Судебно-медицинская оценка возрастных изменений аорты и парных крупных артерий

нерегистрируемой миграции населения, обусловливают необходимость проведения исследований по разработке новых методов определения возраста.

Наиболее удобной в экспертном плане определения возраста обоснованно считается костная система [1, 2]. Это связано в основном с особенностями строения костной ткани, что обеспечивает устойчивость к воздействию факторов внешней среды и позволяет использовать ее при экспертизах гнилостно-измененных, скелетированных трупов, а также тел, подвергавшихся термическому воздействию. Однако считать кость самым информативным объектом при определении возраста индивидуума не следует. Мягкие ткани, внутренние органы и системы человека также могут использоваться как объекты исследования для разработки методов установления возраста. В течение последних десятилетий на кафедре судебной медицины им. М. И. Райского Саратовского ГМУ им. В. И. Разумовского в результате проведенных исследований были разработаны методы установления возраста по изменениям морфологических показателей яичек, простаты, щитовидной железы и кожи [3, 4], причем погрешность определения возраста в этих случаях по некоторым объектам, например по коже, даже ниже (±4,3 года), чем по традиционной костной системе.

В продолжение этой тематики объектом изучения возрастных изменений нами были определены аорта и парные крупные артерии (общая сонная, плечевая и бедренная), как наиболее объективно, на наш взгляд, отражающие процессы инволюции в артериальной системе.

Неоспоримой считается зависимость возрастных изменений в органах и, соответственно, в организме в целом от состояния его артерий, так как от состояния артериальной системы зависит трофика тканей и активность происходящих в них обменных процессов.

Несмотря на большое количество работ по изучению возрастных изменений артерий, системного анализа темпов их перестройки в процессе онтогенеза с судебно-медицинских позиций определения возраста индивидуума не проводилось. Поэтому изучение изменений структурных компонентов артериальной стенки в возрастном аспекте заслуживает более детального исследования.

Возрастные изменения артериальной системы в процессе онтогенеза наиболее выражены в крупных сосудах: аорте, сонных, плечевых и бедренных артериях. Большинство исследователей отмечают, что с возрастом различные параметры артериальной стенки претерпевают значительные изменения [5–7]. Они проявляются прежде всего изменением их эластических свойств, минерального состава и содержания влаги. С одной стороны, это обусловлено уменьшением эластина и нарастанием коллагеновых структур, частичной заменой мышечных элементов соединительной тканью в средней оболочке артерий, а с другой — изменением коллагена и своеобразной кристаллизацией — выпадением солей кальция и фосфора, а также уменьшением содержания воды в артериальной стенке. Нельзя не учитывать и развитие атеросклеротических процессов в артериальной стенке. В результате сочетания указанных факторов с возрастом происходит снижение эластичности сосудов [8].

В изученных нами публикациях отсутствуют морфологические работы, в которых были бы четко обозначены и выражены в цифровом эквиваленте показатели эластичности и водно-солевого состава артериальной стенки для использования их в судебно-медицинских целях определения возраста индивидуума. В связи с этим проблема представления возрастных изменений артериальной системы в формате математических моделей требует дальнейшей разработки.

Цель: выделение возрастзависимых показателей аорты, сонных, плечевых, бедренных артерий и составление на их основе математической модели для судебно-медицинского определения возраста индивидуума.

