МОЖЛИВОСТІ ВСТАНОВЛЕННЯ ДАВНОСТІ НАСТАННЯ СМЕРТІ ЗА ДОПОМОГОЮ МЕТОДІВ БАГАТОМІРНОЇ ПОЛЯРИЗАЦІЙНОЇ Й АВТОФЛУОРЕСЦЕНТНОЇ МІКРОСКОПІЇ СКЛОВИДНОГО ТІЛА ЛЮДИНИ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.24061/2707-8728.1.2023.4

Ключові слова:

судова медицина, скловидне тіло, давність настання смерті, діагностика

Анотація

Враховуючи поточний стан справ у практичній судово-медичній експертизі та значну кількість наукових досліджень з точного визначення посмертного інтервалу, ми приходимо до висновку, що встановлення часу після смерті є ключовою, але поки що недостатньо вирішеною проблемою. Точна оцінка давності настання смерті має вирішальне значення для багатьох розслідувань і залишається однією з найскладніших змінних.

Для проведення точного визначення давності настання смерті важливо застосовувати комплексний підхід, оскільки розв'язання цієї проблеми вимагає урахування всіх аспектів танатогенезу, впливу факторів зовнішнього середовища й інших обставин справи. Це призводить до зростання популярності світових досліджень, що залучають новітні досягнення медицини, хімії, фізики та криміналістики. Використання комплексних досліджень дозволяє наблизитися до встановлення приблизного діапазону давності настання смерті.

Мета дослідження. Розробка комплексу об'єктивних судово-медичних критеріїв для покращення можливостей точного встановлення давності настання смерті на тривалому періоді шляхом застосування багатомірної поляризаційної й автофлуоресцентної мікроскопії скловидного тіла людини.

Матеріали та методи. Об’єктом дослідження були зразки скловидного тіла людей, померлих від серцево-судинної патології, з відомим часом настання смерті.

Використовували наступні методи дослідження: Мюллер-матричне картографування, мікроскопічна поляризаційна томографія, спектрально-селективна лазерно-індукована автофлуоресценція, статистичний і вейвлет-аналізи результатів експериментальних даних.

Результати. Продемонстрована значна ефективність запропонованих методик у точному встановленні давності настання смерті. Зокрема, поляризаційна мікроскопічна томографія з використанням масштабно-селективного вейвлет-аналізу розподілів величини лінійного двопроменезаломлення шарів склистого тіла людини забезпечує діагностичний діапазон визначення давності настання смерті 36 год з точністю до 14-16 хв, що не було досягнуто жодним з існуючих лазерних поляризаційних методів. Водночас поєднання поляризаційної томографії біологічних тканин зі спектрально-селективною лазерною флуоресцентною мікроскопією (одна з найчутливіших методик завдяки оцінці концентраційних параметрів молекул) відкриває нове вікно можливостей у встановленні давності настання смерті та діагностиці різноманітних патологічних станів. Отримані результати підтверджують ефективність даної методики та показують діагностичний діапазон визначення давності настання смерті 36 год з точністю до 15-20 хв.

Висновки. Запропонований у науковому дослідженні інноваційний підхід робить значний внесок у розвиток судово-медичної експертизи, забезпечуючи більш точну та надійну ідентифікацію давності настання смерті, що може бути корисним у кримінальних розслідуваннях та при вирішенні інших судово-медичних завдань.

Посилання

Madea B, editor. Estimation of the Time Since Death. 3rd ed. London: CRC Press; 2015. 292 p. doi: 10.1201/b19276

De-Giorgio F, Grassi S, d’Aloja E, Pascali VL. Post-mortem ocular changes and time since death: Scoping review and future perspective. Leg Med (Tokyo) [Internet]. 2021 May [cited 2023 May 26]; 50:101862. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1344622321000262?via%3Dihub doi: 10.1016/j.legalmed.2021.101862

Laplace K, Baccino E, Peyron P-A. Estimation of the time since death based on body cooling: a comparative study of four temperature-based methods. Int J Legal Med. 2021;135(6):2479-87. doi: 10.1007/s00414-021-02635-7

