было выбрано по рекомендации А.П. Божченко и И.А. Толмачева [10]. Более продуктивно производить сравнение «от всех пальцев к каждому пальцу и от всех признаков к каждому признаку», так как при таком способе расчетов информационная «отдача» анализируемого признакового пространства увеличивается на порядок.

В процессе исследования применяли новые понятия с заданными свойствами: соразмерности значения, четкими и ясными в отражении содержания, не имеющие повторов и логических противоречий [11]. Все использованные новые и традиционные понятия классифицировали в соответствии с решаемыми задачами по правилам адекватности и последовательности деления, единственности основания, разграниченности содержания [12].

1. Тип узора (ТУ).

2. Гребневой счет (ГС).

3. Ориентация узора.

4. Угол ориентации узора.

5. Угол дистального радианта.

6. Широтно-высотный индекс 1 (ШВИ-1).

7. Широтно-высотный индекс 2 (ШВИ-2).

8. Широтно-высотный индекс 3 (ШВИ-3).

Согласно данным И.С. Гусевой [13], в процессе эмбрионального развития человека под воздействием генетических факторов первично создаются условия для образования трех типов узоров: дуг (A), петель (L) и завитков (W). Дуги образуются на плоской волярной подушечке, петли и завитки — на вздутой, причем петли на скошенной подушечке, завитки — на симметричной. Пальцы зародыша находятся в неодинаковых условиях развития (аэрация, снабжение питательными веществами, удаление продуктов обмена и пр.), поэтому создается различный индуцирующий фон для проявления генов, ответственных за узорообразование. В результате формируются не только различные ТФ, но и разнообразные варианты подтипов и переходных форм узоров, которые напрямую могут не зависеть от генетических факторов. В связи с этим применили трехтипную систему деления узоров.

Дуговой тип узора представляет собой систему гребешковых линий, пересекающих поперек пальцевую подушку и выпуклых дистально (рис. 1, а, б, в).

Петлевойтип — полузамкнутый тип узора, в центральном потоке которого кожные гребешки начинаются от одного края пальца, идут к другому, но, не доходя, изгибаются и возвращаются к тому краю, от которого начались. Петля имеет одну дельту и один центр (см. рис. 1, г, д, е). Иногда встречаются петли без дельт (см. рис. 1, к).

Завитковый тип — замкнутый тип узора, в котором папиллярные линии центрального потока в различной степени закручиваются вокруг сердцевины. Как правило, завитки имеют две дельты и один или два центра (см. рис. 1, ж—и). Встречаются завитки с тремя дельтами и тремя центрами, а также с одной дельтой или без дельт (см. рис. 1, л, м).

В дуговом узоре предлагаем оригинальную методику гребневого счета в дуговых узорах (рис. 2, а, б).

Первоначально в качестве пространственного ориентира папиллярного узора в отпечатке пальца устанавливают базисную линию узора (БЛУ), которую проводят по середине межфаланговой складки (для всех типов узоров). Затем находят центральный гребень с наименьшим углом изгиба (условно называемый — дистальный радиант). Для этого в программе предусмотрена специальная манипуляция по измерению углов изгиба серии гребней, которая заключается в следующем. От наиболее дистальной точки выбранного гребня, внутри дуги этого гребня, касательно к его ульнарному и радиальному скатам вручную проводят две прямые линии, которые ограничивают угол изгиба или открытости исследуемого гребня. Последовательным измерением этого угла в нескольких дуговых гребнях автоматически выбирается гребень с наименьшим углом изгиба. Дистальная точка на нем принимается за центр узора (ЦУ), от которого автоматически опускается перпендикуляр к БЛУ, являющийся продольной координатной осью. Продольная координатная ось с двумя касательными линиями образуют соответственно ульнарный и радиальный углы открытости дугового узора. Эти углы измеряются автоматически, их значения пишутся у концов касательных линий. Точку условной дельты ставят в середине соприкасания касательной линии и ската дуги дистального радианта на стороне меньшего угла. Автоматически через точку дельты рисуется параллельная БЛУ линия, являющаяся поперечной координатной осью. Пересечение координатных осей дает точку — координатный центр узора (Ц) [14]. Между точками ЦУ и Ц проводят линию счета и считают количество пересеченных или касательных (в шатровых дугах) гребней, т. е. получают ГС исследуемого дугового узора.

