Гистологическое исследование огнестрельного повреждения

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Гистологическое исследование огнестрельного повреждения

огнестрельный повреждение антиген гистоморфометрия

Огнестрельным называется повреждение, вызванное действием снаряда и повреждающих факторов выстрела. Следует различать огнестрельное и пулевое повреждения. Огнестрельное повреждение вызвано снарядом, который приводится в движение за счет возгорания пороха и энергии пороховых газов. Пулевое же повреждение вызвано снарядом, который движется без огневой составляющей (пневматика).

В выстреле различают следующие компоненты: предпулевой воздух, пламя выстрела, пороховые газы, копоть выстрела и прочие компоненты (порошинки, оружейная смазка).

Предпулевой воздух является первой ударной волной и действует на 3-5 см. Он вызывает радиальные разрывы ткани, образует поясок осаднения.

Пламя выстрела в зависимости от оружия распространяется на 3-10 см и способствует термическому ожогу, опалению волос и ворса одежды.

Пороховые газы распространяются на 10-15 см и воздействуют комплексно.

· Механическое повреждение тканей колеблется от удара до проникновения пороховых газов в раневой канал и образования штанц-марки.

· Химическое воздействие заключается в обильной реакции между угарным газом выстрела и гемоглобином крови, что приводит к образованию карбоксигемоглобина и яркому окрашиванию раны в яркий красный, розовый цвет.

· Термическое действие: ожог кожи, опаление волос и ворса одежды.

· Копоть выстрела - это оксиды с поверхности оболочки пули, откладывающиеся в начале раневого канала. Наблюдается при выстрелах с дистанции 30-40см.

При движении пули в биоцель, снаряд пробивает одежду, затем кожу, унося лоскут кожи вглубь ранения. Как правило, дефект кожи, (минус-ткань) на 1-2 мм меньше размера снаряда. При вхождении пули под углом рана приобретает ассиметричный вид отложения копоти - лучи (язычковые отложения) копоти различной длины.

Проходя дальше в ткани, у снаряда проявляется преимущественно пробивной и размозжающий эффект. Обладая высокой скоростью и кинетической энергией, пуля воздействует на стенки раневого канала за счёт бокового удара, сущность которого в сообщении тканям части энергии пули. В зависимости от вида ткани проявления бокового удара будут развиваться по-разному. Ткани, богатые водой, сильнее всего реагируют на боковой удар, а коллагеново-эластические ткани - менее всего.

Разрывы в толще дермы и кровоизлияния в областях с рыхлой клетчаткой вокруг входного отверстия - прямое доказательство эффекта бокового удара. Кровоизлияния в ткани больше всего выражены в местах перехода тканей от рыхлых к коллагеново-эластическим/плотным (кожа и подкожно-жировая клетчатка, жировая ткань и фасция, между листков фасций, между мягкими тканями и костью).

В огнестрельном повреждении различают раневой канал, зона контузии (ткани, некротизирующиеся вследствие бокового удара), зона коммоции (молекулярного сотрясения или зона будущего вторичного некроза).

Гистологическое исследование раны используется повсеместно за счёт своей относительной простоты и дешевизны, высокой точности исследования. Данное исследование может проводиться после других методов исследования, не изменяющих объект. В первую очередь это исследование проводится с целью дифференциальной диагностики от пулевых и колотых повреждений, а также для установления направления раневого канала, дистанции выстрела, прижизненности и давности огнестрельной травмы. Исследуют, как правило, кожу и ПЖК в области входного и выходного отверстия, мягкие ткани по ходу раневого канала.

Возможно исследование неокрашенных образцов. Срезы тканей могут быть как продольными, так и поперечными. Гистологические препараты готовятся различными методами. Возможно создание препарата на замораживающем микротоме, либо с помощью парафиновых блоков. Это имеет значение для морфологической картины гистологического препарата.

