М. Тали, Р. Дирнхофер, П. Вок. «Virtopsy подход. 3D оптическое и радиологическое сканирование и реконструкция в судебной медицине». Boca Raton, FL: CRC Press. London NW. 2009

Прочитано: 941 раз


Как цитировать:

М. Тали, Р. Дирнхофер, П. Вок. «Virtopsy подход. 3D оптическое и радиологическое сканирование и реконструкция в судебной медицине». Boca Raton, FL: CRC Press. London NW. 2009. Судебно-медицинская экспертиза. 2016;59(3):58‑62.
M. Thali, R. Dirnhofer, P. Vock. The Virtopsy Approach. 3D optical and radiological scanning and reconstruction in forensic medicine (CRC Press, Boca Raton, Fl: CRC Press. London NW. 2009). Forensic Medical Expertise. 2016;59(3):58‑62. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/sudmed201659358-62

Монография посвящена изучению возможностей современных методов лучевой диагностики: компьютерной томографии (КТ), магнитно-резонансной томографии (МРТ), ангиографии, биопсии и др. — применительно к решению экспертных вопросов при исследовании трупов людей в зависимости от причин и сроков наступления смерти, условий и обстоятельств происшествия​1​᠎. Это итог многолетней совместной работы авторов с большим коллективом сотрудников из Бернского университета (Швейцария), а также многочисленных помощников из различных экспертных, научных и учебных учреждений США, Германии, Швеции, Австрии и Австралии.

Генеральная линия монографии — идея «доказательства» необходимости и, возможно, целесообразности отказа от традиционного секционного исследования трупа за счет возрастающих возможностей лучевых методов диагностики. На разнообразных примерах из экспертной практики и многочисленных экспериментальных исследованиях авторы раскрывают ряд методических подходов, связанных с проведением посмертных КТ и МРТ и успешным решением отдельных экспертных задач​2​᠎. Авторы сами честно признаются в недостаточной разрешающей способности используемой техники, а также скромных возможностях программного обеспечения, не позволяющих убедительно доказать и обосновать все экспертные выводы без выполнения традиционного вскрытия.

Монография состоит из 4 частей (А—D), включающих 23 главы (А1—А5; В1—В5; С1—С5; D1—D8), каждая из которых заканчивается отдельным списком литературы.

В главах А1 и А2 авторы раскрывают исторические аспекты и значение рентгенологии в решении различных экспертных задач, начиная с первого использования посмертной рентгенографии в 1898 г. Они обращают внимание на важность и значение морфологических исследований (на примере препарирования) с указанием на возможные ограничения данного базового метода вскрытия, связанные как с субъективными причинами (умение, знания, целеустремленность и кропотливость исследователя), так и с объективными причинами (поздние трупные изменения, анатомическая недоступность объекта исследования, недостаточный опыт). Акцентируется внимание на тщательности и важности документирования (описания) всех морфологических данных, в том числе с использованием формализованного описания признаков. Авторы указывают, что соответствующие ограничения во многом обусловлены навыками эксперта, его индивидуальной зрительной памятью, загруженностью работой (дефицит времени), посмертными изменениями трупа, а также существующими религиозными и правовыми запретами. Они подчеркивают, что еще в 1938 г. A. Werkgartner высказал идею о возможности фотографического документирования признаков и важности дополнения словесного описания повреждений графическими изображениями (рисунки) и схемами.

Отдельная часть главы А1 посвящена истории создания термина «virtopsy» (виртопсия), филологическим нюансам образования данного термина [(virtuel (фр.)/virtualis (лат.) — лучше; opsomei — увижу)​3​᠎. В данном случае авторы считают и схематично иллюстрируют «усовершенствованный» вариант традиционной процедуры документирования признаков путем замены обычного скальпеля и ножниц на поверхностное сканирование (компьютеризированная процедура фотограмметрии) совместно с КТ- и МРТ-исследованием и документированием данных на полученных изображениях. В дальнейшем сохраненные снимки (фотографии) и последовательные серии КТ- и МРТ- томограмм могут быть исследованы одним экспертом либо группой из нескольких экспертов или специалистов, а также с помощью специальных программных средств объединены в трехмерные (3D) изображения, существенно улучшающие качество общего восприятия выявленной травмы или патологии. Разработкой и отладкой технологических решений (стандартов) применительно к экспертным задачам в проекте Virtopsy (далее Проект) занималась отдельная рабочая группа, которая в 2003 г. переросла в «техническую рабочую группу методов судебно-медицинской визуализации» (Technical Working Group Forensic Imaging Methods, TWGFIM). Главными целями группы являются валидация существующих и разработка новых диагностических методов в рамках Проекта, регулирование соответствующих инструкций, протоколов, стандартов и международное содействие распространению Проекта во всем мире.

Недостатки Проекта изложены авторами в главе А3. По их мнению, объективная критика сводится к существующим ошибочным диагнозам как в клинической радиологии, так и в посмертных исследованиях, артефактам изображений, недостаточной разрешающей способности методов и техническим ограничениям цветного изображения используемой аппаратуры. Указанные трудности признаны как научно обоснованные проблемы временного характера, которые уже частично решаются (микро-КТ, микро-МРТ, диффузно-тензорная томография) или будут решены в отдаленном будущем.

Кроме того, важным сдерживающим фактором, по мнению авторов Проекта, еще остается высокая стоимость оборудования, его техническое переоснащение, включающее специальное программное обеспечение и вопросы обучения персонала. Частично данные проблемы уже нашли свое решение в соответствующих протоколах и разнообразных программах на этапе формирования Проекта​4​᠎ и получили юридическую поддержку в созданном одноименном Фонде.

К преимуществам альтернативы «золотому стандарту» диагностики​5​᠎ авторы посмертной томографии в главе А3 относят неразрушающее или малоинвазивное (биопсия, ангиография) воздействие, отсутствие дыхательных артефактов, возможность формирования трехмерных (3D) изображений и анимации, отсутствие лимита на длительность исследования (облучения), натуральные размеры объектов исследования, точность измерительных (в том числе геометрических) действий, доступность любых участков и трудных зон человеческого тела, обеспечение психологической терпимости (толерантности) и религиозного уважения к умершему и членам его семьи, обеспечение надежной защиты медицинского персонала от инфекционных, токсических или радиационных воздействий «зараженного» объекта, возможность архивирования полученных данных и изучение их различными специалистами, непосредственно не присутствующими «на вскрытии», предоставление более доступной (визуально понятной) информации в суде, а также различных «наглядных пособий» в учебном процессе медицинских и юридических вузов.

Специальное и весьма значительное место в главах А4 и А5 авторами отведено раскрытию существующих проблем законодательства (стандарты доказывания), общественного, социального и этического регулирования всех и отдельных этапов исследования, включая вопросы согласия умершего и его родственников на вскрытие, а также соответствие идей и воплощение первых результатов Проекта постулатам некоторых мировых религий (ислам, иудаизм, буддизм). Авторы отмечают тенденцию общего снижения количества вскрытий во всем мире: «It is also known worldwide that in general the autopsy rates are declining in pathology».

В главах второй части монографии (В1—В5) авторы раскрывают главным образом технические основы используемых методов визуализации, применяемых для регистрации (документирования) наружных и внутренних повреждений (изменений). С исторических позиций в главе В1 рассматриваются вопросы использования фотографии в судебной медицине. Дальнейшее развитие регистрации фотографических данных в трехмерном пространстве происходило в цифровом изображении с использованием специального оборудования. С 1998 г. в Институте судебной медицины Бернского университета для сканирования поверхностей объектов исследования используется система оцифровки изображений на планшетном сканере GOM ATOS XL​6​᠎ с последующей компьютерной обработкой данных в программе TRITOP ​7​᠎. Точное документирование наружных повреждений и внешних данных осуществляется с использованием эталонных мишеней (маркеров), располагающихся на поверхности объекта (тела). Последние позволяют сопоставлять и координировать в дальнейшем процедуру слияния (объединения) наружных данных с результатами КТ- и МРТ-исследований (срезов). Оцифрованные изображения генерируются в 3D-изображения в автоматическом режиме, позволяя создавать объемные модели объектов в любом масштабе.

Значительное место в монографии (вся глава В2) отведено изложению физических основ, преимуществам и недостаткам обычной рентгенографии, УЗИ, КТ- и МРТ-исследований, микроКТ и МР-спектроскопии. В этой же главе детально обсуждаются различные режимы сканирования, проблемы пространственного разрешения, шумов (артефактов) на изображениях и дозы облучения от различных сканеров, их параметры и производительность, а также сравнение предлагаемых моделей (Aloka, Toshiba, Япония; DRGEM, Корея; GammaMedica, General Electric/EVS, Rapiscan, Siemens/ImTek, США; Phoenix, Stratec, VAMP, Германия; Scanco Medical AG, Швейцария; SkyScan, Бельгия) на международном рынке компьютерной техники и оборудования. Поразительные результаты представлены авторами в отношении современных возможностей МРТ мягких тканей на примере исследования электрометки на коже с иллюстрацией томографической картины выявленных изменений на уровне микроанатомии, что сравнимо с микроскопическим исследованием в классической гистологии.

Достаточно подробно в главе В3 изложены физические основы визуализации радиологических данных, методы реконструкции и формирования объемных изображений, технические способы выявления отдельных деталей в объектах и точность их отображения. Помимо перспективных возможностей компьютерных технологий в будущем, авторы рассматривают и проблемные стороны современной техники, определяя цели и направления совершенствования томографического оборудования как для клинического использования, так и в рамках развития Проекта.

Вопросы получения и сравнения радиологических и аутопсийных результатов, хранения (архивирования) и передачи полученных документов (посредством коммуникационных сетей и Интернета) в единые базы данных подробно изложены в главах В4 и В5. На фоне ярко описываемых инновационных разработок в монографии заметно выделяется рекламная форма изложения материала, направленная на привлечение внимания читателя, его заинтересованности в результатах исследований и, таким образом, значительного расширения круга участников Проекта.

Применение поверхностного (оптического) сканирования объектов и томографических методов исследования в судебно-медицинской практике излагается авторами в заключительных частях (С и D) монографии. В главе С1 анализируются преимущества и недостатки посмертной томографии по сравнению с аналогичными исследованиями клинических случаев​8​᠎. К преимуществам посмертной визуализации авторы относят лучшее качество изображения на томограммах вследствие отсутствия артефактов движения (кровообращение и дыхание), побочных эффектов при воздействии ионизирующего излучения (возможность использования более высоких доз облучения) с допустимостью увеличения времени на КТ-исследования, ограничений по токсичности и неблагоприятным реакциям на вводимые контрастные вещества (при посмертной ангиографии​9​᠎). Одновременно с этим в данной главе справедливо отмечено, что недостатки посмертных изображений в большинстве случаев бывают обусловлены непредвиденной задержкой между моментом смерти и проведением томографии (выраженность посмертных изменений). Авторы считают, что посмертные изображения не обязательно будут отражать патологию в момент смерти, а могут воспроизводить обыкновенные патоморфологические изменения, обусловленные течением посмертного периода (седиментация крови, деградация тканей, газообразование, аутоинфицирование и др.).

Особенности осуществления фотограмметрического анализа повреждений и внешних особенностей исследуемых объектов подробно представлены в главе С3 («Документация наружного исследования тела»). В ней авторы излагают процесс создания 3D-моделей «как результат поверхностного сканирования измеряемых объектов в виде создания изображений из нескольких миллионов точек с трехмерными координатами (на один объект)», позволяющих в дальнейшем проводить соответствующее программное редактирование таких моделей (выравнивание, юстировка), измерение и обработку (сглаживание и истончение, изменение цвета и др.)​10​᠎.

Глава С4 («Документация внутреннего исследования тела») представлена ссылками на опубликованную ранее литературу, освещающую в основном возможности традиционной рентгенологии в решении юридических и судебно-медицинских вопросов (B. Brogdon «Forensic Radiology», 1998); рентгенологический атлас (B. Brogdon, H. Vogel, J. McDowell «A radiological atlas of abuse, torture, terrorism, and inflicted trauma», 2003) и учебник (P. Kleinmann «Diagnostic imaging of child abuse», 1998), посвященный вопросам лучевой диагностики повреждений при жестоком обращении с детьми. Подробный обзор отдельных возможностей посмертных КТ и МРТ, включая биопсию и ангиографию, представлен авторами в последующих главах заключительного (D) раздела.

В главе С5 приведены особенности цифрового документирования (фотограмметрия) «экстракорпоральных» (внетелесных) объектов: разнообразные травмирующие предметы и орудия (транспорт, пистолеты, ножи, обувь, зубы); условия фиксации изображений с мест происшествия (квартира, дорога, дом) с использованием наземного лазерного сканирования, глобальной системы позиционирования (GPS), дальнометрии или тахеометрии, совмещенной с трехмерной системой автоматизированного проектирования и черчения (в программе 3D CAD​11​᠎).

Судебно-медицинская тематика заключительного раздела монографии начинается с главы D1, в которой авторы освещают отдельные проблемы, связанные с идентификацией личности с помощью мощных современных средств лучевой диагностики​12​᠎. По мнению авторов, в судебно-медицинском сообществе только три методики идентификации могут считаться достоверными и «безопасными от разумного сомнения»: подтверждение составленного ДНК-профиля (1); результаты совпадения индивидуальных отпечатков пальцев (2) и стоматологических данных (3). Стоит согласиться с замечанием авторов о том, что наличие других отдельных признаков, включающих татуировки, пирсинг или рубцы, выявленные на телах погибших, а также «признание» личных вещей являются менее защищенными (надежными) данными, поскольку сопряжены с возникновением экспертных ошибок. На различных примерах, в том числе связанных с массовой гибелью людей (авиакатастрофа в аэропорту Милана 8 октября 2001 г.; цунами в Таиланде 26 декабря 2004 г.), авторы рассматривают широкие потенциальные возможности лучевых методов диагностики в идентификации жертв подобных чрезвычайных происшествий и катастроф. По мнению авторов, прижизненные краниальные томограммы, дентальные периапикальные рентгенограммы, панорамные томограммы и снимки прикуса играют важную роль в идентификации погибших. Авторы обращают внимание, что мультиспиральная КТ (МСКТ) может служить в качестве оперативного инструмента получения большого количества посмертных томограмм, так как одно сканирование зубного ряда может быть выполнено всего за 1—2 мин. С учетом того, что современные КТ-сканеры доступны к установлению в грузовых фургонах и трейлерах, транспортировка, установление и наладка необходимого оборудования могут потребовать незначительных логистических усилий и времени.

Убедительными примерами в данной главе проиллюстрированы технические возможности новейшего томографического оборудования и программных настроек, направленных на расширение границ рентгеновской плотности​13​᠎, по цветовому кодированию различных пломбировочных материалов (амальгамы, различные металлы и композитные материалы и др.), позволяющих успешно решать сложные идентификационные задачи и избегать экспертных ошибок. Помимо стоматологической идентификации, в главе представлены яркие примеры установления личности на основании выявления имплантированных инородных материалов (результаты эндопротезирования, металлоостеосинтеза и др.). Интересные данные, связанные с локализацией ожогов различной степени (в том числе и различной плотности тканей) у жертв пожаров и катастроф, по мнению авторов, позволяют достоверно определить интенсивность и направление воздействия пламени у обгоревших трупов, что может иметь важное значение для установления всех обстоятельств инцидента (происшествия).

В заключительной части данной главы авторы уделили большое внимание регистрации признаков и сведений о неопознанных трупах в соответствии с международным стандартом о процедуре посмертной документации жертв массовых бедствий и катастроф (Interpol’s pink postmortem (PM) form)​14​᠎. Более половины информации, необходимой для заполнения соответствующего D раздела РМ форм, может быть оперативно получено и внесено подготовленными специалистами в необходимые базы данных с помощью МСКТ, обладающей широкими возможностями​15​᠎. Полученные непосредственно с места катастрофы томографические данные погибших в электронном виде через Интернет (по защищенным каналам связи, вариант телемедицины или teleforensics) могут быть адресованы судебным патологам и радиологам, географически удаленным от места катастрофы. Авторы отмечают, что таким образом количество участвующих специалистов в идентификационных исследованиях может быть увеличено в несколько раз без утраты качества исследований, но с заметным снижением общих логистических усилий.