Материал и методы . Объектами исследования явились аорта, фрагменты правых и левых сонных, плечевых и бедренных артерий, изъятых от 186 трупов лиц мужского и женского пола, умерших в возрасте от 17 до 94 лет. Забор материала осуществляли в течение первых суток с момента наступления смерти. Материал был разделен на следующие возрастные периоды: 17–21 год, 22–35 лет, 36–48 лет, 49–60 лет, 61–74 года, 75 лет и старше. Аорту изымали целиком, отделяли от органокомплекса в 1 см от устьев коронарных артерий в верхней своей части и на уровне бифуркации — в брюшном отделе. После промывания в холодной проточной воде и механической очистки ее от прилегающих мягких тканей вскрывали по правой боковой стенке и размещали на препаровальной доске в одной плоскости внутренней поверхностью вверх. Периметр и толщину стенки измеряли в четырех отделах: восходящем, нисходящем, грудном и брюшном. По данным измерений вычисляли площадь (S) поперечного сечения аорты, наружный и внутренний диаметры на каждом из четырех вышеуказанных уровней аорты. При дальнейшей математической обработке производили усреднение (вычисление средних значений по отделам) полученных значений указанных параметров аорты. Для изучения площади внутренней поверхности (S) аорты и площади атеросклеротического поражения интимы контуры аорты переносили на прозрачную пленку с отображением контуров атеросклеротических бляшек и рассчитывали данные показатели весовым методом. Вычисляли процент поражений атеросклерозом внутренней поверхности аорты. Для гистоморфометрического исследования изымали участок грудной аорты длиной 2 см непосредственно под местом устьев трех межреберных артерий. Сухой и зольный остатки определяли по фрагменту брюшной аорты от бифуркации длиной 1,5 см. Его помещали в фарфоровый тигель, высушивали до постоянной массы, после чего в муфельной печи сжигали до состояния золы. При этом определяли массу кусочка аорты на аналитических весах на каждом этапе исследования. Масса сухого фрагмента выражалась в процентном отношении к массе влажной аорты (сухой остаток), а масса золы — к массе сухой аорты (зольный остаток). При заборе фрагментов парных крупных артерий из трупа с целью унификации и исключения ошибок из-за сокращения сосуда после его полного пересечения нами применялся инструмент для забора биологического материала с фиксированными пропорциями, состоящий из двух параллельно расположенных и жестко фиксированных между собой кровоостанавливающих зажимов типа «Кохера». Это позволило забирать участок артерии строго определенной длины (22 мм) и исключить погрешность, возникающую после выделения фрагмента артерии из-за ее сокращения. Применение указанного приспособления позволило избежать ошибок уже на этапе забора материала и унифицировать методологический подход.

Перед вскрытием трупа каждую артерию освобождали от мягких тканей, фиксировали ее фрагмент (указанным инструментом) и отсекали по наружным краям зажимов. После выделения фрагмента артерии из трупа и освобождения его из зажимов измеряли длину сократившегося фрагмента для расчета коэффициента сократимости (КС фрагмента), который определялся разницей между первоначальной длиной фрагмента и длиной после снятия зажимов, выраженной в процентах от его фиксированной длины. Затем выделенный фрагмент артерии рассекали вдоль и после размещения его на препаровальной доске в одной плоскости проводили измерение длины и ширины для вычисления площади (S) фрагмента. После определения означенных параметров, фрагмент артерии помещали в фарфоровый тигель, высушивали до постоянной массы, после чего сжигали в муфельной печи до состояния золы. Взвешиванием на аналитических весах определяли массу кусочка на каждом этапе исследования. Массу сухого фрагмента выражали в процентном отношении к массе влажной артерии (% сухого остатка), массу золы к массе влажной артерии (% зольного остатка), так же вычисляли и процент содержания влаги фрагмента. Указанные этапы работы проводились с фрагментами от каждой из исследованных артерий.

Для микрометрического исследования отдельно от каждой из изучаемых артерий, изымали участок длиной 0,5 см, с последующей подготовкой по общепринятой, стандартной методике с помещением кусочков в 10%-ный раствор нейтрального, проводкой через батарею спиртов восходящей концентрации и заливкой в парафиновые блоки. Применялись окраски: гематоксилин-эозином, по Ван-Гизону, на эластику резорцин-фуксином по Вейгерту. Микрометрически определяли толщину стенки парных крупных артерий, толщину интимы аорты, толщину медии аорты, количество ядер в интиме аорты. Для микрометрии применялись окулярные вставки: окулярная линейка и окулярная сетка. Для проверки гипотезы об отсутствии различий между наблюдаемым распределением признаков и теоретически ожидаемым нормальным распределением использовали тест Колмогорова — Смирнова. Так как частотное распределение анализируемых показателей соответствовало закону нормального распределения, дальнейший корреляционный анализ проводился с вычислением коэффициента корреляции Пирсона. Математическая обработка полученных данных проведена в среде электронных таблиц с использованием программы SPSS 13.

