АНАЛІЗ МОЖЛИВОСТЕЙ СУЧАСНИХ МЕТОДІВ ДОСЛІДЖЕННЯ ДЛЯ ДІАГНОСТИКИ КРОВОВИЛИВІВ У РЕЧОВИНУ ГОЛОВНОГО МОЗКУ ЛЮДИНИ (ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ)
DOI:
https://doi.org/10.24061/2707-8728.1.2024.3Ключові слова:
судова медицина, черепно-мозкова травма, крововиливи в речовину головного мозку травматичної та нетравматичної генези, геморагічний інсульт, ішемічний інфаркт, диференційна діагностикаАнотація
Черепно-мозкова травма є одним із найбільш поширених та складних за своїми наслідками видів механічного ушкодження сьогодення, що охоплює багато галузей медичної практики, зорема нейрохірургію, неврологію, реабілітацію, судову медицину та інші, вимагаючи мультидисциплінарного підходу до її вирішення.
Мета роботи: на основі даних літературних джерел провести аналіз можливостей сучасних методів дослідження для діагностики крововиливів у речовину головного мозку людини та їх ґенезу.
Результати. Золотим стандартом верифікації діагнозу в судово-медичній практиці є судово-медичне гістологічне дослідження, проте класична методика гістологічної диференційної діагностики генези та часу утворення крововиливу в речовину головного мозку не є ефективною. Діагностика черепно-мозкової травми може бути ускладненою у випадках, коли відсутні макроскопічні ознаки травматичного удару головою та мало відомо про обставини смерті. Тому низка учених розглядали можливість використання біомаркерів для надання об’єктивних доказів черепно-мозкової травми як причини смерті або для оцінки часу виживання та часу після смерті померлого. Потенційно успішними у сфері діагностики черепно-мозкової травми виявилися біофізичні дослідження із застосуванням лазера. Попередні висновки щодо можливості диференціації генези крововиливу в головний мозок методом реконструкції розподілів величини флуктуацій лінійного дихроїзму дали позитивні результати.
Висновок. Виявлено, що біохімічні дослідження демонструють значні успіхи в діагностиці черепно-мозкової травми, деякі маркери навіть дають змогу віддиференціювати генезу крововиливу в головний мозок, проте судово-медична практика потребує розроблення простих у використанні високоефективних методів верифікації виду травми головного мозку людини. Таку роль потенційно можуть виконувати фізико-оптичні методи, які базуються на опроміненні лазером біооб'єктів з подальшим математично-статистичним обробленням отриманих даних.
Посилання
Стандартизація в нейрохірургії. Частина 1. Травматичні ушкодження центральної та периферичної нервової системи. За ред. академіка НАМН України, проф. Є.Г. Педаченка. Київ: ДУ “ІНХ НАМНУ”, 2019. 152 с.