Kaliszan M, Wujtewicz M. Eye temperature measured after death in human bodies as an alternative method of time of death estimation in the early post mortem period. A successive study on new series of cases with exactly known time of death. Leg Med (Tokyo). 2019;38:10-3. doi: 10.1016/j.legalmed.2019.03.004

Donaldson AE, Lamont IL. Estimation of post-mortem interval using biochemical markers. Aust J Forensic Sci. 2014;46(1):8-26. doi: 10.1080/00450618.2013.784356

Rathinam RD, Singh A, Jayaprakash K, Goyal P, Chikkara P, Khichi SK, et al. Vitreous potassium concentration as a predictor of postmortem interval: A cross-sectional study among natural death cases at a tertiary care center in rural Haryana. Muller J Med Sci Res. 2016;7(2):96-9. doi: 10.4103/0975-9727.185004

Paul PM, Sneha S, Pradhan P, Kumar PS. Estimation of post-mortem interval from vitreous potassium: An autopsy based study. J Indian Acad Forensic Med. 2021;43(4):370-3.

Focardi M, Lanzilao L, Bonari A, Lazzeretti M, Lorubbio M, Ognibene A, et al. Improvement in estimation of time since death by albumin and potassium concentrations in vitreous humor. Forensic Sci Int [Internet]. 2020 Sep [cited 2023 May 26];314:110393. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0379073820302553?via%3Dihub doi: 10.1016/j.forsciint.2020.110393

Ushenko A, Sdobnov A, Dubolazov A, Grytsiuk M, Ushenko Y, Bykov A, et al. Stokes-Correlometry Analysis of Biological Tissues with Polycrystalline Structure. IEEE J Sel Top Quantum Electron [Internet]. 2019 Jan-Feb [cited 2023 May 26];25(1):7101612. Available from: https://ieeexplore.ieee.org/document/8438957 doi: 10.1109/JSTQE.2018.2865443

Vanchulyak O, Ushenko O, Zhytaryuk V, Dvorjak V, Pavlyukovich O, Dubolazov O, et al. Stokes-correlometry of polycrystalline films of biological fluids in the early diagnostics of system pathologies. In: Proc SPIE. 11105, Novel Optical Systems, Methods, and Applications XXII, 1110519 [Internet]. 2019 Sep 09 [cited 2023 May 26]. Available from: https://spie.org/Publications/Proceedings/Paper/10.1117/12.2529348 doi: 10.1117/12.2529348

Borovkova M, Peyvasteh M, Dubolazov O, Ushenko Y, Ushenko V, Bykov A, et al. Complementary analysis of Mueller-matrix images of optically anisotropic highly scattering biological tissues. J Eur Opt Soc-Rapid Publ [Internet]. 2018 Aug [cited 2023 May 26];14:20. Available from: https://jeos.springeropen.com/articles/10.1186/s41476-018-0085-9 doi: 10.1186/s41476-018-0085-9

Ushenko VA, Sdobnov AYu, Mishalov WD, Dubolazov AV, Olar OV, Bachinskyi VT, et al. Biomedical applications of jones-matrix tomography to polycrystalline films of biological fluids. J Innov Opt Health Sci. 2019 Jul [cited 2023 May 26];12(6):1950017. Available from: https://www.worldscientific.com/doi/10.1142/S1793545819500172 doi: 10.1142/S1793545819500172

Dubolazov AV, Olar OV, Pidkamin LY, Arkhelyuk AD, Motrich AV, Shaplavskiy MV, et al. Polarization-phase reconstruction of polycrystalline structure of biological tissues. In: Proc SPIE. 11087, Biosensing and Nanomedicine XII, 1108714 [Internet]. 2019 Sep 09 [cited 2023 May 26]. Available from: https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-spie/11087/2529182/Polarization-phase-reconstruction-of-polycrystalline-structure-of-biological-tissues/10.1117/12.2529182.full doi: 10.1117/12.2529182

References

Madea B, editor. Estimation of the Time Since Death. 3rd ed. London: CRC Press; 2015. 292 p. doi: 10.1201/b19276

De-Giorgio F, Grassi S, d’Aloja E, Pascali VL. Post-mortem ocular changes and time since death: Scoping review and future perspective. Leg Med (Tokyo) [Internet]. 2021 May [cited 2023 May 26];50:101862. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1344622321000262?via%3Dihub doi: 10.1016/j.legalmed.2021.101862