Результаты. Анализировались следующие показатели аорты: S аорты, периметр аорты, толщина стенки, S поперечного сечения аорты, наружный диаметр, внутренний диаметр, толщина интимы, толщина меди, индекс медиа/интима, количество клеток в интиме аорты, сухой остаток, зольный остаток, площадь поражений атеросклерозом, процент поражений атеросклерозом. У сонных, плечевых и бедренных артерий изучались следующие показатели: КС фрагмента, S фрагмента, масса фрагмента, процент влаги, процент сухого остатка, процент зольного остатка и толщина стенки фрагмента.

Определение силы связи и значимости показателей аорты, сонных, плечевых и бедренных артерий с возрастом осуществлялось проведением корреляционного анализа на всем массиве данных с вычислением r — коэффициента корреляции Пирсона, mr — средней ошибки коэффициента корреляции, p — критического уровня значимости при проверке статистических гипотез, который принимался равным 0,05). Полученные данные представлены в таблице.

Для решения вопроса о том, какие из независимых друг от друга значимых количественных показателей возрастных изменений аорты и крупных артерий являются наиболее оптимальными для определения возраста, был проведен пошаговый множественный линейный регрессионный анализ. В результате отобрана математическая модель для расчета возраста, в которой коэффициент множественной корреляции R составил 0,97, а средняя ошибка — 5 лет. Такая погрешность является вполне приемлемой с судебномедицинской точки зрения в контексте установления возраста индивидуума:

РВ=-2,842+0,299*Х 1 +0,162*Х₂+0,181*Х₃+ +0,118∗Х₅+0,107∗Х₁₀–0,16∗Х₁₃+0,119∗Х_16, где РВ — расчетный возраст, Х₁ — площадь аорты, Х ₂ — периметр аорты, Х ₃ — толщина интимы, Х 5 — процент поражений атеросклерозом, Х₁₀ — толщина стенки фрагмента сонной артерии, Х_{13 —} толщина стенки фрагмента плечевой артерии, Х₁₆ — толщина стенки фрагмента бедренной артерии.

Обсуждение. Из проведенного анализа следует, что показатели толщины стенки аорты, сухого остатка брюшной аорты, толщины меди и индекса медиа/ интима грудной аорты, а также показатели водно-минерального обмена сонных, плечевых и бедренных артерий (вес фрагмента, % влаги, % сухого остатка и % зольного) имеют низкие значения коэффициентов корреляции с возрастом, что свидетельствует о слабой возрастной зависимости. Значения средней ошибки коэффициента корреляции и отсутствие значимости корреляций также указывают на недостаточную достоверность связи этих показателей с возрастом. Это позволяет сделать вывод о неэффективности использования указанных показателей в дальнейшем анализе при составлении регрессионного уравнения для расчета возраста.

Необходимо отметить, что критической оценке, при окончательном отборе показателей для составления математической модели инволюции артериальной стенки, подвергались параметры, имеющие зависимость друг от друга, например площадь поперечного сечения аорты, внутренний и наружный диаметр аорты зависят от значений толщины стенки. Это обстоятельство определило исключение взаимозависимых параметров из дальнейшей оценки методом множественного пошагового регрессионного анализа.

Значимые и достоверные значения коэффициентов корреляции с возрастом показали следующие независимые параметры: площадь, периметр, толщина интимы, количество клеток в интиме, зольный остаток, процент атеросклеротических поражений аорты, коэффициенты сократимости (КС) и площади (S) фрагментов сонных, плечевых, бедренных артерий и толщина стенки сонных и плечевых артерий. Эти параметры использовались при проведении множественного пошагового регрессионного анализа для составления математической модели старения аорты и крупных артериальных сосудов.

Полученная в результате проведения пошагового множественного линейного регрессионного анализа математическая модель для расчета возраста по параметрам инволюции аорты и парных крупных артерий может использоваться в судебно-медицинских целях для установления возраста индивидуума при проведении идентификационных экспертиз.

Выводы: