Комплексная судебно-медицинская оценка давности субдуральных гематом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.03.05, доктор наук Недугов Герман Владимирович

• Недугов Герман Владимирович
• доктор наук
• 2021

Оглавление диссертации доктор наук Недугов Герман Владимирович

Введение

Глава 1. Современное состояние проблемы определения давности субдуральных гематом

1.1. Определение возраста субдуральных гематом как важное слагаемое реконструкции обстоятельств их образования

1.2. Анализ современных методов патоморфологической диагностики давности субдуральных гематом

1.3. Биохимическое определение давности субдуральных гематом

1.4. Химико-токсикологическое определение давности субдуральных гематом

1.5. Оценка давности субдуральных гематом путем качественного патоморфологического исследования ассоциированных лептоменингеально-церебральных повреждений

1.6. Определение давности субдуральных гематом путем

оценки биомеханики церебральной компрессии

Глава 2. Материал и методы исследования

2.1. Общая характеристика методов, объектов и объемов исследования

2.2. Характеристика ретроспективного анализа результатов судебно-медицинских экспертных исследований трупа и судебно-гистологического исследования аутопсийного материала

2.3. Протокол органометрии внутричерепных структур

2.4. Дизайн качественного патоморфологического и морфо-метрического исследования субдуральных гематом и ушибов головного мозга

2.5. Дизайн ретроспективного анализа количественного содержания метгемоглобина в субдуральных гематомах

2.6. Дизайн ретро- и проспективного анализа количественного содержания этанола в биологических средах трупа

2.7. Методы математико-статистической обработки данных

2.8. Методология информационного поиска

Глава 3. Патоморфология, патогенез и классификация субдуральных гематом

3.1. Патоморфология эволюции субдуральных гематом

3.2. Патоморфологическая классификация и патогенез субдуральных гематом

Глава 4. Качественная патоморфологическая и морфометри-ческая оценка давности субдуральных гематом

4.1. Качественная патоморфологическая оценка давности не-инкапсулированных субдуральных гематом

4.2. Качественная патоморфологическая оценка давности инкапсулированных и организованных субдуральных гематом

4.3. Морфометрическая оценка давности инкапсулированных субдуральных гематом

4.4. Патоморфологическая диагностика вторично инкапсулированных субдуральных гематом

4.5. Патоморфологические типы капсул хронических суб-

дуральных гематом и их роль в оценке давности гематом

Глава 5. Оценка давности субдуральных гематом по их биохимическому составу и ассоциированным внутричерепным повреждениям

5.1. Определение давности субдуральных гематом по концентрации метгемоглобина

5.2. Качественная патоморфология эволюции ассоциированных с субдуральными гематомами внутричерепных повреждений

5.3. Математическое моделирование качественной патомор-фологии церебральных ушибов в аспекте определения их давности 148 Глава 6. Оценка давности субдуральных гематом по биомеханике сдавления головного мозга

6.1. Оценка периодов давности субдуральных гематом по осложнениям церебральной дислокации

6.2. Определение наличия и продолжительности светлого промежутка в течении супратенториальных субдуральных гематом

Глава 7. Оценка давности субдуральных гематом на основе математического моделирования токсикокинетики этанола

7.1. Эпидемиологические аспекты комбинации субдуральных гематом и острой алкогольной интоксикации

7.2. Региональные особенности количественного распределения этанола в крови

7.3. Динамика исходной концентрации этанола в субдураль-ных гематомах и влияние свертывания крови на количественное распределение этанола

7.4. Определение давности острых субдуральных гематом по количественному распределению этанола в их содержимом, венозной крови и суммарной моче

Заключение

Выводы

Практические рекомендации

Перспективы дальнейшей разработки темы

Список сокращений и условных обозначений

Литература

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Комплексная судебно-медицинская оценка давности субдуральных гематом»

ВВЕДЕНИЕ Актуальность темы исследования

Субдуральные гематомы (СГ) являются одним из частых проявлений, осложнений или последствий травм и разнообразной соматической патологии. В различных регионах РФ СГ регистрируются с частотой от 15,5 до 32,9 случаев на 100000 населения в год (Пиголкин Ю.И. и др., 1999). Как правило, СГ представляют собой непрямой компонент закрытой или открытой непроникающей черепно-мозговой травмы (ЧМТ), но могут возникать и самопроизвольно под влиянием локальных или системных болезненных процессов или имеют смешанный, а также ятрогенный генез (Попов В.Л., 1988; Nakanuno R. et al., 2007; Лихтерман Л.Б., 2009; Li C. et al., 2019; Sahlu A. et al., 2020).

