Спосіб визначення давності настання смерті за допомогою поляризаційного картографування біологічних тканин трупа людини

Спосіб визначення давності настання смерті за поляризаційним картографуванням біологічних тканин трупа людини шляхом оцінки дегенеративно-дистрофічних змін, який відрізняється тим, що для оцінки дегенеративно-дистрофічних змін проводять оцінку висококогерентного лінійно та цир 3 31625 спосіб визначення оптико-геометричної структури біологічних тканин шляхом оцінки розподілів азимутів і еліптичностей поляризації [O.V. Angelsky, A.G. Ushenko, Yu.A. Ushenko, Ye.G. Ushenko, Yu.Ya. Tomka, V.P. Pishak. Polarization-correlation mapping of biological tissue coherent images // J. Biomed. Opt. - 2005. - Vol.10, No.6. - P.064025]. У способі-аналогу за допомогою чверть-хвильової пластинки і поляризатора вимірюють координатний розподіл азимутів і еліптичностей поляризації у площині лазерного зображення, за яким визначають оптико-геометричну структуру ар хітектонічної сітки сполучної і м'язової біологічних тканин. Основним недоліком способу-аналогу, є відсутність даних про часові зміни оптичних властивостей біологічних тканин трупа людини, а також використання обмеженої кількості тканин різних типів. Прототипом корисної моделі є спосіб визначення часу настання смерті за оцінкою дегенеративно-дистрофічних змін м'яких тканин [Бедрин Л.М., Крюков В.Н., Литвак А.С. и др. Судебная медицина. - М.: Медицина, 1987. - 464с] при якому час настання смерті визначається за діагностикою дегенеративно-дистрофічних змін м'яких тканин. При цьому дегенеративно-дистрофічні зміни оцінюються шляхом виявлення ранніх та пізніх трупних змін (висихання, охолодження, м'язове заклякання трупа, трупні плями, трупний аутоліз, гниття, муміфікація, сапоніфікація, дублення) наявність яких співставляється із умовами, в яких знаходиться труп, можливими причинами смерті та граничним часом розвитку таких змін. Недоліками прототипу є те, що відбувається відносне, суб'єктивне визначення часу настання смерті, що у більшій мірі залежить від кваліфікації експерта, низька точність визначення часу настання смерті з великим інтервалом коливання, необхідність врахування великої кількості факторів, які можуть значно змінювати час настання окремих трупних змін, необхідність проведення консультацій інших спеціалістів - екологів, ентомологів, ботаніків тощо, що значно гальмує діагностику у часі та призводить до залучення додаткових коштів. Нами пропонується рішення, що усуває вказані недоліки. В основу корисної моделі поставлене завдання удосконалити спосіб визначення давності настання смерті шляхом оцінки дегенеративнодистрофічних змін за визначенням часових змін поляризаційної структури лазерних зображень біологічних тканин для забезпечення розширення функціональних можливостей діагностики анізотропії різних органів трупа людини, а також у підвищенні точності вимірювання поляризаційних параметрів - азимуту і еліптичності поляризації. Поставлене завдання вирішується тим, що у способі визначення давності настання смерті за поляризаційним картографування біологічних тканини трупа людини шляхом оцінки дегенеративнодистрофічних змін, згідно до корисної моделі, для 4 оцінки дегенеративно-дистрофічних змін проводять оцінку висококогерентного лінійно та циркулярно поляризованого випромінювання з довжиною хвилі 0,6328мкм, формують серію азимутів {a і} лінійної поляризації в опромінючому пучку з кутами поляризації відносно площини падіння 0°, 90°, +45°, обертають для кожного з азимутів поляризації {a і} лінійний поляризатор-аналізатор на такі кути {a j} відносно площини падіння 0°, 90°, +45° i 45°, вимірюють відповідні рівні інтенсивності, за якими судять про розподіли азимуту і еліптичності поляризації зображення біологічних тканин трупа людини. Спільними ознаками прототипу та рішення, що заявляється, є використання для визначення давності настання смерті