X-ray fluorescent spectral analysis in forensic medical assessment of injuries caused by electric shock devices

Introduction and purpose. Electroshock devices are a type of non-lethal weapon and are widely used. The systematized data concerning the forensic medical assessment of injuries caused by electric shock devices are extremely limited. The purpose of the study was to increase the efficiency of forensic assessment of injuries caused by electroshock devices by using the methods of elemental analysis, namely, X-ray fluorescence spectral analysis. Methods. During the experiment, the electric discharges were applied to the skin flaps using electric shock devices under two conditions, namely, in close contact of the ESD electrodes with the skin and from a distance of 3-5 mm. A macroscopic study of skin changes obtained due to the electric impact of electric shock devices was carried out, as well as X-ray fluorescence spectral analysis to establish qualitative and quantitative indicators of the chemical elemental composition of the studied objects. Results. It was found that under the condition of causing damage from a distance the formation of macroscopically visible changes resembling the typical electric burn was observed. No increase in the concentration of chemical elements (metals) is determined in all samples of biological material after the impact of electric discharges of ESD in this condition. Under the condition of close contact of the electrodes of electric shock devices with the surface of the skin no macroscopically distinguishable lesions were found on the skin. The XRF spectral analysis revealed metal deposits in the areas of skin flaps that were subject to ESD. Conclusion. The XRF spectral analysis can be useful tool for objective confirmation of the action of electroshock devices.</pre

Морфологічні особливості ушкоджень шкіри, спричинених контактними електрошоковими пристроями за різних умов

Background. Electroshock devices are a type of non-lethal weapon and are widely used, including law enforcement as a special weapon. At the same time, the systematized data concerning the forensic medical assessment of injuries caused by electric shock devices are extremely limited, which makes it advisable to study injuries of this nature. Objective. Study of macroscopic and microscopic changes on biological material resulting from the electric impact of electroshock devices in the condition of close contact electrodes with skin and from a distance, as well as through various fabric materials of closing. An object of this study are morphological changes in the skin resulting from the electric discharges of electroshock weapon. Methods. During the experiment, the electric discharges were applied to the skin flaps using electric shock devices. The duration of electrical discharges was 5-8 seconds. A macroscopic study of skin changes obtained due to the electric impact of electric shock devices was carried out, as well as a study of microscopic skin changes after standard staining with hematoxylin and eosin. Results. It was found that under the condition of close contact of the electrodes of electric shock devices with the surface of the skin, with a discharge duration of 5-8 seconds, no macroscopically distinguishable lesions were found on the skin. Microscopic examination revealed minor changes. Under the condition of causing damage from a distance of about 0.5-1 cm, which was accompanied with the passage of a spark discharge between the electrodes and the skin, the formation of macroscopically visible changes resembling the typical electric burn was observed. A similar pattern was observed when damage was applied through layers of fabric (cotton, linen, polyester), but the electric impact through different fabric demonstrate some differences in the morphology of skin lesions. Microscopic examination in skin tissues revealed pronounced changes inherent to thermal and electrical injuries. Conclusion. Differences in the morphological manifestations of skin lesions can be used in the practice of forensic medicine for determination of the usage conditions of electroshock devices.Актуальность. Электрошоковые устройства являются разновидностью оружия нелетального действия и широко используются в том числе сотрудниками силовых структур как спецсредство. Вместе с этим, систематизированные данные, касающиеся судебно-медицинской оценки повреждений, причиняемых электрошоковыми устройствами, крайне ограниченны, что обуславливает целесообразность изучения повреждений такого характера. Цель. Исследование макроскопических и микроскопических изменений на биологическом материале, возникших вследствие действия электрошоковых устройств, при условии плотного контакта и с дистанции, а также через различные материалы ткани одежды. Объект исследования: морфологические изменения в коже, возникающие вследствие действия электрических разрядов электрошоковых устройств. Методы. В ходе эксперимента наносились повреждения (электрические разряды длительностью 5-8 секунд) электрошоковыми устройствами на кожных лоскутах. Проводилось макроскопическое изучение полученных вследствие воздействий электрошоковыми устройствами изменений кожи с фотографированием, а также изучение микроскопических изменений кожи после стандартного окрашивания гематоксилином и эозином. Результат. Установлено, что при условии плотного контакта электродов электрошоковых устройств с кожей, при длительности разряда 5-8 секунд, макроскопически различимых повреждений на коже обнаружено не было. При микроскопическом исследовании были выявлены незначительные изменения. При условии нанесения повреждения с расстояния около 0,5-1см, что сопровождалось прохождением искрового разряда между электродами и кожей, а также при нанесении повреждений через слои ткани (хлопок, лен, полиэстер) наблюдалось образование макроскопически видимых изменений, свойственных для электрометки. Действие электрического разряда через различные ткани сопровождалось некоторыми отличиями в морфологии повреждений кожи. При микроскопическом исследовании в тканях кожи определялись выраженные изменения характерные для термического и электрического воздействия. Выводы. Различия в морфологических проявлениях повреждений кожи могут быть использованы в практике судебно-медицинской экспертизы для определения условий действия электрошоковых устройств.Актуальність. Електрошокові пристрої є різновидом нелетальної зброї та широко застосовуються в тому числі й працівниками силових відомств, як спецзасіб. Разом з тим систематизовані дані, що стосуються судово-медичної оцінки ушкоджень, спричинених електрошоковими пристроями є вкрай обмеженими, що зумовлює доцільність вивчення ушкоджень такого характеру. Мета. Дослідження макросокопічних та мікроскопічних змін на біологічному матеріалі, що виникли внаслідок дії електрошокових пристроїв за умови щільного контакту та з дистанції, а також через різні матеріали тканини одягу. Об'єкт дослідження: морфологічні зміни в шкірі, що виникають внаслідок дії електричних розрядів електрошокових пристроїв. Методи. В ході експерименту наносились ушкодження (електричні розряди тривалістю 5-8 секунд) електрошоковими пристроями на клаптях шкіри. Проводилось макроскопічне вивчення отриманих внаслідок дії електрошокових пристроїв змін шкіри з фотографуванням, а також вивчення мікроскопічних змін шкіри після стандартного забарвлення гематоксиліном та еозином. Результат. Встановлено, що за умови щільного контакту електродів електрошокових пристроїв зі шкірою, при тривалості розряду 5-8 секунд, макроскопічно видимих ушкоджень на шкірі виявлено не було. При мікроскопічному дослідженні були виявлені незначні зміни. За умов нанесення ушкоджень з дистанції близько 0,5-1см, що супроводжувалось проходженням іскрового розряду між електродами та шкірою, а також при нанесенні ушкоджень через шари тканин (бавовна, льон, поліестер) спостерігалось виникнення змін шкіри, загалом властивих електромітці. Дія електричного розряду через різні тканини супроводжувалась певними відмінностями в морфології ушкоджень шкіри. При мікроскопічному вивченні шкіри визначались виражені зміни, характерні для термічного та електричного впливу. Висновки. Певні відмінності у морфологічних проявах ушкоджень шкіри можуть бути використані в практиці судово-медичної експертизи для встановлення умов дії електрошокових пристроїв