Судебно-медицинская оценка СГ является весьма сложной и нередко сопровождается экспертными ошибками. Объясняется это тем, что СГ помимо гетерогенности генеза присущ ряд других особенностей, затрудняющих их оценку. В частности, СГ отличаются многообразием своих потенциальных источников, включающих повреждения всех внутричерепных интактных и патологически измененных анатомических структур, а также разнообразных посттравматических и нетравматических патологических образований (Попов В.Л., 1988; Maxeiner H., 2000). Наличие светлого промежутка различной продолжительности в клинической динамике летальных СГ нередко сопровождается заживлением за это время повреждения - источника гематомы (Sonntag, V.K., 1978; Zito, G., 1979; Лихтерман Л.Б., 2009; De Leeuw M. et al., 2013). Кроме того, при закрытой и непроникающей ЧМТ образование СГ зачастую происходит в рамках непрямого механизма с локализацией их источников на отдалении от места приложения травмирующих сил или вообще в условиях отсутствия ударного взаимодействия головы с травмирующим предметом (Попов В.Л., 1988; Crandon I.W. et al., 2007). Также СГ обладают способностью к спонтанному перемещению вплоть до их смещения в спинальное субдуральное пространство (Edwards R.J., 2002; Wong S.T. et al., 2009). Нейрохирургическое лечение СГ, как правило, сопровождается последую-

щей необходимостью дифференцирования остаточного и рецидивного вариантов их нерадикальных исходов (Потапов А.А., Лихтерман Л.Б., 2003).

Вследствие изложенного травматические и спонтанные СГ чаще всего образуются в условиях неочевидности. С учетом частоты и преимущественно летального характера СГ важнейшее значение приобретает реконструкция обстоятельств их образования, основным компонентом которой является определение давности СГ. В этой связи установление возраста СГ является обязательным элементом их судебно-медицинского анализа, а разработка соответствующих диагностических методов остается одной из актуальных проблем судебной медицины.

Степень разработанности темы исследования В настоящее время приоритетным методом определения давности СГ остается гистологическое исследование содержимого гематомы и твердой мозговой оболочки (ТМО) в ее проекции. Гистологическая диагностика давности СГ основывается на выявлении лишь качественных проявлений их эволюции (van den Bos D. et al., 2014; Rao M.G. et al., 2016; Delteil C. et al., 2019). Способы количественного оценивания патоморфологии эволюции СГ в целях установления их возраста остаются неразработанными.

Альтернативным подходом к решению проблемы определения давности СГ считается измерение в них концентрации различных дериватов гемоглобина и, в первую очередь, метгемоглобина (Amatuzio D.S. et al., 1960; Юлдашев А.А., 1992). Однако приемлемой для судебно-медицинской практики диагностической технологии определения давности СГ по концентрации в них метгемоглобина разработано не было, а полученные результаты носят лишь ориентировочный характер. Это объяснялось низкой точностью известных методик биохимического определения давности СГ, сложностью их представления в аналитическом виде, а также невозможностью определения с их помощью интервальных оценок давности СГ при любых требуемых уровнях статистической надежности.

Перспективной, но малоизученной возможностью определения давности СГ представляется оценка количественного распределения этанола в содержимом гематом, венозной крови и суммарной моче. Предпосылкой для такой возможности

является то, что СГ представляет собой т.н. «секвестрированный», т.е. отделенный от системной гемодинамики объем крови, сохраняющий концентрацию этанола на момент возникновения СГ (Moriya F., Hashimoto Y., 1998; Takahashi K. et al., 1999; Boonyoung S. et al., 2008), а также значительной частотой причинения травматических СГ потерпевшим в состоянии алкогольного опьянения (Пиголкин Ю.И. и др., 1999; S. Chmieliauskas et al., 2018; Whaley C.C. et al., 2019).