дегенеративнодистрофічних змін. Корисна модель відрізняється від прототипу тим, що використовують висококогерентне лінійно і циркулярно поляризоване лазерне випромінювання із наступним часовим моніторингом та статистичною оцінкою їх змін. Спосіб здійснюється наступним чином. Для оцінки давності настання смерті в тр упа забирають зразок біологічної тканини (м'язи тощо). За допомогою пристрою проводять лазерне опромінення дослідного зразку, вимірюючи вектор Стокса до- та після опромінення. За оцінкою часового моніторингу поляризації визначають давність настання смерті. Теоретичним підґрунтям для використання способу є наступні дані. Найбільш повно поляризаційні характеристики світлових полів описуються у термінах параметрів вектора Стокса [А.Г. Ушенко,С.Б. Ермоленко, М.А. Недужко Поляризационно-интерференционная диагностика внутренних напряжений // Дефектоскопия. - 1991.б - №6. С.83-88]: S0 = S(S 1,S2 ,S3 ,S4) (1) де Si - параметри вектора Стокса, які мають наступний вигляд: S1=I0+I90; S2=I0-I90 ; S3=I+45+I-45 ; (2) S4=IÄ -IÅ; Тут - І 0, І90, І+45, І-45 інтенсивності ортогонально лінійно поляризованних компонентів оптичного поля, IÄ , IÅ - інтенсивності право- та лівоциркулярно поляризованих складових в електромагнітному полі. Для найбільш загального типу поляризації еліптичної - вектор Стокса приймає вигляд: S = {1; cos2a cos2b; sin 2a cos2b; sin 2b} (3) де a i b - відповідно азимут і еліптичність поляризації світлових коливань. Процеси перетворення поляризаційної структури, опромінюючого біо-тканини in vivo, висококогерентного випромінювання найбільш повно описуються за допомогою матричного оператора наступного вигляду: 5 31625 6 1 ; 0; 0; 0; æ 2d æ 2 dö 2 dö 0; ç sin × cos 2r + cos ÷; ç 0,5 sin4r sin ÷; (- sin2r sind); 2 2ø 2ø è è æ dö æ d dö {Q} = 0; (4) ç 0,5 sin4r sin2 ÷; ç - sin2 × cos 2r + cos2 ÷; (cos 2r sind); 2ø 2 2ø è è d æ ö 0; (sin2r sind); (- cos 2r sind); ç 2 cos2 - 1÷; 2 ø è де d - величина фазового зсуву, який виникає S = {1; cos2a*cos2b*; sin2a*cos2b*; sin2b*}; (5) під впливом двопроменезаломлення біооб'єкта. де a*, b* - відповідно азимут і еліптичність поРезультуючий вектор Стокса лазерного пучка, ляризації лазерного об'єктного випромінювання що пройшов крізь досліджувану біоструктур у, записується у вигляді: é ù I 33 - I34 - I31 - I32 a*= 0,5arctan ê ú ; (6) ë (I11 - I12 - I13 - I14 ) - (I 21 - I22 - I23 - I 24 ) û має вигляд {1,0,89, 0,07, 0,04}. Визначений час 1 ù é настання смерті рівень складає 29 годин. b*=0,5arccos ê S2 + S2 2 ú ; 2 3 ë û Технічний результат забезпечує нова сукупS2 = (I 11 – І 12 – І13 – I 14) - (І 21 - І22 - І23 - І24); (7) ність дій, яка складає запропонований спосіб, що S3 = I 33 - I 34 - I 31 - I 32. призводить до розширення функціональних можТаким чином, за виміряними інтенсивностями ливостей визначення давності настання смерті Ijk висококогерентного лазерного випромінювання шляхом часового моніторингу зміни структури зодовжиною хвилі 0,6328мкм, можна однозначно бражень при одночасному високоточному вимірювизначити параметри поляризації зображення біовання параметрів поляризації зображень біооб'єкоб'єкту в різні часові проміжки. та. При цьому вперше використано Використання корисної моделі пояснюється висококогерентне лінійно і циркулярно поляризонаступним прикладом: нехай опромінюючий пучок ване лазернео випромінювання із довжиною хвилі є плоскополяризованим з вектором Стокса вигля0,6328мкм, формуванням серії азимутів {a i} з куду {1,1,0,0}. В якості зразка використали гістологічтами поляризації відносно площини падіння 0°, ний зріз м'язової тканини товщиною 70мкм. Пере90°, +45° та проведення часового моніторингу змін творений тканиною і експериментально виміряний розподілів азимутів і еліптичностей поляризації. в результаті часового моніторингу вектор Стокса ( ) Комп’ютерна в ерстка А. Крулевський Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601