Возможности использования синтетического компаунда для моделирования мягких тканей человека при исследовании огнестрельных повреждений

Криминалистическое и судебно-медицинское исследование оружия, патронов и следов их воздействия основывается на результатах оценки поражающих свойств оружия, данных о характере и механизме образования повреждений [1—3]. Методически решению данных задач может способствовать проведение экспертного эксперимента, сопряженного в ряде случаев с материальным моделированием свойств поражаемого объекта. В силу известных причин особые проблемы вызывает моделирование таких объектов, как тело человека, включая имитаторы его мягких тканей.

Следует отметить, что науке и практике известны пути решения данных задач. Так, в случае повреждения мягких тканей эксперименты проводят на объектах, близких по свойствам. В качестве экспериментального объекта используют водные среды с добавлением загустителей в виде мыла [4] либо органических полимеров [5], а также синтетические материалы на основе силоксановых каучуков [6] или композиции из термопластичного блок-сополимера [7]. Специалисты Федерального бюро расследований (США) для этих целей применяют 10% гель желатина в воде, приготовленный при температуре 4 °C [8].

Перечисленные материалы, удовлетворяя по ряду своих свойств требованиям, обеспечивающим решение задач криминалистического исследования оружия, патронов и следов их воздействия, не могут в полной мере претендовать на полное замещение натурного объекта. Одна из проблем технологического характера — сложность воссоздания различного сочетания плотности составных элементов в моделях мягких тканей человека. Морфология и характер огнестрельных повреждений при этом, существенно различаются в зависимости от структуры ткани и ее локализации на теле человека. Следует учитывать проблемы изменения физических характеристик материалов [4—8], связанных с воздействием внешних условий (низкая влажность, высокая температура), которые приводят к испарению воды и изменению реологических характеристик тканей вплоть до их полного разложения. Растворы биополимеров обладают низкими бактерицидными и фунгицидными свойствами. Системы на основе синтетических материалов оказываются чувствительными к продуктам выстрела, а окисляемость полимеров, применяемых в качестве загустителей, не позволяет использовать данный материал многократно ввиду изменения его реологических свойств.

Логично полагать, что соотносимый с биологическим объектом (тело человека) экспериментальный материал должен обладать соответствующими способностями к удержанию выстрелянных высокоскоростных снарядов (пуля, дробь, картечь) и самое главное — к воспроизведению повреждений, близких по своей морфологии к огнестрельным ранам (входная, выходная) и раневому каналу (размеры, форма), на биологических тканях.

С учетом этого при разработке многофункционального имитатора мягких тканей человека (компаунд) решали задачу создания материала, сходного по своим свойствам с мягкими тканями тела человека, в том числе мышечными. Задаваемые свойства компаунда определяли такие критерии, как стойкость к воздействию пламени, сохранение целостности объекта после воздействия на него поражающих факторов выстрела, возможность регулирования реологических характеристик материала в заданном диапазоне [9]. Управление этими свойствами имело важное значение для моделирования необходимых морфологических свойств материала в ходе экспериментальных огнестрельных повреждений (входное и выходное отверстия, раневой канал).

Мягкие ткани не оказывают разрушающего воздействия на конструкцию огнестрельного снаряда, особенно оболочечного. В связи с этим в числе предъявляемых к компаунду свойств задавалась способность сохранения целостности снаряда, включая сохранность следов нарезки от канала ствола на его поверхности. Таким образом, компаунд должен также выполнять функции среды пулеуловителя не только для оболочечных, но и для безоболочечных снарядов, что в совокупности с задачей моделирования свойств мягких тканей человека отражает его многофункциональность.

Цель работы — разработка синтетического имитатора мягких тканей человека (компаунд) для проведения достоверных сравнительных криминалистических и судебно-медицинских исследований огнестрельных повреждений.

Синтетический компаунд получали путем смешивания нефтяного и/или синтетического масла с полимерным загустителем. Затем нагревали смесь в течение 5 ч при температуре 90 °C. Далее к смеси добавляли петролатум и/или церезин, и/или парафин, на заключительном этапе — ионол. Полученную смесь охлаждали до температуры 40 °C и помещали в необходимую форму на 10—12 ч [10].

При указанном соотношении компонентов (см. таблицу) реологические свойства компаунда оставались практически постоянными (±10%) и не отличались от свойств 10% геля желатина (по критерию пенетрации) при температуре 4±0,5 °C.

Последующие эксперименты свидетельствовали о возможности предложенной модели достоверно имитировать свойства мягких тканей человека. Реологические (вязкость, вязкоупругость, пенетрация) и механические (пластичность) характеристики модели легко видоизменялись под заданные свойства конкретного биологического объекта при проведении экспериментальных криминалистических и судебно-медицинских исследований.

Свойства компаунда оценивали путем проведения экспериментальной стрельбы по прямоугольным блокам размером 70×70×210 мм. Стрельбу осуществляли с дистанций 0—60 см из автомата Калашникова (АКС-74У) калибра 5,45 мм патронами 5,45×39 мм (7Н6); пистолета Макарова калибра 9 мм патронами 9×18 мм и револьвера Наган калибра 7,62 мм патронами ЧЕЛП-1000. Производили по 5 выстрелов из каждой модели оружия.

Результаты экспериментальной стрельбы по блокам компаунда оценивали путем визуального осмотра огнестрельных повреждений (входное, выходное, пулевой канал), а также криминалистического исследования пуль (рис. 1—3).

Анализ полученных данных [9, 11, 12] показал, что созданная синтетическая модель обеспечивала передачу общих закономерностей механизма образования и морфологии огнестрельных повреждений, формируемых в мягких тканях человека или в их аналогах.

Выстрелянные пули, изъятые из пулевого канала, не подверглись существенной деформации, включая безоболочечные снаряды. Изменение формы последних ограничивалось образованием незначительной конусности тела пуль с сохранением всех морфологических особенностей следов нарезов канала ствола, позволяя проводить сравнительные идентификационные исследования огнестрельного оружия.

Разработанная технология получения синтетического компаунда многоразового использования позволяет моделировать свойства мягких тканей человека.

Синтетический компаунд обеспечивает передачу общих закономерностей морфологии образуемых огнестрельных повреждений, аналогичных огнестрельным ранам на биологических материалах.

Выполняя функцию пулеуловителя, компаунд позволяет получать в качестве экспериментальных объектов выстрелянные пули, включая безоболочечные, без значительной деформации их конструкции с сохранением на них следов нарезов канала ствола оружия. Все это создает необходимые условия для решения широкого спектра диагностических и идентификационных задач в рамках проведения криминалистических и судебно-медицинских экспертиз.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.