Установление давности СГ также может осуществляться по морфологическим проявлениям эволюции очаговых и диффузных повреждений головного мозга (ГМ), являющихся источниками субдуральных кровоизлияний или ассоциированных с ними (Gusmao S.N., 2003). Однако небольшая группа известных свето-оптических критериев давности УГМ характеризуется низкой точностью (Паши-нян Г.А. и др., 1994; Oehmichen M. et al., 2003, Oehmichen M. et al., 2009; Ромода-новский П.О., 2013).

Возможности определения давности УГМ по динамике церебральной дислокации и ее проявлениям не изучены и в экспертной практике не используются.

Изложенное определяет актуальность комплексного подхода к разработке диагностических технологий определения точечных и интервальных оценок давности СГ.

Цель исследования - разработать комплекс научно обоснованных методов и алгоритмов определения давности СГ высокой степени достоверности и точности.

Задачи исследования:

1. Рассмотреть современное состояние проблемы судебно-медицинской экспертной оценки давности СГ, определить в ней круг наиболее сложных вопросов и перспективы их решения на основе комплекса методов исследования: макроскопического, гистологического, морфометрического, биохимического, химико-токсикологического.

2. Изучить качественную и количественную патоморфологию эволюции СГ, выделить значимые для судебно-медицинского экспертного анализа патоморфо-логические типы СГ и определить толерантные интервалы для патоморфологиче-ских проявлений качественной кинетики СГ любых типов.

3. Разработать способы определения точечных и интервальных оценок давности СГ путем морфометрического исследования их капсул.

4. Разработать способ определения давности СГ на основе закономерностей динамики содержания в них метгемоглобина.

5. Провести анализ развития клинических и патоморфологических проявлений церебральной компрессии, вызванной СГ, и определить на основе полученных данных критерии определения продолжительности периодов способности и неспособности потерпевших к совершению произвольных действий при закрытой или открытой непроникающей ЧМТ с наличием СГ.

6. Изучить качественную патоморфологию ассоциированных с СГ лептоме-нингеально-церебральных повреждений, осуществить ее математическое моделирование и разработать способ определения давности ЧМТ.

7. Разработать способы установления давности острых СГ по количественному распределению этанола в гематоме, венозной крови, суммарной моче и ретроспективного определения уровня этанолемии в момент причинения травматических СГ.

Научная новизна

Представлено математико-статистическое описание патоморфологической эволюции СГ и ассоциированных с ними внутричерепных повреждений при закрытой и открытой непроникающей ЧМТ.

Предложено классификационное выделение патоморфологических типов СГ и капсул хронических СГ.

Разработан комплекс аналитических технологий определения точечных и интервальных оценок давности СГ различных патоморфологических типов на основе качественного и количественного гистологического исследования их капсул, биохимической оценки их содержимого, морфологической оценки ассоциированных с гематомами внутричерепных повреждений и осложнений церебральной дислокации, химико-токсикологического анализа (ХТА) количественного распределения этанола в содержимом гематом и иных биологических средах.

Разработаны критерии судебно-медицинского определения наличия и продолжительности периодов способности и неспособности пострадавших с травматическими СГ к совершению произвольных действий.

Установлены сроки и вероятности клинической манифестации хронических

СГ.

Разработан метод прогнозирования исходов травматических СГ.

Оценено влияние свертывания крови на количественное содержание в ней этанола и установлены региональные закономерности посмертной количественной этанолемии.

Теоретическая и практическая значимость

Результаты диссертационного исследования имеют общее медико-биологическое значение, заключающееся в том, что показаны эффективность, значимость и новые возможности предлагаемого автором математико-статистического подхода к изучению хронологии качественных биологических процессов, в частности, давности травматических СГ, ассоциированных с ними церебральных повреждений и осложнений. Исследование позволило получить научное обоснование механизмов инкапсуляции СГ, установить сроки и вероятности клинической манифестации хронических СГ, предложить классификацию патоморфологических типов СГ и капсул хронических СГ.

