Результат интеллектуальной деятельности: Способ определения давности наступления смерти человека

Область техники

Изобретение относится к области медицины, а именно к судебной медицине, и может быть использовано для определения давности наступления смерти (ДНС) человека в период ранних трупных изменений и в начале развития поздних трупных изменений с применением биофизических методов анализа биологических материалов.

Уровень техники

На сегодняшний день известен ряд способов определения ДНС, основанных на исследованиях посмертных изменений обменных процессов в тканях биохимическими, гистохимическими методами. В частности, путем исследования активности окислительно-восстановительных ферментов в тканях, концентрации молочной кислоты, гипоксантина, аммиака и муравьиной кислоты и др. в крови («Изменение активности сукцинат- и глютаматдегидрогеназы в миокарде крыс в зависимости от ДНС» / Жаров В.В., Мирошник Г.М. // Судебно-медицинская экспертиза. 1972 г., №1, стр. 24-26; «Гистохимическое определение активности некоторых дегидрогеназ в сердце в зависимости от ДНС» / Жаров В.В., Ковальская Н.И., Куздыбаев А.С. // Судебно-медицинская экспертиза. 1976 г., №4, стр. 14-16; «Топографическое гистохимическое определение некоторых дегидрогеназ в скелетной мышце в зависимости от ДНС» / Жаров В.В., Ковальская Н.И. // Судебно-медицинская экспертиза 1977 г., №4, стр. 31-33; ((Postmortem activity of respiratory enzymes in human brain» / Kozik M.B. // Acta Histochem. 1981; 68(l):79-90; «Возможности посмертного гистохимического исследования ферментативной активности в тканях» / Лушников Е.Ф., Шапиро Н.А. // Архив патологии. 1969 г., 31(1): стр. 8-14; «Biochemistry changes that occur after death: potential markers for determining post-mortem interval», Donaldson A.E., Lamont I.L. / PLoS One. 2013 Nov. 21; 8(11): e82011. doi: 10.1371 / journal.pone.0082011. eCollection 2013.)

Так как методы, применяемые в данных исследованиях, требуют оборудованной лаборатории, реактивов, специальных навыков, использование их с практической целью для определения ДНС смерти ограничено.

Для достижения наибольшей точности в определении ДНС известны способы определения биофизических изменений тканей в посмертном периоде. К их числу относится способ определения давности смерти человека на поздних сроках посмертного периода, включающий измерение величины оптической плотности синовиальной жидкости коленного сустава трупа на длинах волн 440 нм и 480 нм (RU 2609733). Недостатком известного способа, препятствующим достижению технических результатов заявляемого способа, является невозможность его применения в случаях необходимости определения давности смерти на ранних сроках посмертного периода.

Известен способ определения ДНС по динамике статистических моментов лазерно-индуцированной флуоресценции ликвора трупа, включающий облучение ликвора гелий-кадмиевым лазером с длиной волны 0,441 мкм. Распределение значений интенсивности лазерно-индуцированной флуоресценции ликвора трупа с последующим вычислением величины статистических моментов 1-4-го порядка показало динамику посмертных изменений ликвора, на основании которой может быть определена ДНС (UA 55309).

Общим недостатком указанных выше способов (RU 2609733, UA 55309), препятствующим достижению технических результатов заявляемого способа, является сложность выполнения исследования, необходимость забирать материал (ликвор, синовиальная жидкость), что не исключает влияния таких факторов, как время забора ликвора, условия хранения, транспортировка.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи наиболее точного определения ДНС доступным методом, не требующим специальных навыков, а также позволяющим избежать необходимости хранения и транспортировки исследуемого материала.

Раскрытие сущности изобретения

Заявляемый способ определения ДНС человека основан на биофизическом явлении, заключающемся в сохранении способности к флуоресценции в посмертном периоде следующих коферментов: восстановленного накотинамидадениндинуклеотида (НАДН) и окисленного флавинадениндинуклеотида (ФАД) при воздействии световых волн ультрафиолетового и синего спектра.

Метод лазерной флуоресцентной диагностики заключается в регистрации спектра вторичного излучения (флуоресценции) ткани при ее зондировании лазерным излучением на длине волны, соответствующей длине волны максимального поглощения излучения определенным коферментом. Регистрация показателей интенсивности флуоресценции коферментов НАДН и ФАД проводилась с помощью анализатора «Лазма МЦ-3», предназначенного для контроля коферментов окислительного метаболизма. Для возбуждения флуоресценции коферментов в комплексе использованы источники электромагнитного излучения двух длин волн: УФ=365 нм и Син.=450 нм.

Принцип работы комплекса заключается в зондировании с помощью волоконно-оптического зонда исследуемой ткани лазерным излучением, регистрации вторичного излучения ткани, регистрации и обработке информации на персональном компьютере.

Регистрация амплитуд флуоресценции коферментов НАДН и ФАД методом флуоресцентной спектроскопии (анализатор «Лазма МЦ-3») в различные сроки посмертного периода, позволяет выявить закономерности изменения интенсивности флуоресценции коферментов (НАДН, ФАД) после прекращения жизнедеятельности организма.

Авторами заявляемого способа проведено экспериментальное исследование флуоресценции коферментов НАДН и ФАД в скелетных мышцах крыс. После эвтаназии трупы экспериментальных животных (крыс) находились при комнатной температуре. Регистрация показателей интенсивности флуоресценции коферментов НАДН и ФАД проводилась с помощью анализатора «Лазма МЦ-3», предназначенного для контроля коферментов окислительного метаболизма, через 3 ч., 6 ч., 12 ч., 24 ч., 36 ч., 48 ч. после эвтаназии, по 5 животных на каждую группу. После регистрации амплитуд флуоресценции коферментов НАДН и ФАД были построены графики их зависимости от ДНС. С учетом полученных данных, при проведении слепого исследования, на основании зарегистрированных показателей флуоресценции НАДН и ФАД в скелетной мышце случайно выбранного выведенного из эксперимента животного, были сделаны предположения о ДНС, которые оказались верными и были подтверждены экспериментаторами.

В результате экспериментальных исследований была обнаружена закономерность, отражающая зависимость интенсивности посмертной флуоресценции НАДН и ФАД от ДНС.

Затем, авторами было проведено исследование флуоресценции коферментов НАДН и ФАД в скелетных мышцах 5 трупов в соответствии с заявляемым способом. ДНС составила 13, 14, 24, 26 и 36 ч. с момента констатации смерти в лечебном учреждении. Установлены следующие закономерности.

При ДНС 13 ч. коэффициент флуоресценции НАДН (UV) составил 1,57, коэффициент флуоресценции ФАД (В) - 0,81, редокс-отношение (РО) - отношение коэффициента флуоресценции НАДН (UV) к коэффициенту флуоресценции ФАД (В) составило 1,93;

при ДНС 14 ч. UV - 2,65, В - 2,05, РО - 1,29;

при ДНС 24 ч. UV - 14,2, В - 13,0 РО - 1,09;

при ДНС 26 ч. UV - 2,57, В - 3,34, РО - 0,77;

при ДНС 36 ч. UV - 0,31, В - 0,9, РО - 034.

Таким образом, после наступления смерти наблюдаются зависимые от давности с момента наступления смерти взаимные соотношения интенсивности флуоресценции коферментов НАДН и ФАД при воздействии световых волн ультрафиолетового и синего спектра, что положено в основу заявляемого способа определения ДНС. Установлена следующая закономерность.

В первые сутки после наступления смерти, включая ДНС 24 ч., флуоресценция коферментов НАДН скелетной мышцы в ультрафиолетовом спектре преобладает над флуоресценцией коферментов ФАД в синем спектре, что выражается значением редокс-отношения РО>1.

На вторые сутки после наступления смерти, флуоресценция коферментов ФАД скелетной мышцы в синем спектре преобладает над флуоресценцией коферментов НАДН в ультрафиолетовом спектре, что выражается значением редокс-отношения РО<1.

Таким образом, авторами установлено, что после наступления смерти с течением времени наблюдается постепенное снижение величины редокс-отношения РО. В случае преобладания интенсивности флуоресценции НАДН по сравнению интенсивностью флуоресценции ФАД (значение РО>1) давность наступления смерти составляет не более одних суток, в случае преобладания показателя флуоресценции ФАД по сравнению с показателем флуоресценции НАДН (РО<1) давность наступления смерти составляет более одних суток.

Способ осуществляют следующим образом.

Регистрацию амплитуд флуоресценции коферментов НАДН и ФАД методом флуоресцентной спектроскопии осуществляют с помощью анализатора «Лазма МЦ-3», предназначенного для контроля коферментов окислительного метаболизма.

Для оценки интенсивности флуоресценции применяют нормирование амплитуды флуоресценции к амплитуде интенсивности обратно-рассеянного излучения.

В режиме флуоресценции регистрируют амплитуды коферментов НАДН и ФАД, нормированные на соответствующие амплитуды сигналов возбуждения флуоресценции излучением на длинах волн 365 и 450 нм.

Обеспечивают доступ к скелетной мышце бедра: на передней поверхности бедра, в нижней его трети, производят вертикальный разрез кожи, подкожно-жировой клетчатки длиной 5-10 см, удаляют соединительную ткань с участка, на который будет установлен зонд.

Устанавливают волоконно-оптический зонд анализатора коферментов «Лазма МЦ-3» на участок скелетной мышцы бедра.

Далее проводят измерения в соответствии с инструкцией к анализатору «Лазма МЦ-3»:

- устанавливают переключатель спектральных фильтров на лицевой панели аппарата в положение «УФ», при этом производится запись изменения амплитуды флуоресценции НАДН.

- устанавливают переключатель спектральных фильтров в положение «Син», при этом производится запись изменения амплитуды флуоресценции ФАД.

Регистрируют амплитуды коферментов НАДН и ФАД, нормированные на соответствующие амплитуды сигналов возбуждения флуоресценции излучением при зондировании на длине волны 365 нм. (UV) и 450 нм (В).

После записи полученных данных расчеты коэффициентов флуоресценции НАДН и ФАД, а также величину редокс-отношения (РО) указанных коэффициентов осуществляют в соответствии с компьютерной программой.

Примеры выполнения.

1. Исследован труп с установленным в лечебном учреждении сроком давности смерти. На передней поверхности бедра, в нижней его трети, произволен вертикальный разрез кожи, подкожно-жировой клетчатки длиной 10 см, удалена соединительная ткань с участка, на который будет установлен зонд. Установлен волоконно-оптический зонд анализатора коферментов «Лазма МЦ-3» на обнаженный участок скелетной мышцы бедра. Произведена регистрация амплитуды флуоресценции коферментов исследуемой мышцы на длине волны 365 нм (Фиг. 1) и 450 нм (Фиг. 2).

Зафиксированы полученные показатели наибольшей интенсивности (пики) флуоресценции коферментов НАД и ФАД, а также коэффициенты флуоресценции UV=2,57, В=3,34 и редокс-отношение (РО), которое составило 0,77. С использованием заявляемого способа было сделано предположение, что давность наступления смерти - начало вторых суток, что совпало с данными установленными в лечебном учреждении (26 час).

2. Исследован труп с установленным в лечебном учреждении сроком давности смерти. На передней поверхности бедра, в нижней его трети, произволен вертикальный разрез кожи, подкожно-жировой клетчатки длиной 10 см., удалена соединительная ткань с участка, на который будет установлен зонд. Установлен волоконно-оптический зонд анализатора коферментов «Лазма МЦ-3» на обнаженный участок скелетной мышцы бедра. Произведена регистрация амплитуды флуоресценции коферментов исследуемой мышцы на длине волны 365 нм (Фиг. 3) и 450 нм (Фиг. 4).

Зафиксированы полученные показатели наибольшей интенсивности (пики) флуоресценции коферментов НАД и ФАД, а также коэффициенты флуоресценции UV=1,57, В=0,81 и редокс-отношение (РО), которое оказалось равным 1,93. С использованием заявляемого способа было сделано предположение, что давность наступления смерти меньше суток, что совпало с данными установленными в лечебном учреждении (13 час).

Краткое описание иллюстраций

На Фиг. 1 представлена регистрация амплитуды флуоресценции кофермента НАДН исследуемой мышцы на длине волны 365 нм, иллюстрирующая пример 1.

На Фиг. 2 представлена регистрация амплитуды флуоресценции кофермента ФАД исследуемой мышцы на длине волны 450 нм, иллюстрирующая пример 1.

На Фиг. 3 представлена регистрация амплитуды флуоресценции кофермента НАДН исследуемой мышцы на длине волны 365 нм, иллюстрирующая пример 2.

На Фиг. 4 представлена регистрация амплитуды флуоресценции кофермента ФАД исследуемой мышцы на длине волны 450 нм, иллюстрирующая пример 2.