Цифрова поляризаційна мікроскопія для диференціації крововиливів у головному мозку травматичного і нетравматичного генезів

Abstract

Мета роботи – розробити судово-медичні критерії диференціації крововиливів травматичного і нетравматичного генезів методом цифрової поляризаційної мікроскопії гістологічних зрізів речовини головного мозку людини (РГМЛ). Матеріал і методи. Нашивні гістологічні препарати РГМЛ від 30 трупів із ішемічним інсультом (1-ша група), 35 трупів із крововиливами травматичного генезу (2-га група), 35 трупів із крововиливами в РГМЛ нетрав-матичного генезу (3-тя група) та 30 трупів, причиною смерті яких була гостра коронарна недостатність (4-та група-контроль). Метод дослідження – цифрова поляриметрія (визначалися координатні розподіли значень орієнтаційного параметра (ОП) мікроскопічних зображень гістологічних зрізів мозку). Результати. Результати досліджень координатної та статистичної структури мап величини ОП у точках цифрових мікроскопічних зображень гістологічних зрізів РГМЛ померлих усіх груп виявили координатно-неоднорідну структуру всіх розподілів величини ОП та достатню статистичну подібність мап ОП – гістограми розподілів величини ОП мікроскопічних зображень гістологічних зрізів мозку померлих з всіх груп близькі за структурою, що можна пов'язати з кратним розсіянням світла в об'ємі навіть геометрично тонких гістологічних зрізів РГМЛ. За рахунок цього відбувається деполяризація світла і прояви оптичної активності протеїнових структур усереднюються до близьких величин ОП у метках всіх груп, незалежно від причини настання смерті. Висновок. Аналіз отриманих даних виявив, що для кожного із статистичних параметрів (статистичні моменти 1-4-го порядків), які характеризують мапи орієнтаційного параметра мікроскопічних зображень гістологічних зрізів мозку померлих з усіх груп, величини чутливості, специфічності та збалансованої точності нижчі на 15% - 25% від задовільного рівня диференціальної діагностики – 80% - 85%.

Цель работы – разработать судебно-медицинские критерии дифференциации кровоизлияний травматического и нетравматического генеза методом цифровой поляризационной микроскопии гистологических срезов вещества головного мозга человека (ВГМЧ). Материал и методы. Нативные гистологические препараты ВГМЧ от 30 трупов с ишемическим инсультом (1-ая группа), 35 трупов с геморрагическими кровоизлияниями травматического генеза (2-ая группа), 35 трупов с кровоизлияниями в ВГМЧ нетравматического генеза (3-ья група) и 30 трупов, причиной смерти которых была острая коронарная недостаточность (4-ая группа-контроль). Метод исследования – цифровая поляриметрия (определялись координатные распределения значений ориентационного параметра (ОП) микроскопических изображений гистологических срезов мозга). Результаты. Результаты исследований координатной и статистической структуры карт величины ОП в точках цифровых микроскопических изображений гистологических срезов ВГМЧ умерших всех групп обнаружили координатно-неоднородную структуру всех распределений величины ОП и достаточное статистическое сходство карт ОП – гистограммы распределений величины ОП микроскопических изображений гистологических срезов мозга умерших от всех групп близки по структуре, что можно связать с кратным рассеянием света в объеме даже геометрически тонких гистологических срезов ВГМЧ. За счет этого происходит деполяризация света и проявления оптической активности протеиновых структур усредняются к близким величин ОП в пределах всех групп, независимо от причины наступления смерти. Вывод. Анализ полученных данных обнаружил, что для каждого из статистических параметров (статистические моменты 1-4-го порядков), которые характеризуют карты ориентационного параметра микроскопических изображений гистологических срезов мозга умерших во всех группах, величины чувствительности, специфичности и сбалансированной точности ниже на 15% - 25% от удовлетворительного уровня дифференциальной диагностики – 80% - 85%.

The purpose of the work. To develop forensic criteria for differentiation of hemorrhages of traumatic and non-traumatic genesis by digital polarization microscopy of histological sections of a substance of the human brain (SHB). Material and methods. Native histologic preparations of SHB from 30 corpses with ischemic stroke (group 1), 35 corpses with hemorrhages of traumatic genesis (group 2), 35 corpses with hemorrhages in SHB of non-traumatic genesis (group 3), and 30 corpses with cause of the death acute heart failure (4 group-control). The method of investigation is digital polarimetry (coordinate distributions of values of orientation parameter (OP) of microscopic images of histological sections of the brain were determined). Results. The results of investigations of the coordinate and statistical structure of OP magnitude maps at the points of digital microscopic images of HBS histologic sections of the dead of all groups revealed the coordinate-inhomogeneous structure of all OP magnitude distributions and sufficient statistical similarity of OP maps, histograms of the magnitude distributions of OP microscopic images of histological sections of the brain of dead from all groups are close in structure, which can be associated with a multiple scattering of light in the volume of even geometrically thin histological sections of HBS. Due to this, the light is depolarized and the manifestations of the optical activity of the protein structures are averaged to close OP values within all groups, regardless of the cause of death. Conclusion. The analysis of the obtained data revealed that for each of the statistical parameters (statistical moments of the 1st-4th orders), which characterize the maps of OP microscopic images of histological sections of the brain of the dead from all groups, the sensitivity, specificity and balanced accuracy are lower by 15% - 25% from a satisfactory level of differential diagnosis – 80% - 85%.