Практическая значимость заключается в представлении научно обоснованных способов точного, объективного и достоверного установления давности СГ в судебно-медицинской практике посредством комплекса доступных методов: макроскопического, качественного и количественного гистологического, биохимического и химико-токсикологического.

Результаты исследования обеспечивают при производстве экспертных исследований практическую возможность ретроспективного определения уровня эта-нолемии на момент причинения СГ. Практическую медико-правовую значимость представляют также полученные данные для экспертного решения вопроса о способности/неспособности пострадавшего к совершению произвольных действий после причинения травматических СГ.

Экономический эффект заключается в снижении материальных и временных затрат на назначение и производство дополнительных и повторных судебно-медицинских экспертиз в связи с уменьшением их числа вследствие повышения качества и научной обоснованности первичных экспертиз.

Методология и методы исследования

Методологический дизайн исследования представляет собой поперечное смешанное (ретро- и проспективное) комплексное исследование эволюции травматических СГ и их интра- и экстрацеребральных осложнений, а также ассоциированных с ними лептоменингеально-церебральных повреждений в аспекте оценки давности СГ.

«Золотым стандартом» при разработке способов оценки давности СГ явилось ретроспективное изучение катамнестических сведений, следственных и клинических данных относительно давности и обстоятельств причинения СГ.

Модель исследования качественной эволюции СГ включала следующие элементы: 1) регистрацию качественного показателя в выборке объектов, включенных в исследование; 2) анализ эмпирического непрерывного распределения сроков давности СГ для изучаемого показателя; 3) моделирование эмпирического распределения схожим теоретическим распределением с известными математико-статистическими свойствами; 4) расчет точечных и интервальных модельных оценок давности СГ с любой доверительной вероятностью; 5) определение непараметрических толерантных пределов качественных показателей давности СГ.

Модель исследования количественной эволюции СГ содержала следующие составные компоненты: 1) регистрацию количественного показателя в выборке объектов, включенных в исследование; 2) регрессионный анализ данных; 3) построение регрессионной модели определения точечных и интервальных оценок давности СГ для любой доверительной вероятности; 4) определение оценок качества разработанной регрессионной модели.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Качественная и количественная регистрация патоморфологических и биохимических проявлений эволюции СГ позволяет обеспечить объективность и

точность определения их давности путем аналитического точечного и интервального ее оценивания.

2. Давность СГ может быть установлена с помощью гистологического исследования качественной эволюции лептоменингеально-церебральных повреждений, являющихся источниками или ассоциированных с СГ.

3. Оценка количественного распределения этанола в СГ, в венозной крови и в суммарной моче позволяет определять давность острых СГ, причиненных потерпевшему в период его нахождения в состоянии алкогольного опьянения, а также устанавливать уровень этанолемии в момент причинения ЧМТ.

4. Регистрация наличия таких последствий церебральной дислокации, как вторичные внутристволовые кровоизлияния (ВСК) и инфаркты ГМ, позволяет устанавливать давность СГ и продолжительность периода утраты сознания в их динамике.

5. Учет характера ассоциаций СГ с иной внутричерепной травматической патологией делает возможным определение продолжительности светлого промежутка в клинической динамике травматических СГ.

Связь работы с научными программами, планами, темами

Диссертационная работа выполнена в соответствии с научно-исследовательской программой кафедры судебной медицины ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ.

Тема диссертационного исследования утверждена на заседании Ученого Совета ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ (протокол № 4 от 29.11.2019 г.).

Протокол диссертационного исследования «Комплексная судебно-медицинская оценка давности субдуральных гематом» одобрен Комитетом по биоэтике при Самарском государственном медицинском университете (протокол № 203 от 13.11.2019 г).

Степень достоверности результатов

Достоверность полученных данных определяется адекватностью методологического дизайна исследования и достаточным объемом изученной выборки. Достоверность разработанных диагностических методов протестирована путем вычисления точечных и интервальных оценок чувствительности, специфичности, прогностической ценности положительного и отрицательного результатов идентификации, индекса точности.

