Анотація до роботи:

Бачинський В.Т. Лазерна спектрофотополяриметрія біологічних тканин людини в розробці об’єктивних критеріїв визначення давності настання смерті та часу утворення гематом. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук за спеціальністю 14.01.25 – судова медицина – Національна медична академія післядипломної освіти імені П.Л. Шупика - Міністерство охорони здоров'я України, Київ, 2009.

У роботі пропонується та обґрунтовується комплекс нових судово-медичних методів і об’єктивних критеріїв установлення давності настання смерті і часу формування гематом шляхом спектрофотополяриметричного і фазового дослідження часової динаміки післясмертних змін лазерних зображень у гістологічних зрізах біологічних тканин трупа людини та гематомах внутрішніх органів.

Двовимірна структура поляризаційних мап характеризуються різною швидкістю зміни статистичних моментів 1-го – 4-го порядків, які характеризують координатні розподіли значень азимутів і еліптичності лазерних зображень біологічних тканин. Найбільш інформативний до змін оптичної анізотропії біологічних тканин і пов’язаними з цим змінами поляризації лазерного випромінювання – четвертий параметр вектор Стокса, що збільшує можливості визначення ДНС порівняно з поляризаційним картографуванням до 70 год післясмертного періоду. Елементи матриці Мюллера в післясмертному періоді динамічно змінюються, зумовлюючи визначення ДНС в діапазоні від 1 до 13 – 70 год залежно від типу біологічної тканини. У спектральних діапазонах і часова динаміка трупних змін фазових мап лазерних зображень гістологічних зрізів біологічних тканин зумовлює відповідно максимальний діапазон визначеня ДНС для структурованих (1 год – 120 год, тканина міокарда) і паренхіматозних тканин (1 год – 32 год, тканина селезінки). Лазерна поляриметрія гематом внутрішніх органів ефективна для судово-медичного визначення часу їх виникнення. Гематоми різної локалізації мають координатно неоднорідну та індивідуальну структуру внаслідок їх багатошарової будови. Для діагностики давності їх виникнення ефективне використання показників координатних розподілів станів поляризації, ступеня деполяризації та фазових зсувів лазерних зображень гематом внутрішніх органів.

У дисертаційній роботі пропонується й обґрунтовується комплекс нових судово-медичних методів і об’єктивних критеріїв установлення давності настання смерті і часу формування гематом шляхом спектрофотополяримет-ричного та фазового дослідження часової динаміки післясмертних змін лазерних зображень у гістологічних зрізах біологічних тканин трупа людини та гематомах внутрішніх органів. З результатів виконаної дисертаційної роботи випливають такі висновки:

1. Координатна структура лазерних зображень біологічних тканин людини, які характеризуються як двокомпонентні аморфно – анізотропні структури, залежить від координатних розподілів поляризаційних, кореляційних і фазових параметрів, які дозволяють кількісно оцінити тип тканини або органу у різні часи після настання смерті. Розроблено комплекс методів судово-медичної лазерної спектрофотополяриметрії та фазометрії біологічних структур трупа людини для об’єктивного визначення давності настання смерті і часу формування гематом.

2. Кількісно поляризаційні зміни біологічних тканин після настання смерті характеризуються зменшенням рівня просвітлення, зміною розмірів поляризаційно активних структур, різницею екстремальних значень азимутів і еліптичності поляризації, звуженні інтервалів випадкової зміни цих параметрів, що зумовлює можливість визначення ДНС у межах 1 – 48 год (для дерми шкіри, м’язів), від 1- 16 год (для нирки, селезінки, легеневої тканини, тонкої кишки) та від 1 - 6 год (тканина мозку).

3. Двовимірна структура поляризаційних мап володіє різною швидкістю зміни статистичних моментів 1-го – 4-го порядків, які харктеризують координатні розподіли значень азимутів і еліптичності лазерних зображень біологічних тканин. Усі статистичні моменти поляризаційних мап тканин трупа людини з плином післясмертного часу досягають насичення діапазону зміни власних значень, що на 35% - 45% розширює часові терміни визначення ДНС у порівнянні з лазерною поляриметрією.

4. Найбільш інформативним до змін оптичної анізотропії біологічних тканин і пов’язаними з цим змінами поляризації лазерного випромінювання є четвертий параметра вектора Стокса. Часові залежності статистичних моментів 3-го і 4-го порядків, які характеризують координатні розподіли четвертого параметру вектора Стокса зображень тканин трупа, збільшують можливості визначення ДНС порівняно з поляризаційним картографуанням до 70 год післясметрного періоду залежно від виду біологічної тканини.

