РОЗДІЛ 2
МАТЕРІАЛ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
При виконанні експериментальних досліджень із метою встановлення судово-медичних особливостей післясмертних змін лазерних поляриметричних зображень БТ для встановлення ДНС проводилося вивчення особливостей поляризаційних зображень структурної побудови різних БТ трупа шляхом використання методик ЛП, за даними експериментального моделювання та даних судово-медичних експертиз. На цій основі проводився аналіз діагностичних можливостей судово-медичного встановлення ДНС у ранньому післясмертному періоді.
Беручи до уваги те, що розвиток змін різних БТ у післясмертному періоді тісно пов'язаний із їх структурною будовою, нами проведено вивчення особливостей лазерних поляризаційних зображень структурної будови різних БТ організму.
Під час виконання дисертаційної роботи досліджено БТ від 100 осіб різної статі віком від 25 до 90 років, які померли від хронічної ішемічної хвороби серця (93 випадки) та ішемічної хвороби серця, яка ускладнилася гострою коронарною недостатністю (7 випадків); з яких було 40 експериментальних випадків із відомим ЧНС та 60 експертних випадків із невідомим ЧНС (табл. 2.1).
При цьому для дослідження проводили забір таких БТ: шкіри із передньої стінки живота, поперечно-посмугованих м'язів живота (прямі), серцевий м'яз, тканину головного мозку, легень, печінки, нирок, селезінки та стінки товстої кишки. Забір проводився в приміщенні моргу Чернівецького обласного бюро судово-медичної експертизи з проміжками в 1год при температурі повітря 18-21оС та вологості повітря 60-80%.
Таблиця 2.1
Розподіл за віком та статтю осіб, біотканини котрих
забиралися для досліджень
вік Експериментальне дослідження Експертне дослідження чоловіки жінкиЗаг. к-стьВід-сот-ки ?%?чоловіки жінкиЗаг. к-стьВід-сот-ки ?%? К-стьВід-сот-ки ?%?К-стьВід-сот-ки ?%? К-стьВід-сот-ки ?%?К-стьВід-сот-ки ?%? 16-20------------21-30------24.5--23.331-40------36.6--35.041-50723.3220922.5920.0314.21218.751-609302201127.51124.5428.61525.561-70826.72201025.01022.2214.21220.4Стар-ше706204401025.01022.3643.01627.1Всьо-го301001010040100451001510060100
Із вилучених БТ за допомогою заморожувального мікротома отримували нативні гістологічні зрізи БТ товщиною до 60 мкн, які в подальшому досліджували методами ЛП.
2.1. Метод поляриметрії біологічних тканин
Експериментальні та експертні дослідження проводилися в оптичному розміщенні, яке детально описане в [165] і показане на рис. 2.1.
Методологічно така схема поєднує можливості одержання зображень гістологічних зрізів трупа людини з їх поляризаційним та компьютерним аналізом. Такі засоби обробки інформації можливі завдяки комплексному використанню лінійних поляризаторів та фазовозсуваючих пластинок. Окрім цього, використання цифрового приймача дозволяє дискретизувати оптичне зображення і перевести його у двовимірний масив даних, який обробляється за допомогою комп'ютерного пристрою.
Рис. 2.1. Схема досліджень поляризаційної структури зображень БТ.
Оптична схема включає два канали - когерентний (поляриметрія) і некогерентний (мікроскопiя) і містить такі елементи: джерело випромінювання 1, дзеркала - 2, 3, колiматор - 4, поляризатор - 5, 6, світлоподільник - 7, джерело природнього світла - 8, конденсор - 9, гістологічний зріз БТ - 10, поляризатор-аналізатор - 11, проекційний мікрооб'єктив - 12, польову діафрагму - 13, конденсор - 14, CCD-камеру - 15.
Оптичний пристрій працює таким чином.
Когерентний канал:
* Випромінювання He-Ne лазера 1 з довжиною хвилі та потужністю 10 за допомогою двох обертальних дзеркал 2 і 3 спрямовується на вхід коліматора 4, який складається з двох об'єктивів та діафрагми.
* Коліматор 4 формує паралельний лазерний пучок, діаметр перерізу якого 200 .
* Такий лазерний пучок проходить крізь фазовозсувальну пластинку 5, яка перетворює стан його поляризації в циркулярний.
* Поляризатор 6 виділяє без зміни інтенсивності лазерного пучка будь-яке значення азимута його поляризації.
* Лінійно поляризований лазерний пучок опромінює гістологічний зріз БТ 10, речовина якої здійснює координатну модуляцію станів поляризації в лазерному зображенні.
* Мікрооб'єктиви 12 і 14 проектують лазерне зображення БТ крізь поляризатор-аналізатор 11 у площину світлочутливої площадки цифрової камери 15.
* Цифрова камера 15 має 800х600 світлочутливих пікселів, які дискретизують зображення БТ у цифровий масив, який складається з 48000 значень інтесивності лазерного зображення.
Некогерентний канал:
* Лампа розжарювання 8 за допомогою конденсора 9 та світлоподільника 7 опромінює гістологічний зріз БТ 11.
* Мікрооб'єктиви 12 і 14 проектують мікроскопічне зображення БТ крізь поляризатор-аналізатор 11 у площину світлочутливої площадки цифрової камери 15.
* Цифрова камера 15 має 800х600 світлочутливих пікселів, які дискретизують зображення БТ у цифровий масив, який складається з 48000 значень інтесивності традиційного зображення.
Методика вимірів стану поляризації в кожній точці лазерного зображення БТ складалася в наступному:
* Обертанням аналізатора визначалися мінімальний ( ?min ) і максимальний ( ?max ) рівні інтенсивності, а також кут повороту поляризатора ?, якому відповідає мінімальний рівень інтенсивності (?min ).
* Значення азимута і еліптичності поляризації ? у межах кожного пікселя CCD-камери визначалися за допомогою співвідношень:
; (2.1)
. (2.2)
2.2. Метод вимірювання поляризаційної матриці
Для експериментального вимірювання елементів поляризаційної матриці ми використовували конструкцію, оптична схема якої наведена на рис. 2.2 [166].
Рис. 2.2. Оптична схема для вимірювання двовимірних розподілів параметрів матриці Мюлле