Первичная документация и материалы математико-статистической обработки проверены и признаны достоверными, подлинными и соответствующими содержанию диссертационной работы (акт проверки первичной документации от 08.06.2020 г.).

Апробация результатов работы

Диссертационная работа апробирована и рекомендована к защите на совместном заседании кафедр судебной медицины, медицинского права и биоэтики, общей и клинической патологии: патологической анатомии, патологической физиологии, инфекционных болезней с эпидемиологией, института экспериментальной медицины и биотехнологий ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ (протокол № 6 от 11.06.2020 г.).

Обсуждение основных положений диссертации

Основные положения работы доложены на научно-практических конференциях судебно-медицинских экспертов Самарской области и кафедры судебной медицины ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава РФ (2005-2015), на конференциях Самарского научного общества патологоанатомов (2007-2018), на научно-практической конференции «Актуальные вопросы судебно-медицинской экспертизы черепно-мозговой травмы» (Самара,

2016), на научно-практической конференции «Актуальные вопросы детской патологической анатомии» (Самара, 2017), на научно-практической конференции "Современное состояние и перспективы развития посмертной биохимии" (Самара,

2017), на научно-практическом семинаре "Клинические, патологоанатомические и юридические аспекты ятрогений, врачебных ошибок и расхождений диагнозов" в

рамках XI Пленума Российского общества патологоанатомов (Самара, 2019), на образовательном семинаре «Актуальные проблемы судебно-медицинской экспертизы черепно-мозговой травмы» (Самара, 2020).

Внедрение результатов исследования Комплекс технологий реконструкции обстоятельств причинения субдураль-ных гематом при закрытой или открытой непроникающей ЧМТ, включающий гистологическое, морфометрическое, химико-токсикологическое и биохимическое определение давности СГ внедрены в работу ГБУЗ «Самарское областное бюро судебно-медицинской экспертизы» и КОГБСЭУЗ «Кировское областное бюро судебно-медицинской экспертизы». Основные положения диссертации используются для преподавания профильной дисциплины студентам и клиническим ординаторам на кафедрах судебной медицины ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет», «Новосибирский государственный медицинский университет» и «Кировский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, а также в рамках последипломного образования на образовательных семинарах и сертификационных циклах «Актуальные вопросы судебно-медицинской экспертизы».

Личный вклад автора Автором самостоятельно составлен план и разработан методологический дизайн исследования, осуществлены поиск и изучение биомедицинской информации по теме исследования, выполнен ретроспективный анализ всех катамнестиче-ских, следственных и клинических данных, результатов судебно-медицинских, судебно-биохимических и химико-токсикологических экспертных исследований. Автором выполнена часть судебно-медицинских исследований трупов.

Лично автором в полном объеме проведены органометрия внутричерепных структур, качественное гистологическое исследование аутопсийного материала, качественное гистологическое исследование фрагментов ТМО, УГМ, капсул и содержимого СГ, гисто- и стереогистометрическое исследование капсул СГ. Автором осуществлена организация сравнительного исследования количественного

распределения этанола в различных отделах кровеносной системы трупа, а также исследования влияния свертывания крови на уровень этанолемии.

Автор лично формировал базу данных, осуществлял математическое моделирование посттравматических процессов, проводил математико-статистический анализ полученных результатов. Автором подготовлены тексты всех публикаций по теме диссертации, а также разработаны алгоритмы программных процедур, дизайн окон и написание части исходного кода всех программ для ЭВМ.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности Область диссертационного исследования соответствует паспорту научной специальности 14.03.05 - «Судебная медицина», а именно пункту 1 - «Изучение различных причин смерти, механизмов ее наступления, процесса умирания, посмертных процессов при разных видах насильственной и ненасильственной смерти, разработка методов установления давности наступления смерти» и пункту 2 -«Исследование повреждений, механизмов их возникновения и изменчивости, методах исследования и критериях судебно-медицинской оценки, а также идентификация орудия травмы по морфологическим признакам повреждения».