5. Елементи матриці Мюллера, яка являє собою аналог поляризаційно-фазових властивостей архітектоніки біологічних тканин людини та морфологічно пов’язана з концентрацією речовини оптично анізотропних протеїнових структур, у післясмертному періоді динамічно змінюються і зумовлюють можливість визначення ДНС у діапазоні від 1 до 13 – 70 год, залежно від типу біологічної тканини.

6. Автокореляційний аналіз розподілів поляризаційних параметрів лазерних зображень гістологічних зрізів біологічних тканин трупа, зумовлених їх післясмертними руйнівними змінами, є ефективним для відповідного часового моніторингу, що забезпечило збільшення до 120 год інтервал визначення ДНС шляхом кореляційного аналізу поляризаційних параметрів спектрів потужності лазерних зображень гістологічних зрізів м’язової і сполучної тканини у порівнянні з даними поляриметричного моніторингу.

7. У спектральних діапазонах і часова динаміка трупних змін фазових мап лазерних зображень гістологічних зрізів біологічних тканин забезпечує максимальний діапазон визначеня ДНС для структурованих (1 год – 120 год, тканина міокарда) і паренхіматозних тканин (1 год – 32 год, тканина селезінки). На цій основі розроблено метод двохвильової фазометрії, що базується на статистичному і кореляційному аналізі часової динаміки трупних змін фазових мап лазерних зображень гістологічних зрізів біологічних тканин у різних спектральних діапазонах лазерного випромінювання.

8. Лазерна поляриметрія гематом внутрішніх органів ефективна для судово-медичного визначення часу їх виникнення. Гематоми різної локалізації мають координатно неоднорідну та індивідуальну структуру внаслідок їх багатошарової будови. Для діагностики давності їх виникнення ефективним є використання показників координатних розподілів станів поляризації, ступеня деполяризації та фазових зсувів лазерних зображень гематом внутрішніх органів.

Публікації автора:

1. Ushenko A.G. Phase-polarizing investigation of biotissue fractal structur / A.G. Ushenko, V.T. Bachinskii, S.B. Yermolenko [et al.] // Proc SPIE. – 1999. – Vol. 3904. – Р. 549 – 552 (особисто здобувач сформулював завдання досліджень і провів експериментальні дослідження).

2. Ushenko A.G. Laser Polarimetry of the Orientational Structure of Bone Tissue Osteons / A.G. Ushenko, V.T. Bachinskii, S.B. Yermolenko [et al.] // Proc SPIE. – 1999. – Vol. 3904. – Р. 557 – 561 (особисто здобувач провів експериментальні дослідження та виконав обґрунтування результатів).

3. Ushenko A.G. Investigated of polarized radiation diffraction on the systems of oriented biofractal fibers / A.G. Ushenko, V.T. Bachinskii, S.B. Yermolenko [et al.] // Proc SPIE. – 1999. – Vol. 3904. – Р. 553 – 556 (особисто здобувач сформулював завдання досліджень і провів обґрунтування виконаних самостійно експериментальних результатів).

4. Bachinskii V.T. Vector Microstructure of Laser Biospecles / V.T. Bachinskii, O.Y. Wanchuliak, O.A. Bendas [et al.] // Proc. SPIE. – 2000. – Vol. 4242. – Р. 227 - 232.

5. Bachinskii V.T. Wavelet analysis of dynamics of changes in orientation-phase structures biotissue architechtonies / V.T. Bachinskii, O.Y. Wanchuliak, A.G. Ushenko [et al.] // Proc. SPIE. – 2002. – Vol. 5067. – Р. 50-55 (особисто здобувач теоретично обґрунтував динаміку змін морфологічної структури біологічних тканин).

6. Бачинський В.Т. Лазерна поляриметрія кісткової тканини / В.Т. Бачинський, В.П. Пішак, О.Г. Ушенко [та ін.] // Буковинський медичний вісник. – 1999. – Т.3, №1. – С.173-182 (особисто здобувач провів експериментальні дослідження).

7. Бачинський В.Т. Спосіб кореляційно-оптичної ідентифікації тупих предметів у судово-медичній травматології / В.Т. Бачинський, В.П. Пішак, О.Г. Ушенко [та ін.] // Винахідництво та раціоналізаторство в Буковинській державній медичній академії 2000-2002. – Чернівці: Медакадемія, 2002. – С. 60 (особисто здобувач теоретично обґрунтував динаміку змін морфологічної структури біологічних тканин).

8. Бачинський В.Т. Поляризаційно-кореляційний аналіз динаміки зміни мікроструктури м’язової тканини / В.Т. Бачинський, О.Г. Ушенко, О.Я. Ванчуляк // Клінічна та експериментальна патологія. – 2002. – Т.1, №1. – С. 69 – 74 (особисто здобувач сформулював завдання досліджень і провів обґрунтування виконаних самостійно експериментальних результатів).

