Основы компьютерной точечно-цифровой модели дерматоглифических признаков дистальных фаланг пальцев

Более чем двадцатилетний опыт развития отечественной судебно-медицинской дерматоглифики показывает, что решать вопросы её практического применения можно только путём создания компьютерных программ. Несомненно, компьютерная программа «Дерматоглифика», разработанная в 124 СМЛ в 1996 году, являлась крупным достижением практической дерматоглифики. Однако, поиск и определение признаков производились сугубо визуально, а разметка – вручную, что вносило субъективность в комплекс решаемых на основе дерматоглифики идентификационных задач ^{[1, 2]}.

Настоящая работа направлена на то, чтобы минимизировать влияние фактора субъективности при интерпретации дерматоглифических признаков. Для создания такой классификации были приняты новые решения о структурной основе узоров и их координатной привязке, по методике определения гребневого счёта и по некоторым другим характеристикам узоров.

В дерматоглифике и дактилоскопии существует множество классификаций, которые разрабатывались в зависимости от решаемых задач в определённой области знаний (клиническая медицина, судебная медицина, криминалистическая антропология и др.). Поэтому существует большое разнообразие подвидов дуг, петель и завитков в зависимости от высоты и ориентации узора, симметрии-ассимметрии и формы строения линий в центральной части узора и других признаков, отражающих детали строения узора, описать часть которых математическим языком попытались мы в настоящей работе.

Основателем научной дерматоглифики является F. Galton ^[3].

Свою классификацию Ф. Гальтон построил на основе наличия и количестве дельт и степени искривления гребней, что позволяет, за редким исключением, любой узор отнести к одному из трех типов (дуга, петля, завиток). Структуру узора, по Гальтону, составляет независимая система гребней, встроенная между расходящимися гребнями, являющимися радиантами дельты. Радианты дельты, расходясь, образуют поле узора, в котором располагается петлевой или завитковый папиллярный узор.

Исходя из этих положений Гальтона, мы разработали специальную классификацию дерматоглифических признаков дистальных фаланг, конвертирующихся в точечно – цифровую модель, с помощью которой узор может быть опознан в рамках компьютерной программы ведения базы данных.

В основу классификации положены основные анатомические ориентиры отпечатка пальца.

1. Базисная линия узора (БЛУ) – основной ориентир дерматоглифического исследования отпечатка пальца независимо от типа узора. Её проводят по дистальному краю самой дистальной ветви межфаланговой складки и параллельно последней, отграничивая краевые участки с недифференцированными папиллярными линиями от проксимального потока с хорошо выраженными гребнями. Если межфаланговая складка состоит из нескольких ветвей или дополнительных мелких складок, иногда расположенных под углом к основной складке, то БЛУ рисуют в два этапа. Вначале проводят линию по основной складке, затем, параллельно ей, рисуют базисную линию по дистальному краю дистальной ветви или дополнительной складки. Таким образом получают горизонтальную ось координат. Проведя к ней перпендикуляр через центр узора или верхнюю точку поля узора получают вертикальную координатную ось.

2. Одним из важнейших объективных признаков дерматоглифики является гребневой счёт (ГС). Счёт гребней программными средствами не всегда выполним из-за нечётких отпечатков, а для исследователя эта процедура в ручном режиме очень трудоёмкая. Поэтому мы предлагаем условный ГС через масштабирование.

Для установления масштаба назначают три зоны, где, преимущественно, будут считаться гребни. Затем в каждой зоне выбирают место с четырьмя чёткими гребнями относительно средней ширины. Устанавливают начальный конец линии масштабирования на крайний из выбранных гребней, проводят линию поперечно другим трём гребням и устанавливают конец линии в промежутке после четвёртого гребня. Таким образом, в масштабирование войдет 3 группы по 4 гребня, всего 12 гребней, по которым вычисляют среднюю ширину одного гребня данного узора, которую берут за единицу масштаба. Согласно этому масштабу измеряют расстояния между любыми точками пальцевого узора, а также на ладони и подошве, которые будут соответствовать ГС исследуемого узора.

3. В дерматоглифике термин высота узора не имеет прямого метрического значения величины узора, а является широтно-высотным показателем, то есть относительной величиной, зависящей от широтно-высотных размеров узоров. В дуговом узоре широтно-высотный показатель отражается в степени изогнутости центрального гребня и тем самым опосредованно представляет соотношение поперечного и продольного размеров узора. В петлевом и завитковом узорах широтно-высотные размеры отражены углом изгиба дистального радианта.

В результате измерения угла изгиба дистальной скелетной линии всех трёх типов узоров достигается возможность установления единого универсального признака всех узоров – высоты узора. Этот признак отражает степень сжатия поля узора в поперечном пальцу направлении независимо от того, какой рисунок папиллярных линий «встроен» в поле узора.

Вершиной угла изгиба дистальной скелетной линии служит верхняя точка поля узора. В петлях и завитках стороны угла проводят через дельту, от которой отходит дистальный наружный радиант, и по касательной к противоположному скату, где в середине касания устанавливают т очку талии узора. В дуговом узоре стороны угла проводят по касательной к скатам, где в середине касания устанавливают точки талии узора. Из той же верхней точки поля узора опускают перпендикуляр на БЛУ, который делит угол изгиба дистальной скелетной линии на два угла: в петлевых и завитковых узорах – угол, прилежащий к дельте, через которую проведена сторона угла, и угол, прилежащий к талии; в дуговом узоре меньший угол принимают за угол, прилежащий к дельте, большим углом определяют ориентацию узора. Если дуговой узор симметричен, то за угол, прилежащий к дельте, принимают угол радиальной стороны.

С использованием описанных ориентиров составлен перечень признаков дерматоглифики пальцев, изложенных в приведённой ниже таблице 1.

Таблица 1

Признаки пальцевых папиллярных узоров, подлежащие разметке