В главе D2 освещены результаты КТ-, МРТ-исследований и данные МР-спектроскопии в решении классических проблем танатологии, связанных с установлением давности наступления смерти или длительности посмертного периода (postmortem interval —PMI). На многочисленных иллюстративных примерах авторы демонстрируют различные случаи исследования поздних трупных изменений (главным образом гниение). Достаточно убедительно на фотографиях и томограммах показано появление гнилостных газов в мягких тканях и органах (головной мозг, сердце, крупные сосуды, печень, кишечник, почки) с развитием гнилостной эмфиземы и постепенным разрушением трупа. Примечательно, что во всех продемонстрированных случаях посмертный период исчислялся днями или неделями (только в одном случае он составил 3 года).

Стоит согласиться с авторами​16​᠎, что объективное и точное установление времени наступления смерти (посмертный интервал) в позднем периоде пока невозможно, несмотря на неослабевающий интерес к этой проблеме со стороны экспертного сообщества, включая использование современных аппаратно-технических средств и новейших достижений компьютерных технологий. Значительная часть данной главы отведена теоретическому обоснованию и научным (экспериментальным) исследованиям по установлению посмертного интервала с помощью результатов МР-спектроскопии (на примере динамики изменения концентраций 25 метаболитов в головном мозге овцы). Авторы пришли к выводу, что только ацетат, бутират, изобутират и пропионат (acetate, butyrate, ibutyrate, propionate) могут быть использованы для оценки давности наступления смерти на протяжении 400 ч посмертного периода. В этой главе авторами в табличной (таблица D2.2.1) и графической (рисунок D2.2.9) формах изложены параметризованные модели функций (линейная, квадратичная, экспоненциальная) по определению данного периода по 10 метаболитам. В заключении данного раздела главы D2 указано, что применение данных методик к головному мозгу человека требует продолжения исследования на большем числе случаев​17​᠎, при этом за рубежом данная методика также пока не интегрирована в повседневную экспертную практику, несмотря на относительную простоту получения МР-спектров в клинической практике​18​᠎.

Глава D2 заканчивается относительно краткими сведениями о выявлении томографическими методами признаков, доказывающих прижизненность причинения травмы пострадавшему (жертве) в момент происшествия (инцидента). К первой группе указанных признаков авторы относят данные, указывающие на присутствие у жертвы в момент травмы сознания. Они включают доказательство вертикального положения тела пешехода при ДТП (по характеру переломов костей нижних конечностей, расположению ссадин и кровоизлияний на ногах), расположение у жертвы на руках (кисть, предплечье) множественных колото-резаных ран (реакция самообороны)​19​᠎, наличие у погибшего в огне пожара вокруг глаз свободных от копоти морщин (признак «вороньей лапки», т. е. реакции зажмуривания). Ко второй группе признаков относится реакция тканей на травму (кровотечение, отек, воспаление, репарация). Они представлены в данной главе посмертными МРТ, демонстрирующими прижизненные кровоизлияния в мягкие ткани, а также их отек. Признаки кровообращения (циркуляция крови в сосудах) составили третью группу прижизненных реакций (на МРТ отчетливо визуализируются признаки газовой эмболии в сосудах сердца, головного мозга, тканевой эмболии, а также массивные кровоизлияния в ткани). В четвертую группу включены признаки вдыхания и/или заглатывания, которые представлены доказательствами аспирации крови, желудочного содержимого, заглатывания инородных предметов (земля, песок) в виде участков повышенной плотности на МСКТ и МРТ.

Основная часть монографии, занимающая бóльшую половину ее объема, представлена в заключительных главах D3—D8. В этих главах авторы на многочисленных и ключевых примерах (огнестрельная травма, дорожно-транспортные происшествия, скоропостижная смерть, травмирующие воздействия тупыми и острыми предметами, термические поражения, механическая асфиксия, черепно-мозговая травма и др.) демонстрируют возможности посмертной лучевой диагностики в установлении объема травмы (патология), условий (механизм и причина) ее образования, а также экспертной оценки​20​᠎. Интересно и иллюстративно авторами монографии изложен уникальный по своему содержанию материал по неинвазивному исследованию древних захоронений — египетских и южноамериканских человеческих мумий и животных (подглава D8.1 «Лучевая палеонтология»). Яркие примеры судебно-медицинского анализа обстоятельств причинения травм и причин смерти животных представлены в материалах подглавы D8.2 «Судебно-ветеринарная радиология».