Kozan NM, Dynaev OV. Traumatic Brain Injury: Current Trends Towards the Increase of the Number of Cases and Its Diagnosis. Архів клінічної медицини. 2023; 29(2):17-20. doi: 10.21802/acm.2023.2.17
Kaur P, Sharma S. Recent Advances in Pathophysiology of Traumatic Brain Injury. Curr Neuropharmacol. 2018;16(8):1224-38. doi: 10.2174/1570159X15666170613083606
Гараздюк МС. Диференційні можливості методу фарбування гістологічних препаратів за перлсом для встановлення давності утворення крововиливу травматичного та нетравматичного ґенезу в речовину головного мозку. Судово-медична експертиза. 2022;1:40-4. doi: 10.24061/2707-8728.1.2022.6
Гараздюк МС. Визначення давності утворення крововиливів травматичного та нетравматичного генезів у речовину головного мозку людини методом реконструкції розподілів величини флуктуацій лінійного дихроїзму. Судово-медична експертиза. 2021;1:25-35. doi: 10.24061/2707-8728.1.2021.4
Zwirner J, Kulakofsky R, Fitzek A, Schröder AS, Bohnert S, Franke H, et al. Forensic biomarkers of lethal traumatic brain injury. Int J Legal Med. 2022;136(3):871-886. doi: 10.1007/s00414-022-02785-2
Савка ІГ, Кривецький ВВ, Козань НМ. Сучасні можливості та перспективи дослідження рідин та середовищ організму людини для діагностики часу настання смерті. Буковинський медичний вісник. 2020;24(3):179-¬84. doi: 10.24061/2413-0737.XXIV.3.95.2020.90
McBride WR, Eltman NR, Swanson 2nd RL. Blood-Based Biomarkers in Traumatic Brain Injury: A Narrative Review With Implications for the Legal System. Cureus [Internet]. 2023 Jun[cited 2024 Feb 16];15(6):e40417. Available from: https://www.cureus.com/articles/162963-blood-based-biomarkers-in-traumatic-brain-injury-a-narrative-review-with-implications-for-the-legal-system#!/ doi: 10.7759/cureus.40417
Zwirner J, Bohnert S, Franke H, Garland J, Hammer N, Möbius D, et al. Assessing Protein Biomarkers to Detect Lethal Acute Traumatic Brain Injuries in Cerebrospinal Fluid. Biomolecules [Internet]. 2021 Oct[cited 2024 Feb 14];11(11):1577. Available from: 10.3390/biom11111577 doi: 10.3390/biom11111577
Robinson CP. Moderate and Severe Traumatic Brain Injury. Continuum (Minneap Minn). 2021;27(5):1278-300. doi: 10.1212/CON.0000000000001036
Yang Y, Wang Y, Li P, Bai F, Liu C, Huang X. Serum exosomes miR-206 and miR-549a-3p as potential biomarkers of traumatic brain injury. Sci Rep [Internet]. 2024 May[cited 2024 Jun 11];14(1):10082. Available from: https://www.nature.com/articles/s41598-024-60827-8 doi: 10.1038/s41598-024-60827-8
Das Gupta S, Ciszek R, Heiskanen M, Lapinlampi N, Kukkonen J, Leinonen V, et al. Plasma miR-9-3p and miR-136-3p as Potential Novel Diagnostic Biomarkers for Experimental and Human Mild Traumatic Brain Injury. Int J Mol Sci [Internet]. 2021 Feb[cited 2024 Jan 23];22(4):1563. Available from: https://www.mdpi.com/1422-0067/22/4/1563 doi: 10.3390/ijms22041563
Ondruschka B, Sieber M, Kirsten H, Franke H, Dreßler J . Measurement of Cerebral Biomarkers Proving Traumatic Brain Injuries in Post-Mortem Body Fluids. J Neurotrauma. 2018;35(17):2044-55. doi: 10.1089/neu.2017.5441
Chen Q, Chen X, Xu L, Zhang R, Yue X, Qiao D. Traumatic axonal injury: neuropathological features, postmortem diagnostic methods, and strategies. Forensic Sci Med Pathol. 2022;18(4):530-44. doi: 10.1007/s12024-022-00522-0