В петлевом узоре — в петле ГС определяют по общепринятой методике. В центре узора и в дельте ставят точки, между ними проводят линию счета и считают пересеченные ею гребни (см. рис. 2, в).

В завитковых узорах в этих узорах ГС считают по общепринятой методике по одной линии счета от точки основного центра до точки основной дельты. Основные центр и дельту выбирают по следующим правилам [14]:

1. Во внутрипетлевых завитках. Сначала выбирают основную дельту, радианты которой в виде внешней петли охватывают другую дельту с ее обоими радиантами, затем — основной (возможно, единственный) центр узора, обращенный к выбранной дельте (см. рис. 2, г, д).

2. В двухпетлевых завитках. Вначале выбирают основной центр, который является дистальной точкой центральной структуры петли с головкой, направленной дистально (кверху). Затем выбирают основную дельту, соответствующую данному центру или тяготеющую к нему (см. рис. 2, е, ж).

3. В беспетлевых завитках. В этих завитках гребни располагаются циркулярными рядами во всем поле узора, а радианты двух дельт попеременно охватывают узор дистально и проксимально. Вначале выбирают основную дельту по стороне наклонения дистального конца продольной оси овалов центральных циркулярных гребней или центрального гребня. Затем устанавливают основной центр узора, обращенный к выбранной дельте (см. рис. 2, з, и).

В бездельтовых и однодельтовых завитках, а также в завитках с непропечатанными основными дельтами ГС не определяют.

Ульнарную (U) или радиальную ® ориентацию всех трех типов узоров определяют противоположной стороной от установленной дельты — условной в дуговом узоре, единственной в петлевом узоре и основной в завитковом узоре. Порядок нахождения соответствующей дельты описан в предыдущем пункте.

В дуге углом ориентации узора является разница значений ульнарного и радиального углов открытости узора.

В петле угол ориентации узора образуют продольная координатная ось и продольная ось петли, исходящие из центра узора.

В завитковых узорах угол ориентации узора строится в зависимости от формы центральной структуры узора. Одной стороной угла является продольная координатная ось, другой в циркулярных завитках — продольная ось овалов центральных циркулярных гребней или центрального гребня, в двухпетлевых завитках — продольная ось петель с основным центром.

В дуговом узоре построение угла дистального радианта описано в пункте 2 настоящей работы (см. рис. 2, а, б). Аналогично строят углы дистальных радиантов в петлевых и завитковых узорах (рис. 3, а, б) и измеряют их. Для этого рисуют дистальный радиант, на нем находят наиболее дистальную точку (верхняя точка узора), от нее проводят две линии: одну к наружной дельте, от которой отходит дистальный радиант, другую — касательную к продолжающемуся на противоположную сторону от дельты дистальному радианту.

Эти три признака отражают пространственное взаиморасположение структурных элементов папиллярных узоров через отношение широтных и высотных размеров треугольников, построенных с помощью инструментов компьютерной программы (см. рис. 3, в, г). Размеченные точки и линии образуют прямоугольные треугольники с широтными (поперечными) и высотными (продольными) катетами: в дуге один — Де1-Ц-ЦУ, в петле и завитке по три: Де1-ТП-ВТ, Де1-Ц-ЦУ и Де1-Ц-НТ. В дуге верхнюю и нижнюю точки узора объективно установить не представляется возможным из-за особенностей данного узора, поэтому треугольники, включающие эти точки, строят только в петлях и завитках.

ШВИ 1 — это отношение широтного катета Де1-Ц к высотному Ц-ЦУ; ШВИ 2 — отношение широтного катета Де1-ТП к высотному ТП-ВТ; ШВИ 3 — отношение широтного катета Де1-Ц — к высотному катету Ц-НТ. Математические значения отношений катетов могут быть выражены тригонометрическими функциями соответствующих углов.