На препарате кожи в окружности входного отверстия врач видит поясок осаднения, вызванный действием предпулевого воздуха или пороховых газов. Поясок осаднения представлен участком слущенного эпителия по периферии раны. Клетки сохраненного эпидермиса уплощены, неразличимы и гомогенизированы, ядра плохо окрашены или не окрашены. Помимо дефекта эпидермиса наблюдается смещение эпителиальных пластов вглубь раны, вслед за движением пули. Дерма слегка волокнистая, неровная, поверхностные участки гомогенизированы и отечны, базофильные, сосочковые выступы отсутствуют, ближе к периферии наблюдается лишь дефект эпидермиса. В сетчатом слое дермы иногда наблюдается разволокнение, иногда с геморрагическим пропитыванием.

На участках тела с толстым роговым слоем (кожа ладоней и стоп) будет отмечаться отслоение всех слоев эпидермиса. Кроме того наблюдается поясок обтирания (или металлизации) в начале раневого канала, что является относительным признаком огнестрельного повреждения, так как имеет место и в случае пулевого повреждения. Поясок обтирания представлен в виде чёрного налета на осадненной поверхности и начальном отрезке раневого канала. Также на гистопрепарате, в случае выстрела с близкого расстояния, можно наблюдать копоть и пороховые зерна в области входного отверстия, окружности раны и начале раневого канала, на обнажившемся сосочковом слое дермы. Металлы, входящие в состав копоти выстрела и пояска обтирания, являются наиболее специфическими факторами выстрела и обнаруживаются в том или ином количестве на всех дистанциях выстрела, что имеет важное диагностическое значение, т.к. помогает решать вопросы об огнестрельной природе повреждений, о специфике примененного оружия и боеприпасов, направлении и расстоянии выстрела.

Раневой канал имеет неровные стенки, ткани по его окружности размозжены, обильно пропитаны кровью, встречаются обрывки волокон дермы. В просвете раневого канала встречаются обрывки дермы, ПЖК, мышечной ткани, кровь, частички одежды, иногда даже осколки костей. Все стенки тканей соответственно стенкам раневого канала гомогенны и метахроматичны. В глубоких слоях дермы, ПЖК и мышцах видны массивные кровоизлияния, далеко распространяющиеся по межтканевым целям. Артерии сокращены и пусты в просвете, вены и капилляры умеренного наполнения. При прохождении снаряда через желудок и петли кишечника в раневом канале можно обнаружить растительные волокна.

Следы термического ожога проявляются в виде уплощения ядер эпителия, их гипохромном окрашивании, мутности цитоплазмы с зернистостью, размытия границ между слоями эпидермиса, гомогенизации волокон. Однако признаки термического ожога наблюдаются редко, что связано с использованием бездымного пороха. Что касается зерен несгоревшего пороха, то их наличие как раз зависит от метода приготовления препарата. При парафиновой подготовке зерна пороха растворяются, что приводит к образованию пустот в тканях, по периферии которых наблюдается черный налёт. При приготовлении препарата на замораживающем микротоме порошинки сохраняются и имеют характерный вид черных, коричневых, зеленоватых зёрен различной формы, от округлой до полигональной, окруженных чёрной каёмкой.

Порошинки отмечаются в эпидермисе, сосочковом и иногда сетчатом слое дермы. Иногда можно наблюдать ход, достигающий поверхности, через который порошинки достигли своего места в ткани. При выстреле в упор с отслоением кожи, внутренняя поверхность лоскутов кожи и обнажившаяся ПЖК будут покрыты интенсивным налётом копоти. Пороховые зёрна в таких случаях будут обнаруживаться в более глубоких слоях по ходу раневого канала. При выстреле в тонкие части тела (кисти, стопы), копоть будет обнаруживаться по ходу всего раневого канала и у выходного отверстия. Отдельные порошинки в зависимости от их скорости будут представлять собой маленькие снаряды, которые проникают в кожу на различную глубину.

Эта особенность используется для верификации образца оружия и расстояния выстрела. При выстреле через одежду, независимо от дистанции выстрела, в начальной части раневого канала будут обнаруживаться обрывки текстильных волокон, которые, будучи обнаруженными на неокрашенном срезе должны быть сопоставлены с одеждой на теле. Иногда, при условии выстрела, произведенного с оружия с глушителем, в тканях можно найти частицы резины или пластика от разрушенной диафрагмы глушителя. Микроскопические изменения в области выходного отверстия зависят от области тела. Поверхность кожи на голове не изменяется, окопчение отсутствует. Гомогенизация тканей выражена слабее, базофилии нет.

В глубоких слоях кожи также наблюдаются обильные кровоизлияния. Поверхность кожи в области выходного отверстия на спине имеет осаднение эпидермиса. Дерма гладкая или крупноволокнистая. Участков окопчения не наблюдается. В дерме не отмечаются карманы, полости, щели с копотью, столь характерные для действия пороховых газов в области входного отверстия. В ПЖК и мышечной ткани имеются обильные кровоизлияния, превосходящие таковые у входного отверстия. Артерии, вены и капилляры могут быть полнокровны или малокровны. Наличие металлов выстрела и их природу устанавливают с помощью специальных реактивов.

Реакция на свинец. На неокрашенный срез, полученный на замораживающем микротоме, наносят 1-2 капли буферного растворе с рН 2,8 (1,5 г виннокаменной кислоты и 1,9 г кислого виннокислого натрия в 100 г воды), затем через 2 минуты смачивают 1-2 каплями 0,2% свежеприготовленного водного раствора натрия родизоната. При наличии свинца вокруг черного налета появляется малиново-красное окрашивание.

Реакция на медь. На аналогичный срез, наносят несколько капель 10% водного раствора аммиака и через 1-2 мин несколько капель насыщенного спиртового раствора рубеановодородной кислоты. Через 5-10 мин в местах отложения черного налета появляется тёмно-зеленое окрашивание. Полученные препараты заключают в полистирол и рассматривают под малым и большим увеличением микроскопа.

2. Реакция Перлса. Возможна окраска по Перлсу для обнаружения железа (элемента копоти)

Иммуногистохимическое исследование. Методы основан на обнаружении в тканях различных антигенов с помощью специфических антител.

Метод похож на реакцию иммунофлюоресценции и иммуноферментный анализ.

В качестве первого антигена при огнестрельном повреждении был выбран фибронектин, в качестве надежного маркера прижизненности раны, а также для определения времени нанесения раны и сопоставления с травматическим действием разных видов оружия. Возраст раны поможет определить фибронектин, CD62p и VIII фактор, которые увеличиваются до средних значений при ранах, нанесенных за несколько минут до смерти и до высоких значений в ранах 15-30 минутной давности.

Установлено снижение экспрессии коннексина-40 в эндотелии легочных сосудов микроциркуляторного русла в зоне, соседствующей с раневым огнестрельным каналом. Это связывают с повышением проницаемости сосудов при огнестрельном повреждении.

В стенках раневого канала обнаружено повышение экспрессии фибриногена и деформация цитоскелета клеток вплоть до зоны молекулярного сотрясения, что может говорить о прижизненности травмы.

Одним из методов исследования в судебной медицине, патологической анатомии и цитологии является морфометрия. Морфометрия - комплекс количественных методов исследования, позволяющих проводить измерения размеров или подсчет количества гистологических структур. В основе многих патологических изменений или непосредственно при гистологическом исследовании лежит изменение количественных параметров, таких как размеры структур, изменение их формы, изменение количества элементов на единицу объема и т. д.

Полученные изображения микрообъектов в микроскопе, на экране дисплея, на электронных микрофотографиях могут подвергаться специальному анализу - выявлению морфометрических, денситометрических параметров и их статистической обработке. Морфометрические методы позволяют определять с помощью специальных сеток (Е. Вейбеля, А.А. Глаголева, С.Б. Стефанова) число любых структур, площади их сечений, диаметры и др.

В частности в клетках могут быть измерены площади ядер, цитоплазмы, их диаметры, ядерно-цитоплазматические отношения и т. п.

Существуют ручная морфометрия и автоматизированная морфометрия, при которой все параметры измеряются и регистрируются в приборе автоматически.

Ручная морфометрия основана на описании врачом-патологом или судебным экспертом каких-либо микроскопических явлений. О.Х. Поркшеян впервые в судебной медицине описал очаги некроза хрящей гортани при отравлении парами бензина, которые были размерами от крайне малых до ј поля зрения при малом увеличении, а отек легких он описывал как переполнение альвеол транссудатом во всех полях зрения. Позднее, патологи начали указывать размеры туберкулезных гранулём в простате и их количество в одном срезе. Известно, что организм реагирует практически на любой этиологический фактор неспецифически, общепатологоческими реакциями, такими как воспаление, некроз, различными видами дистрофий. В подобных ситуациях и важна морфометрия, позволяющая оценить объем воспаления, некроза и других изменений.

Все большее распространение получают автоматизированные системы обработки изображений (АСОИз), позволяющие наиболее эффективно реализовать перечисленные выше количественные методы для изучения клеток и тканей. При этом аналитические возможности количественной микроскопии дополняются методами анализа и распознавания образцов, основанными на обработке с помощью электронно-вычислительных машин (ЭВМ) информации, извлекаемой из изображений клеток и тканей. По существу можно говорить об устройствах, не только усиливающих оптические возможности зрительного анализатора человека, но и многократно расширяющих его аналитические возможности. Это позволяет получать новую информацию о не выявляемых ранее процессах, моделировать и прогнозировать их развитие в клетках и тканях.

Вместе с тем участие в эксперименте ЭВМ требует от исследователя нового подхода к его проведению, владения навыками составления алгоритмов процесса исследования, точности рассуждений и в конечном итоге повышения научно-методического уровня исследования.

На сегодняшний день использую ряд программ для точной и гибкой оценки гистопрепаратов - ImageJ, гистоцитоскан, Photoshop 4.0-5.5. Программы позволяют исследователю выбрать маску, которая поможет подсчитать ядра (все или по конкретным параметрам, или исключая подсчет ядер на периферии), подсчитать ядерно-цитоплазматическое отношение, подсчитать клетки определенной структуры (пирамидные нейроны, глиальные клетки, макрофаги, нейтрофилы и т. д.). Программы не считают артефакты фиксации, оценивая исследуемую площадь.

Весьма перспективным представляется возможность более точного определения давности смерти на основании более точной оценки количественной оценки аутолиза. Такое исследование целесообразнее всего проводить в поздние сроки, когда термометрия и другие классические способы уже неэффективны. Недостатком является изучение лишь 5 органов - легких, сердца, печени, почек и селезёнки. Исследование быстро разлагающихся органов (поджелудочная железа, слизистая ЖКТ, мозговое вещество надпочечников) и подвергающихся аутолизу особенно медленно (связки, сухожилия, хрящи и костная ткань) позволило бы точнее судить о времени смерти.

Гистоморфометрия может помочь для определения возрастных изменений, с целью примерного установления возраста, для идентификации личности.

Для этой цели разработаны методы гистоморфометрии и математический анализ таких органов как щитовидная железа, семенники, кожа с придатками, а также оценка тканей сосудов спинного мозга, костной ткани и аорты. Исследование других органов и тканей помогло бы расширить знания судебных экспертов в определении возрастных изменений и повысить точность определения возраста умерших.

Перспективными направлениями гистоморфометрии являются вопросы дифференциальной диагностики острых и хронических отравлений различными веществами, диагностики прижизненности и давности повреждений различных тканей, различной этиологии (механические, термические и т. д.), а также установления вида и темпа танатогенеза в каждом отдельном случае. Для такого рода исследований следует создать базу морфометрических показателей в каждом отдельном случае и разработать модели математического анализа.

Широкие возможности данного метода могут использоваться для дифференциальной диагностики отравлений, поскольку качественные описания препаратов при отравлении различными веществами крайне неспецифичны, а количественные методики изучения позволяют выявить признаки отравления конкретным веществом, а также помочь в решении вопросов о дозе и давности приема токсичного вещества.

Таким образом, данная методика исследования микропрепаратов значительно облегчает рутинный процесс обработки микропрепаратов, позволяет увеличить количество исследуемых материалов, улучшить качество диагностики, оценить прижизненность и давность изменений, решить вопросы идентификации личности и времени наступления смерти.

Размещено на Allbest.ru