Laplace K, Baccino E, Peyron P-A. Estimation of the time since death based on body cooling: a comparative study of four temperature-based methods. Int J Legal Med. 2021;135(6):2479-87. doi: 10.1007/s00414-021-02635-7

Kaliszan M, Wujtewicz M. Eye temperature measured after death in human bodies as an alternative method of time of death estimation in the early post mortem period. A successive study on new series of cases with exactly known time of death. Leg Med (Tokyo). 2019;38:10-3. doi: 10.1016/j.legalmed.2019.03.004

Donaldson AE, Lamont IL. Estimation of post-mortem interval using biochemical markers. Aust J Forensic Sci. 2014;46(1):8-26. doi: 10.1080/00450618.2013.784356

Rathinam RD, Singh A, Jayaprakash K, Goyal P, Chikkara P, Khichi SK, et al. Vitreous potassium concentration as a predictor of postmortem interval: A cross-sectional study among natural death cases at a tertiary care center in rural Haryana. Muller J Med Sci Res. 2016;7(2):96-9. doi: 10.4103/0975-9727.185004

Paul PM, Sneha S, Pradhan P, Kumar PS. Estimation of post-mortem interval from vitreous potassium: An autopsy based study. J Indian Acad Forensic Med. 2021;43(4):370-3.

Focardi M, Lanzilao L, Bonari A, Lazzeretti M, Lorubbio M, Ognibene A, et al. Improvement in estimation of time since death by albumin and potassium concentrations in vitreous humor. Forensic Sci Int [Internet]. 2020 Sep [cited 2023 May 26];314:110393. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0379073820302553?via%3Dihub doi: 10.1016/j.forsciint.2020.110393

Ushenko A, Sdobnov A, Dubolazov A, Grytsiuk M, Ushenko Y, Bykov A, et al. Stokes-Correlometry Analysis of Biological Tissues with Polycrystalline Structure. IEEE J Sel Top Quantum Electron [Internet]. 2019 Jan-Feb [cited 2023 May 26];25(1):7101612. Available from: https://ieeexplore.ieee.org/document/8438957 doi: 10.1109/JSTQE.2018.2865443

Vanchulyak O, Ushenko O, Zhytaryuk V, Dvorjak V, Pavlyukovich O, Dubolazov O, et al. Stokes-correlometry of polycrystalline films of biological fluids in the early diagnostics of system pathologies. In: Proc SPIE. 11105, Novel Optical Systems, Methods, and Applications XXII, 1110519 [Internet]. 2019 Sep 09 [cited 2023 May 26]. Available from: https://spie.org/Publications/Proceedings/Paper/10.1117/12.2529348 doi: 10.1117/12.2529348

Borovkova M, Peyvasteh M, Dubolazov O, Ushenko Y, Ushenko V, Bykov A, et al. Complementary analysis of Mueller-matrix images of optically anisotropic highly scattering biological tissues. J Eur Opt Soc-Rapid Publ [Internet]. 2018 Aug [cited 2023 May 26];14:20. Available from: https://jeos.springeropen.com/articles/10.1186/s41476-018-0085-9 doi: 10.1186/s41476-018-0085-9

Ushenko VA, Sdobnov AYu, Mishalov WD, Dubolazov AV, Olar OV, Bachinskyi VT, et al. Biomedical applications of jones-matrix tomography to polycrystalline films of biological fluids. J Innov Opt Health Sci. 2019 Jul [cited 2023 May 26];12(6):1950017. Available from: https://www.worldscientific.com/doi/10.1142/S1793545819500172 doi: 10.1142/S1793545819500172

Dubolazov AV, Olar OV, Pidkamin LY, Arkhelyuk AD, Motrich AV, Shaplavskiy MV, et al. Polarization-phase reconstruction of polycrystalline structure of biological tissues. In: Proc SPIE. 11087, Biosensing and Nanomedicine XII, 1108714 [Internet]. 2019 Sep 09 [cited 2023 May 26]. Available from: https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-spie/11087/2529182/Polarization-phase-reconstruction-of-polycrystalline-structure-of-biological-tissues/10.1117/12.2529182.full doi: 10.1117/12.2529182

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-07-07

Номер

Розділ

Оригінальні дослідження