Olczak M, Poniatowski ŁA, Niderla-Bielińska J, Kwiatkowska M, Chutorański D, Tarka S, et al. Concentration of microtubule associated protein tau (MAPT) in urine and saliva as a potential biomarker of traumatic brain injury in relationship with blood-brain barrier disruption in postmortem examination. Forensic Sci Int. 2019;301:28-36. doi: 10.1016/j.forsciint.2019.05.010
Yijie D, Weisheng H, Ji Z, Jiao M, Yiwu Z, Hongmei D. Role of integrin and its potential as a novel postmortem biomarker in traumatic axonal injury. Int J Legal Med. 2023;137(3):843-9. doi: 10.1007/s00414-022-02938-3
Bertozzi G, Maglietta F, Sessa F, Scoto E, Cipolloni L, Di Mizio G, et al. Traumatic Brain Injury: A Forensic Approach: A Literature Review. Curr Neuropharmacol. 2020;18(6):538-50. doi: 10.2174/1570159X17666191101123145
Гараздюк МС. Диференційні можливості класичних гістологічних методів дослідження для встановлення ґенезу крововиливу в речовину головного мозку. Судово-медична експертиза. 2021;2:39-45. doi: 10.24061/2707-8728.2.2021.5
Peyvasteh M, Tryfonyuk L, Ushenko V, Syvokorovskaya A-V, Dubolazov A, Vanchulyak O, et al. 3D Mueller-matrix-based azimuthal invariant tomography of polycrystalline structure within benign and malignant soft-tissue tumours. Laser Phys Lett [Internet]. 2020 Oct[cited 2024 Feb 16];17(11):115606. Available from: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1612-202X/abbee0 doi: 10.1088/1612-202X/abbee0
Ushenko O, Zhytaryuk V, Dvorjak V, Martsenyak IV, Dubolazov O, Bodnar BG, et al. Multifunctional polarization mapping system of networks of biological crystals in the diagnostics of pathological and necrotic changes of human organs. In: Proc. of SPIE 11087, Biosensing and Nanomedicine XII, 110870S [Internet]; 2019 Sep 09; San Diego. San Diego; 2019[cited 2022 Jan 22]. Available from: https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-spie/11087/110870S/Multifunctional-polarization-mapping-system-of-networks-of-biological-crystals-in/10.1117/12.2529362.full#_=_ doi: 10.1117/12.2529362
Олар ОВ, Ушенко ВО, Сахновський МЮ, Ушенко ЮО, Дуболазов ОВ, Ушенко ОГ, та ін. Методи і засоби азимутально-інваріантної мюллер-матричної поляриметрії оптично-анізотропних біологічних шарів. Біофізичний вісник. 2019;41:52-62. doi: 10.26565/2075-3810-2019-41-04
Ushenko V, Sdobnov A, Syvokorovskaya A, Dubolazov A, Vanchulyak O, Ushenko A, et al. 3D Mueller-Matrix Diffusive Tomography of Polycrystalline Blood Films for Cancer Diagnosis. Photonics [Internet]. 2018 Dec[cited 2024 Feb 16];5(4):54. Available from: https://www.mdpi.com/2304-6732/5/4/54 doi: 10.3390/photonics5040054
Peyvasteh M, Dubolazov A, Popov A, Ushenko A, Ushenko Y, Meglinski I. Two-point Stokes vector diagnostic approach for characterization of optically anisotropic biological tissues. J Phys D: Appl Phys [Internet]. 2020 Jul[cited 2023 Aug 22];53(39):395401. Available from: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6463/ab9571 doi: 10.1088/1361-6463/ab9571
Ushenko AG, Dubolazov AV, Litvinenko OY, Bachinskiy VT, Bin L, Bin G, et al. 3D polarization correlometry of object fields of networks of biological crystals. In: Proc. SPIE 11369, Fourteenth International Conference on Correlation Optics, 113691M; 2020 Feb 06; Chernivtsi. Chernivtsi; 2020 [cited 2024 Feb 16]. Available from: https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-spie/11369/2553942/3D-polarization-correlometry-of-object-fields-of-networks-of-biological/10.1117/12.2553942.full#_=_ doi: 10.1117/12.2553942
References
Standartyzatsiia v neirokhirurhii. Chastyna 1. Travmatychni ushkodzhennia tsentralnoi ta peryferychnoi nervovoi systemy [Standardization in neurosurgery. Part 1. Traumatic injuries of the central and peripheral nervous system.]. Za red. akademika NAMN Ukrainy, prof. Ye.H. Pedachenka. Kyiv: DU “INKh NAMNU”, 2019. 152 s. (in Ukrainian)
Kozan NM, Dynaev OV. Traumatic Brain Injury: Current Trends Towards the Increase of the Number of Cases and Its Diagnosis. Arkhiv klinichnoi medytsyny. 2023; 29(2):17-20. doi: 10.21802/acm.2023.2.17
Kaur P, Sharma S. Recent Advances in Pathophysiology of Traumatic Brain Injury. Curr Neuropharmacol. 2018;16(8):1224-38. doi: 10.2174/1570159X15666170613083606
Harazdiuk MS. Dyferentsiini mozhlyvosti metodu farbuvannia histolohichnykh preparativ za perlsom dlia vstanovlennia davnosti utvorennia krovovylyvu travmatychnoho ta netravmatychnoho genezu v rechovynu holovnoho mozku [Differential possibilities of the method of staining histological speciments by perls for establishing the time of formation of traumatic and nontraumatic genesis hemorrhages]. Sudovo-medychna ekspertyza. 2022;1:40-4. doi: 10.24061/2707-8728.1.2022.6 (in Ukrainian)
Harazdiuk MS. Dyferentsiini mozhlyvosti klasychnykh histolohichnykh metodiv doslidzhennia dlia vstanovlennia genezu krovovylyvu v rechovynu holovnoho mozku [Differential possibilities of classical histological research methods for establishing the genesis of hemorrhages in the human brain substance]. Sudovo-medychna ekspertyza. 2021;2:39-45. doi: 10.24061/2707-8728.2.2021.5 (in Ukrainian)
Zwirner J, Kulakofsky R, Fitzek A, Schröder AS, Bohnert S, Franke H, et al. Forensic biomarkers of lethal traumatic brain injury. Int J Legal Med. 2022;136(3):871-886. doi: 10.1007/s00414-022-02785-2
Savka IH, Kryvets'kyi VV, Kozan' NM. Suchasni mozhlyvosti ta perspektyvy doslidzhennia ridyn ta seredovysch orhanizmu liudyny dlia diahnostyky chasu nastannia smerti [Modern possibilities and prospects of research of fluids and environments of the human organism for the time of death estimation]. Bukovyns'kyi medychnyi visnyk. 2020;24(3):179-¬84. doi: 10.24061/2413-0737.XXIV.3.95.2020.90 (in Ukrainian)
McBride WR, Eltman NR, Swanson 2nd RL. Blood-Based Biomarkers in Traumatic Brain Injury: A Narrative Review With Implications for the Legal System. Cureus [Internet]. 2023 Jun[cited 2024 Feb 16];15(6):e40417. Available from: https://www.cureus.com/articles/162963-blood-based-biomarkers-in-traumatic-brain-injury-a-narrative-review-with-implications-for-the-legal-system#!/ doi: 10.7759/cureus.40417
Zwirner J, Bohnert S, Franke H, Garland J, Hammer N, Möbius D, et al. Assessing Protein Biomarkers to Detect Lethal Acute Traumatic Brain Injuries in Cerebrospinal Fluid. Biomolecules [Internet]. 2021 Oct[cited 2024 Feb 14];11(11):1577. Available from: 10.3390/biom11111577 doi: 10.3390/biom11111577
Robinson CP. Moderate and Severe Traumatic Brain Injury. Continuum (Minneap Minn). 2021;27(5):1278-300. doi: 10.1212/CON.0000000000001036
Yang Y, Wang Y, Li P, Bai F, Liu C, Huang X. Serum exosomes miR-206 and miR-549a-3p as potential biomarkers of traumatic brain injury. Sci Rep [Internet]. 2024 May[cited 2024 Jun 11];14(1):10082. Available from: https://www.nature.com/articles/s41598-024-60827-8 doi: 10.1038/s41598-024-60827-8
Das Gupta S, Ciszek R, Heiskanen M, Lapinlampi N, Kukkonen J, Leinonen V, et al. Plasma miR-9-3p and miR-136-3p as Potential Novel Diagnostic Biomarkers for Experimental and Human Mild Traumatic Brain Injury. Int J Mol Sci [Internet]. 2021 Feb[cited 2024 Jan 23];22(4):1563. Available from: https://www.mdpi.com/1422-0067/22/4/1563 doi: 10.3390/ijms22041563
Ondruschka B, Sieber M, Kirsten H, Franke H, Dreßler J . Measurement of Cerebral Biomarkers Proving Traumatic Brain Injuries in Post-Mortem Body Fluids. J Neurotrauma. 2018;35(17):2044-55. doi: 10.1089/neu.2017.5441
Chen Q, Chen X, Xu L, Zhang R, Yue X, Qiao D. Traumatic axonal injury: neuropathological features, postmortem diagnostic methods, and strategies. Forensic Sci Med Pathol. 2022;18(4):530-44. doi: 10.1007/s12024-022-00522-0
Olczak M, Poniatowski ŁA, Niderla-Bielińska J, Kwiatkowska M, Chutorański D, Tarka S, et al. Concentration of microtubule associated protein tau (MAPT) in urine and saliva as a potential biomarker of traumatic brain injury in relationship with blood-brain barrier disruption in postmortem examination. Forensic Sci Int. 2019;301:28-36. doi: 10.1016/j.forsciint.2019.05.010
Yijie D, Weisheng H, Ji Z, Jiao M, Yiwu Z, Hongmei D. Role of integrin and its potential as a novel postmortem biomarker in traumatic axonal injury. Int J Legal Med. 2023;137(3):843-9. doi: 10.1007/s00414-022-02938-3
Bertozzi G, Maglietta F, Sessa F, Scoto E, Cipolloni L, Di Mizio G, et al. Traumatic Brain Injury: A Forensic Approach: A Literature Review. Curr Neuropharmacol. 2020;18(6):538-50. doi: 10.2174/1570159X17666191101123145
Harazdiuk MS. Vyznachennia davnosti utvorennia krovovylyviv travmatychnoho ta netravmatychnoho heneziv u rechovynu holovnoho mozku liudyny metodom rekonstruktsii rozpodiliv velychyny fluktuatsii liniinoho dykhroizmu [Time since hemorrhages of traumatic and non-traumatic genesis into the substance of the human brain formation using distribution of linear dichroism fluctuations reconstruction]. Sudovo-medychna ekspertyza. 2021;1:25-35. doi: 10.24061/2707-8728.1.2021.4 (in Ukrainian)
Peyvasteh M, Dubolazov A, Popov A, Ushenko A, Ushenko Y, Meglinski I. Two-point Stokes vector diagnostic approach for characterization of optically anisotropic biological tissues. J Phys D: Appl Phys [Internet]. 2020 Jul[cited 2023 Aug 22];53(39):395401. Available from: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6463/ab9571 doi: 10.1088/1361-6463/ab9571
Ushenko O, Zhytaryuk V, Dvorjak V, Martsenyak IV, Dubolazov O, Bodnar BG, et al. Multifunctional polarization mapping system of networks of biological crystals in the diagnostics of pathological and necrotic changes of human organs. In: Proc. of SPIE 11087, Biosensing and Nanomedicine XII, 110870S [Internet]; 2019 Sep 09; San Diego. San Diego; 2019[cited 2022 Jan 22]. Available from: https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-spie/11087/110870S/Multifunctional-polarization-mapping-system-of-networks-of-biological-crystals-in/10.1117/12.2529362.full#_=_ doi: 10.1117/12.2529362
Olar OV, Ushenko VO, Sakhnovs'kyi MIu, Ushenko YuO, Dubolazov OV, Ushenko OH, ta in. Metody i zasoby azymutal'no-invariantnoi miuller-matrychnoi poliarymetrii optychno-anizotropnykh biolohichnykh shariv [Methods and means of asymutal-invariant muller matrix polyarimetry of optical and anisotropic biological layers]. Biofizychnyi visnyk. 2019;41:52-62. doi: 10.26565/2075-3810-2019-41-04 (in Ukrainian)
Ushenko V, Sdobnov A, Syvokorovskaya A, Dubolazov A, Vanchulyak O, Ushenko A, et al. 3D Mueller-Matrix Diffusive Tomography of Polycrystalline Blood Films for Cancer Diagnosis. Photonics [Internet]. 2018 Dec[cited 2024 Feb 16];5(4):54. Available from: https://www.mdpi.com/2304-6732/5/4/54 doi: 10.3390/photonics5040054