Подробные результаты проведенных авторами интересных и единственных в своем роде исследований с применением современных методов лучевой диагностики [посмертные КТ, МСКТ, МРТ, биопсия (глава D5) и ангиографии трупа (глава D6)] будут представлены читателям в следующем сообщении.

Д.м.н. В.А. Фетисов (Москва)

1Совсем незначительная часть монографии посвящена исследованию живых лиц (в главе D2), судебно-ветеринарной радиологии (в главе D8) и радиологической палеонтологии (в главе D8).

2Трудно согласиться с восторженным оптимизмом авторов в решении большинства экспертных задач, направленных главным образом на установление только одного объема травмы.

3Непосредственным автором термина «virtopsy» является Р. Дирнхофер. Авторы монографии указывают на ошибочное толкование широко употребляемого в настоящее время слова виртуальный как противоположность слову реальный.

4Финансирование Проекта начиналось с рекламы по использованию «цифровой аутопсии» с последующей заявкой и выделением Университету Берна «несколько сотен тысяч швейцарских франков от фонда Г. Руфа (Gebert Ruf Foundation)» для развития Проекта.

5Классическое вскрытие трупа в большинстве стран мира пока еще остается «золотым стандартом» диагностики в судебной медицине и патологической анатомии.

6С 2006 г. в Институте судебной медицины Бернского университета используется версия оцифровывающего планшета GOM ATOS III 3D, позволяющая сканировать изображения от мелких предметов, например единственный волос на орудии преступления, до больших транспортных средств.

7Помимо этой базовой программы, для фотограмметрии с успехом могут быть использованы, например, RolleiMetric CDW, Elcovision, iWitness.

8Следует отметить, что авторы монографии не ограничиваются в своих исследованиях только одной проблематикой посмертной визуализации, а органично рассматривают существующие экспертные трудности и при обследовании живых лиц.

9В случаях посмертной ангиографии отсутствие циркуляции (кровообращения), наоборот, является препятствием для выполнения данной процедуры.

10Помимо указанных ранее программ, авторы предлагают в работе с 3D-моделями использовать хорошо зарекомендовавшую анимационную программу 3D Studio max.

11CAD System (Computer Aided Design) — программа, позволяющая проектировать, вычислять и составлять математические модели на ЭВМ, в том числе в трехмерном пространстве (3D).

12Авторы указывают, что данная глава не претендует на всеохватывающее резюме всех радиологических методов, когда-либо применявшихся для идентификации личности.

13Некоторые поставщики современного оборудования, например, компания «Siemens», уже предоставляют на рынок технику с диапазоном рентгеновской плотности от –10 000 до 40 000 HU (единиц Хаунсфилда).

14См. International Committee of the Red Cross. 2007. The handling of human remains and information on the dead in situations relating to armed conflicts or internal violence and involving missing persons. http://www.icrc.org/Web/eng/siteeng0.nsf\htmlall/5ZMJH5/$File/Interpol_2004DVI-EN.pdf

15В данной главе авторы приводят теоретические расчеты, в которых обосновывается возможность сканирования одного тела за 10—15 мин (за 24 ч можно отсканировать не менее 80 тел).

16См. «Especially in the later postmortem period PMI estimation becomes so complex that to date no objective method has been accepted for use in daily practice» (c. 194).

17Одновременно с этим авторы указывают и на необходимость исследования влияния температуры, так как все эксперименты проводились при одной температуре 20 °C.

18Перспективы широкого применения МР-спектроскопии для судебно-медицинских целей, по мнению авторов, связаны с необходимостью более тесного сотрудничества с клиническими специалистами (по МР-спектроскопии), которое обязательно должно поощряться.

19Указанный признак авторы отметили с определенными оговорками, с чем трудно не согласиться.

20Забегая вперед, стоит отметить, что значительная часть экспертных выводов (обоснования заключения) сосредоточена вокруг установления только объема травмы, что может быть связано либо с доминированием радиологической специализации у авторов, либо с особенностями национального судебного законодательства, либо вследствие иных причин.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail

Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.