Публикации по теме исследования Основные результаты работы представлены в 80 научных публикациях, из которых 8 в изданиях, индексированных в PubMed и Scopus, 18 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, 5 монографий и 20 зарегистрированных РФ объектов интеллектуальной собственности (10 патентов на изобретения и 10 свидетельств о государственной регистрации программ для ЭВМ).

Объем и структура диссертации Диссертация состоит из введения, 7-ми глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Работа изложена на 282 страницах, снабжена 23 таблицами и 119 рисунками, в том числе 35 фотоиллюстрациями. Список литературы включает 404 источника, в том числе 65 отечественных и 339 иностранных.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВНОСТИ СУБДУРАЛЬНЫХ ГЕМАТОМ

1.1. Определение возраста субдуральных гематом как важное слагаемое реконструкции обстоятельств их образования1

СГ являются распространенной патологией, встречаясь с частотой до 32,9 на 100000 населения в год [16, 64]. При этом СГ характеризуются очень высокой летальностью, достигающей 90%, и до сих пор считаются наиболее смертельной формой ЧМТ [98, 361, 375]. Даже при наличии адекватного нейрохирургического лечения летальность при СГ составляет 27% [361].

Наиболее частой, но не единственной причиной СГ является ЧМТ. Так, относительная доля травматических СГ в их общей структуре составляет 95%, а в остальных 5% СГ являются самопроизвольными [16, 42]. По данным многих авторов, проводивших масштабные проспективные исследования, частота острых СГ у пострадавших с ЧМТ составляет от 1 -5% до 9-22% при тяжелых формах ЧМТ [9, 11]. Травматические СГ преимущественно представляют собой компонент закрытой или открытой непроникающей ЧМТ Удельная доля этих форм ЧМТ при СГ составляет 91% [16, 42]. При ЧМТ проникающего характера СГ отмечены в 9% случаев [16].

Статистические наблюдения показывают, что частота травматических СГ не имеет значимых сезонной и гендерной зависимостей, но отмечается преимущественное возникновение их у лиц трудоспособного возраста [16]. Образование травматических СГ в комплексе закрытой и открытой непроникающей ЧМТ наблюдается, в порядке уменьшения частоты, в условиях: падения на плоскости, ударных воздействий твердыми тупыми предметами в конфликтных ситуациях, при столкновениях движущегося автомобиля с пешеходом, при падениях на лестничных маршах и с высоты, при травмах внутри автомобиля, при столкновениях рельсового транспорта с пешеходом, при падениях из движущегося транспорта

[42]. Большинство пострадавших в момент получения ЧМТ с субдуральными кровоизлияниями находятся, по данным разных авторов, в алкогольном опьянении [36, 42, 64, 169, 396].

Ввиду своей значительной частоты, высокой летальности и возможности как травматического, так и нетравматического генеза СГ являются одним из наиболее частых объектов судебно-медицинского экспертного анализа, характеризующегося большой сложностью [16]. Сложность экспертной оценки определяется большим количеством факторов и особенностей, присущих данной патологии.

Одним из таких факторов является многообразие потенциальных источников СГ, без идентификации которых невозможно судить о генезе гематом. Наименьшими сложностями в аспекте идентификации своих источников характеризуются СГ при открытой проникающей ЧМТ. Возникновение СГ при такой форме ЧМТ в той или иной мере всегда связано с повреждением сосудов ТМО краями костей черепа в местах переломов. Обязательность повреждения экстрадуральных анатомических структур при проникающей ЧМТ в случаях отсутствия сращений ТМО с внутренней поверхностью черепа может приводить к ассоциации СГ с эпидураль-ными кровоизлияниями [51]. Изредка повреждения сосудов ТМО ввиду непрочности соединения ее эндостального и менингеального листков сопровождаются их расслоением и формированием интрадуральной гематомы [183].

При закрытой и открытой непроникающей ЧМТ образование СГ в большей части обусловлено повреждениями (разрывами или отрывами) частей мозговых вен, которые проходят в субдуральных пространствах и не имеют наружных фиксирующих элементов [80, 170, 369, 372], а также в результате разрывов лептоме-нингеальных сосудов и сосудов коры мозга в очагах УГМ [259, 385]. Однако при данной форме ЧМТ могут наблюдаться и другие источники субдурального кровотечения: повреждения ТМО и ее синусов [316], повреждения артерий поверхности ГМ или их внеоболочечных сегментов [380], микроповреждения кортикальных артерий без церебральных контузий [88].