Peyvasteh M, Tryfonyuk L, Ushenko V, Syvokorovskaya A-V, Dubolazov A, Vanchulyak O, et al. 3D Mueller-matrix-based azimuthal invariant tomography of polycrystalline structure within benign and malignant soft-tissue tumours. Laser Phys Lett [Internet]. 2020 Oct[cited 2024 Feb 16];17(11):115606. Available from: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1612-202X/abbee0 doi: 10.1088/1612-202X/abbee0
Ushenko AG, Dubolazov AV, Litvinenko OY, Bachinskiy VT, Bin L, Bin G, et al. 3D polarization correlometry of object fields of networks of biological crystals. In: Proc. SPIE 11369, Fourteenth International Conference on Correlation Optics, 113691M; 2020 Feb 06; Chernivtsi. Chernivtsi; 2020 [cited 2024 Feb 16]. Available from: https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-spie/11369/2553942/3D-polarization-correlometry-of-object-fields-of-networks-of-biological/10.1117/12.2553942.full#_=_ doi: 10.1117/12.2553942
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
Критерії авторського права, форми участі та авторства
Кожен автор повинен був взяти участь в роботі, щоб взяти на себе відповідальність за відповідні частини змісту статті. Один або кілька авторів повинні нести відповідальність в цілому за поданий для публікації матеріал - від моменту подачі до публікації статті. Авторитарний кредит повинен грунтуватися на наступному:
істотність частини вкладу в концепцію і дизайн, отримання даних або в аналіз і інтерпретацію результатів дослідження;
написання статті або критичний розгляд важливості її інтелектуального змісту;
остаточне твердження версії статті для публікації.
Автори також повинні підтвердити, що рукопис є дійсним викладенням матеріалів роботи і що ні цей рукопис, ні інші, які мають по суті аналогічний контент під їх авторством, не були опубліковані та не розглядаються для публікації в інших виданнях.
Автори рукописів, що повідомляють вихідні дані або систематичні огляди, повинні надавати доступ до заяви даних щонайменше від одного автора, частіше основного. Якщо потрібно, автори повинні бути готові надати дані і повинні бути готові в повній мірі співпрацювати в отриманні та наданні даних, на підставі яких проводиться оцінка та рецензування рукописи редактором / членами редколегії журналу.
Роль відповідального учасника.
Основний автор (або призначений відповідальний автор) буде виступати від імені всіх співавторів статті в якості основного кореспондента при листуванні з редакцією під час процесу її подання та розгляду. Якщо рукопис буде прийнятий, відповідальний автор перегляне відредагований машинописний текст і зауваження рецензентів, прийме остаточне рішення щодо корекції і можливості публікації представленого рукопису в засобах масової інформації, федеральних агентствах і базах даних. Він також буде ідентифікований як відповідальний автор в опублікованій статті. Відповідальний автор несе відповідальність за підтвердження остаточного варіанта рукопису. Відповідальний автор несе також відповідальність за те, щоб інформація про конфлікти інтересів, була точною, актуальною і відповідала даним, наданим кожним співавтором. Відповідальний автор повинен підписати форму авторства, що підтверджує, що всі особи, які внесли істотний внесок, ідентифіковані як автори і що отримано письмовий дозвіл від кожного учасника щодо публікації представленого рукопису.
