WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи

Кирилов Виталий Анатольевич

РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ И АЛГОРИТМОВ СУДЕБНО-МЕДИЦИНСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ВИДА ВНЕШНЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА МОРФОЛОГИИ РАЗРУШЕНИЯ ДЛИННЫХ ТРУБЧАТЫХ КОСТЕЙ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ

05.13.01 – Системный анализ, управление

и обработка информации (медицинские науки)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Воронеж - 2009

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»»

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор

Бахметьев Владимир Иванович

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук

Кузнецов Сергей Иванович

доктор медицинских наук, профессор

Семенов Сергей Николаевич

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Защита диссертации состоится « ___ » _______ 2009 г. в __ часов на заседании диссертационного совета Д.208.009.03 при ГОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

(394000, г. Воронеж, ул. Студенческая, 10).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

(394000, г. Воронеж, ул. Студенческая, 10).

Автореферат разослан « ____» _________ 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета В.Т. Бурлачук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В условиях непрерывного роста транспортного травматизма важное значение при расследовании обстоятельств дорожно-транспортных происшествий приобретает судебно-медицинская экспертиза, поскольку экспертное заключение в ряде случаев является единственным доказательством, на котором строят свои выводы судебно-следственные органы.

Одним из актуальных вопросов, стоящих перед судебно-медицинским экспертом при производстве экспертиз данного вида и требующих повышения качества и оперативности их решения, является определение механизмов и условий образования повреждений костей скелета. Правильная и точная диагностика механизма травмы помогает воссоздать картину происшествия и ответить на ряд вопросов, возникающих в ходе следствия. Особенно важное значение исследование костей приобретает при экспертизе скелетированных трупов, когда только на основании изучения костных останков возможно установить характер травмы (Бахметьев В.И., 1992; Клевно В.А., 1994).

При этом одним из наиболее сложных вопросов, подлежащих экспертному решению, до сих пор остается диагностика вида внешнего травмирующего воздействия (Кислов М.А., 2008). Такими воздействиями могут быть удар, например, в случае столкновения автомобиля с пешеходом, либо давление, к примеру, в случае переезда пострадавшего транспортным средством.

В судебно-медицинской науке и практике решение вопроса о механизмах образования переломов основано на изучении признаков разрушения костной ткани, формирующихся в процессе ее повреждения (Янковский В.Э., 1986; Нагорнов М.Н., 1992; Крюков В.Н., 1996).

Анализ работ, посвященных данному вопросу, показал, что не для всех видов травм разработаны классификации диагностических признаков и критерии диагностики, а существующие не всегда отвечают требованиям экспертной практики. В частности, отсутствуют единая систематизация диагностических признаков и единая методика последовательного анализа переломов для определения вида внешнего воздействия.

С ростом возможностей современного лабораторного оборудования расширяется спектр морфологических признаков, позволяющих дифференцировать различные механизмы разрушения костей. Однако, судебно-медицинский эксперт не всегда может обеспечить требуемую точность и оперативность проведения экспертизы ввиду необходимости обработки большого объема данных и недостаточного уровня автоматизации экспертных исследований.

Одним из наиболее эффективных путей решения указанных проблем является разработка компьютерной модели эксперта, способной близко имитировать поведение опытного специалиста при решении сложных практических задач (Асанов А.А., 2001). Это позволит уменьшить влияние субъективных факторов и увеличить скорость обработки данных.

 Использование современных информационных технологий в данной работе позволило усовершенствовать существующие методы диагностики механизма костной травмы, повысить достоверность и обоснованность экспертных выводов, что определяет актуальность настоящего исследования.

Работа выполнена в рамках научного направления ГОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» «Рационализация выбора критериев оценки при судебно-медицинской идентификации механизмов травмы и останков тела человека на основе современных технологий». 

Цель работы заключается в разработке моделей и алгоритмов диагностики вида внешнего воздействия на основе анализа морфологии разрушения компактного вещества длинных трубчатых костей нижних конечностей при травме твердым тупым предметом.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить траекторию излома и морфологию трещин компактного вещества длинных трубчатых костей нижних конечностей при ударном воздействии и давлении.

2. Определить признаки разрушения кости, имеющие диагностическую значимость при определении вида внешнего воздействия.

3. Разработать программу сбора и учета диагностических признаков с использованием современных информационных технологий и средств визуализации.

4. Разработать модели и алгоритмы диагностики вида внешнего воздействия на основе признаков разрушения компактного вещества длинных трубчатых костей нижних конечностей.

5. Разработать программное обеспечение, ориентированное на широкое внедрение созданных моделей и алгоритмов в судебно-медицинскую практику.

 Методы исследования. Для решения поставленных задач применялись методы остеоскопии, фрактографии, стереомикроскопии, морфометрии, системного анализа, математической статистики, математического моделирования.

Научная новизна результатов исследования.

Установлены особенности строения контура излома и морфологии трещин компактного вещества, характеризующие различные виды внешнего воздействия.

Реализована возможность количественной оценки признаков разрушения костной ткани, что позволяет повысить объективность и обоснованность экспертных выводов.

Разработан комплекс моделей и алгоритмов диагностики вида внешнего травмирующего воздействия на основе признаков разрушения кости.

Создано методическое и программное обеспечение, позволяющее проводить диагностику вида внешнего воздействия в различных экспертных ситуациях.

Практическая значимость и реализация результатов работы. 

Формализация диагностических критериев и автоматизация процесса судебно-медицинской экспертизы позволяют увеличить скорость обработки данных, а также повысить точность результатов исследования.

Разработанные модели и алгоритмы расширяют методическую оснащенность судебно-медицинской экспертизы, повышают объективность и обоснованность экспертного заключения при сокращении сроков проведения экспертиз.

Предложена удобная и эффективная программа, позволяющая в автоматизированном режиме получать обоснованные выводы о виде внешнего травмирующего воздействия.

 Результаты проведенного исследования, выводы и рекомендации, представленные в диссертации, являются основой для разработки новых направлений в диагностике механизмов образования повреждений костей.

 Результаты исследований внедрены   в экспертную деятельность ГУЗ «Воронежское областное бюро судебно-медицинской экспертизы» и ГУЗ «Липецкое областное бюро судебно-медицинской экспертизы», а также в учебный процесс кафедры судебной медицины и правоведения ГОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия им. Н. Н. Бурденко Росздрава».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых «Новые технологии в биологии и медицине» (Воронеж, 2004), Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 90-летию Санкт-Петербургского ГУЗ «Бюро судебно-медицинской экспертизы» (Санкт-Петербург, 2008), Восьмой Международной конференции «Информатика: проблемы, методология, технологии» (Воронеж, 2008), Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы судебно-медицинской экспертизы вещественных доказательств» (Воронеж, 2008), Девятой Международной конференции «Информатика: проблемы, методология, технологии» (Воронеж, 2009).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 9 научных работ, в том числе, 1 публикация в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Все результаты, приведенные в диссертации, получены лично автором либо при его непосредственном и существенном участии. Лично автором проведен сбор экспериментального и практического материала, изготовлены и исследованы костные препараты, проведен анализ морфологии разрушения костей [2,3,4,6], разработана программа сбора диагностических признаков [5,7]; разработаны модели и алгоритмы диагностики вида воздействия [1,8,9].

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 157 наименований. Основная часть работы изложена на 113 страницах, содержит 7 таблиц и 31 рисунок.

     

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 

Во введении обосновывается актуальность темы, определяются цель и задачи диссертационного исследования, научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе представлен обзор литературы по изучаемой проблеме.

Рассмотрены различные виды разрушения и основные закономерности процессов повреждения и деформации длинных трубчатых костей при травме твердым тупым предметом. Изучена зависимость прочностных свойств длинных трубчатых костей нижних конечностей от их анатомо-гистологического строения и пространственной организации.

Отмечена малоизученность процесса разрушения длинных трубчатых костей нижних конечностей в зависимости от скорости нагружения. Обращается внимание на то, что до настоящего времени судебно-медицинская наука не располагает четкими и объективными критериями для определения вида внешнего воздействия.

Проведен критический анализ методов, применяемых в судебно-медицинской науке и практике для диагностики механизмов разрушения длинных трубчатых костей, поврежденных при действии твердого тупого предмета. Отмечено, что существенным недостатком используемых методов является визуально-описательный, а значит, в определенной степени субъективный подход к оценке диагностических признаков.

Рассмотрены возможности использования современных информационных технологий для повышения качества судебно-медицинских исследований. Обоснована эффективность математического моделирования, позволяющего оптимизировать процесс судебно-медицинских экспертиз.

Обозначена проблема выбора наиболее эффективных алгоритмов обработки информации в процессе создания компьютерной модели принятия решений. Подчеркнута необходимость формализации всех этапов обработки, начиная с предварительного анализа данных и до заключительных этапов, позволяющих оценить адекватность полученных результатов.

На основе проведенного анализа литературных данных определены пути повышения эффективности и оперативности формирования экспертных выводов при установлении вида внешнего воздействия.

Во второй главе дается описание материалов и морфологических методов исследования, проводится анализ морфологии разрушения длинных трубчатых костей нижних конечностей с целью определения диагностических признаков.

Проведено исследование переломов длинных трубчатых костей нижних конечностей в количестве 144 экспериментальных случаев и 20 экспертных наблюдений из архива кафедры судебной медицины и правоведения ВГМА им. Н.Н. Бурденко.

Моделирование переломов проводилось на трупах лиц мужского и женского пола, умерших в возрасте от 20 до 60 лет, причина смерти которых не была связана с травмой. Повреждение костей осуществлялось путем удара с помощью копра маятникового типа и давления на прессе с гидравлическим приводом. Материал экспертных наблюдений составили поврежденные длинные трубчатые кости трупов лиц, погибших в результате дорожно-транспортных происшествий и железнодорожных травм.

Для исследования разрушений костей изготовлены костные шлифы продольно-профильного типа по методике В.П. Решетень и соавт. (1999). Исследование шлифов проводилось с помощью методов фрактографии, остеоскопии, стереомикроскопии при увеличении от 8 до 56 крат. Для морфометрического исследования были получены цифровые изображения шлифов с помощью фотокамеры Canon Power Shot Pro 1. Измерения параметров разрушения проводились с помощью программы «Image Tool» (v. 3.00).

При исследовании костных шлифов были установлены особенности строения контура излома и морфологии трещин компактного вещества, характеризующие различные виды внешнего воздействия.

Так, удар характеризуется скоротечностью процесса разрушения, протекающего преимущественно по хрупкому типу, что проявляется ровной траекторией продвижения магистральной трещины в зоне разрыва. Быстрая замена разрывных деформаций сдвиговыми обусловливает быстрый переход зоны разрыва в зону сдвига. Присоединение касательных напряжений приводит к резкому изменению траектории магистрального разрушения. В зоне долома преобладает действие продольного сдвига, в связи с чем наблюдается резкое изменение траектории разрушения, а также формирование высоких гребней и глубоких конусообразных вклинений, переходящих в растрескивание кости. Пластическая деформация при ударе развивается в основном в области фронта распространяющейся магистральной трещины, что проявляется небольшим количеством трещин в толще компактного вещества, с преимущественной локализацией их в прикраевых участках перелома.

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»