9. Бачинський В.Т. Використання методу вектора Стокса для встановлення давності настання смерті / В.Т. Бачинський // Журнал академії медичних наук. – 2008. – Т.14, №1. – С. 183 - 191.

10. Бачинський В.Т. Визначення давності настання смерті за фазовою картографією зображення біологічних тканин / В.Т. Бачинський // Буковинський медичний вісник. – 2007. – Т.11, №4. – С.149-152.

11. Бачинський В.Т. Моделювання оптичних властивостей гематом для діагностики давності їх виникнення / В.Т. Бачинський // Буковинський медичний вісник. – 2008. – Т.12, №1. – С. 173 - 176.

12. Бачинський В.Т. Поляризаційні образи позаклітинних матриць основних типів біологічних тканин для завдань судової медицини / В.Т. Бачинський // Клінічна та експериментальна патологія – 2008. – Т.7, №1. – С. 6 - 13.

13. Бачинський В.Т. Можливості лазерної спектральної фазової діагностики структури гематом людини для визначення давності їх утворення / В.Т. Бачинський // Клінічна та експериментальна патологія – 2008. – Т.7, №2. – С. 7 - 10.

14. Бачинський В.Т. Статистичний аналіз поляризаційних мап лазерних зображень тканин трупа людини для встановлення давності настання смерті / В.Т. Бачинський // Галицький лікарський вісник – 2007. – Т.4, №4. – С. 10-13.

15. Бачинський В.Т. Матричний метод дослідження біологічних тканин у діагностиці давності настання смерті / В.Т. Бачинський // Науковий вісник ужгородського університету (серія Медицина) – 2008. – Вип. 33. – С. 3-10.

16. Бачинський В.Т. Модель визначення давності настанні смерті методом автокореляційного аналізу поляризаційних зображень гістологічних зрізів м’язової тканини міокарду трупа людини / В.Т. Бачинський // Вісник наукових досліджень – 2008. – Т.50, №1. – С. 67 – 70.

17. Бачинський В.Т. Кореляційна диференціальна діагностика часу виникнення гематом людини / В.Т. Бачинський // Здобутки клінічної і експериментальної медицини – 2008. – Т.8, №1. – С. 22 – 26.

18. Бачинський В.Т. Статистичний спектральний аналіз лазерних зображень гематом внутрішніх органів людини для встановлення даності їх виникнення / В.Т. Бачинський // Проблеми сучасної медичної науки та освіти – 2008 - №2. – С.60 – 63.

19. Бачинський В.Т. Статистичний аналіз поляризаційних лазерних зображень гематом людини для встановлення давності їх виникнення / Бачинський В.Т. // Одеський медичний журнал – 2008. – Т. 107 №3. – С.10-12.

20. Бачинський В.Т. Взаємозв’язок деполяризації лазерного випромінювання гематомами людини і діагностики давності їх виникнення / В.Т. Бачинський // Практична медицина – 2008. – Т.14 №4. – С. 101 – 106.

21. Angelsky O.V. Correlation structure of biological crystal’s Jones matrices / O. V. Angelsky, Yu. A. Ushenko, V. T. Bachinskii [et al.] // Proc. SPIE. – 2008. – Vol. 7008 – 70082A-1 (особисто здобувачем теоретично обґрунтувано динаміку змін морфологічної структури біологічних тканин).

22. Ushenko Yu.A. Polarization properties of biological rough surfaces / Yu. A. Ushenko, V. T. Bachinskii // Proc. SPIE. – 2008. – Vol. 7008 – 700820-1 (особисто здобувач провів експериментальні дослідження та виконав обґрунтування результатів).

23. Tomka Yu. Ya. Fractal structure of biological tissue polarization / Yu. Ya. Tomka, V. T. Bachinskii // Proc. SPIE. – 2008. –Vol. 7008 – 700822-1 (особисто здобувачем сформульовано завдання досліджень і проведено обґрунтування самостійно виконаних експериментальних результатів).

24. Бачинський В.Т. Можливості моделювання оптичних властивостей гематом для судово-медичної оцінки давності їх утворення / О.Я. Ванчуляк, І.Г. Савка. // Друга міжнародна науково-практична конференція судових медиків і криміналістів присвяченої 60-річчю Харківського товариства судових медиків і криміналістів ім. проф. М.М. Бокаріуса – 2008. – С. 128 – 130 (особисто здобувач сформулював завдання досліджень і провів експериментальні дослідження).

25. Пат. 32310 Україна МПК G01N 33/00 Спосіб визначення часу формування гематом за допомогою статистичного аналізу поляризаційних зображень біологічних тканин трупа людини / Бачинський В. Т.; заявник і патентовласник Буковинський державний медичний університет – № u 2008 00201; заявл. 04.01.2008; опубл. 12.05.2008, Бюл. № 9.