По данным И.С. Гусевой [13], большинство исследователей считают право-левосторонность в структурно-функциональной организации тела человека явлением генетически детерминированным. Мы использовали это явление для исследования наследуемости соотношения цифровых значений каждого признака на правой и левой руках, назвав новые параметры индексами симметрии (ИС) соответствующих первичных признаков.

1, 2. Типы и ориентацию узоров представляли в УБО: A — 1; L — 2; W — 3; U — 1, R — 2.

3. Гребневой счет регистрировали абсолютными цифровыми значениями количества гребней по соответствующим линиям счета.

4, 5. Углы ориентации узоров и дистальных радиантов фиксировали абсолютными значениями угловых градусов.

6—8. Широтно-высотные индексы (ШВИ 1—3) выражали цифровыми значениями вычисленных отношений соответствующих линейных размеров катетов треугольников, умноженных на 100 для удобства расчетов.

9—16. ИС исследованных признаков вычисляли по формуле:

где 1—5 — цифровые значения признаков пальцев правой, 6—10 — левой руки.

Полученные данные по каждому признаку и каждому пальцу рук заносили в соответствующие таблицы для каждого семейного триплета. Затем по всем признакам для каждого человека вычислили ТФ. ТФ типов и ориентации узоров и гребневого счета представляли суммой цифровых значений признаков на 10 пальцах. При отсутствии не более 1—3 узоров или отдельных признаков их значения восполняли средними арифметическими имеющихся признаков. ТФ углов ориентации, дистальных радиант узоров и ШВИ выражали средними арифметическими их значений на том количестве пальцев каждой руки, на котором имеются эти признаки.

Для каждого исследованного признака в выборке из 30 или 10 семейных триплетов устанавливали диапазоны колебаний значений ТФ, в которых определяли диапазоны цифровых значений разности Т.Ф. Например, цифровые значения ТФ типов узоров в выборке из 30 триплетов колебались от 15 до 30, при этом диапазон значений разности составил 15 ед. Этот диапазон значений разности перевели в шкалу значений от 0 до 15 из восьми ступеней или групп фенотипов с единицей дискретности 2 (табл. 1). Такие расчеты произвели по всем исследованным признакам для сравниваемых пар: родитель—ребенок и родитель—родитель, данные которых занесены в табл. 2. Из данных табл. 2 видно, что по всем признакам значительно большее количество пар родитель—ребенок располагается на первых ступенях шкалы в отличие от родительских пар, что свидетельствует о возможности применения выбранных признаков для диагностики родства.

Для оценки значения исследуемых признаков для диагностики родства вычисляли отношение суммы значений разности во всех парах выборки родитель—родитель к таковой в парах родитель—ребенок. Ранжирование произвели раздельно для восьми первичных признаков и для признаков симметричности их цифровых значений на правых и левых руках (табл. 3). Из данных табл. 3 видно, что максимально высокие показатели наследуемости представляют признаки, например, ШВИ 1 и ИС угла дистального радианта, у которых разность значений фенотипов между родителями и детьми в 3 раза меньше, чем между парами случайных людей. В то же время у ИС типов узоров и гребневого счета такой разницы не наблюдается. Следовательно, все выбранные признаки, кроме двух последних, можно использовать для диагностики кровного родства.

1. Отобран широкий круг дерматоглифических признаков, которые можно использовать для диагностики родства в системе точечно-цифровой модели интерпретации папиллярных узоров пальцев.

2. Большое разнообразие признаков позволяет в цифровых значениях относительных величин всесторонне объективно отображать основные параметры папиллярных узоров пальцев: тип, ориентацию, гребневой счет, высотные, широтные и угловые характеристики, а также степень симметричности этих признаков на правой и левой руках, не прибегая к масштабированию.

3. Предварительные исследования показывают достаточно высокий уровень наследуемости выбранных признаков. Это подтверждает возможность разработки алгоритмов расчетов коэффициентов близости родства по этим признакам.

Конфликт интересов отсутствует.