При наличии патологических изменений повреждения внутричерепных анатомических структур могут возникать и приводить к формированию как острых,

так и хронических СГ в любых возрастных группах в результате минимальной по интенсивности травмы головы или даже без таковой [74].

Один из механизмов образования самопроизвольных СГ связан с развитием васкулитов в ГМ и его оболочках при различных воспалительных процессах. Возникновение СГ как осложнение воспалительных процессов может быть вызвано не только локальными поражениями ГМ и его оболочек [84, 310, 313]. Ряд авторов указывают на возможность осложнения различных системных воспалительных процессов, в том числе и неинфекционной этиологии, образованием СГ [282, 308, 345, 395].

Но первостепенное значение в возникновении нетравматических СГ имеют патологические процессы различного генеза, которые сопровождаются увеличением объемов внутричерепных пространств. Это приводит к чрезмерному растяжению вен мозга, проходящих в увеличенном субдуральном пространстве. В этих условиях даже незначительные динамические воздействия не только в область головы бывают достаточными для возникновения надрывов и разрывов мозговых вен. Известно, что у детей патологическое увеличение объема субдуральных пространств чаще связано с различными черепно-мозговыми диспропорциями [225, 318, 322]; у взрослых такие диспропорции преимущественно обусловлены атрофией ГМ разной этиологии [134, 289].

Еще одним важным фактором риска возникновения нетравматических СГ, приводящим к увеличению объема субдуральных пространств, перерастяжению мозговых вен, считается внутричерепная гипотензия, возникающая обычно вследствие патологической ликвореи [146, 223, 263, 309, 337]. Спонтанная внутричерепная гипотензия может развиваться и без ликвореи [75, 201]. Возникающие при данном состоянии СГ отличаются частыми рецидивами и билатеральной локализацией [148, 247, 297]. Нередко подобный механизм образования внутричерепных СГ реализуется ятрогенно путем развития индуцированной внутричерепной гипо-тензии, которая может быть ассоциирована с любой нейрохирургической процедурой [90, 311, 360, 390].

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Недугов Герман Владимирович, 2021 год

Источник СГ п /V р

Повреждения поверхностных мозговых вен 318 0,449 0,488 0,528

УГМ с повреждениями мозговых вен или без них 317 0,448 0,487 0,526

Изолированные повреждения лептоменингеальных сосудов 11 0,008 0,017 0,030

Повреждения ТМО, дуральных отростков и синусов 4 0,002 0,006 0,016

Капсула СГ 1 3,889 -10"5 0,002 0,009

Очаги УГМ давностью до 3 ч были представлены клиновидными скоплениями множественных интенсивно окрашенных эозином геморрагий. Кровоизлияния имели четкие контуры и в зависимости от объема УГМ локализовались только в коре полушарий или распространялись и в белое вещество. Площадь зоны расположения кровоизлияний уменьшалась по направлению от поверхностных слоев коры к белому веществу. Форма кровоизлияний в зависимости от ориентации плоскости срезов варьировала от округлой до полосовидной. СК были представлены плотными или рыхлыми эритроцитарными скоплениями без признаков свертывания. В зависимости от своей интенсивности СК располагались только по ходу борозд, либо распространялись на поверхности смежных извилин ГМ.

В проекции УГМ давностью 3-12 ч отмечалось набухание олигодендроглии белого вещества независимо от наличия в нем кровоизлияний. При этом вокруг ядер олигодендроглиоцитов появлялся широкий, хорошо различимый ободок ба-зофильной цитоплазмы. В коре наблюдался отек в виде мелковакуолярного спон-гиоза и расширения перицеллюлярных пространств. Контуры кровоизлияний теряли свою четкость (рисунок 5.6). Отмечались укрупнение и гемолиз кровоизлияний (рисунок 5.7).

Рисунок 5.6 - Кортикальные и субкортикальные кровоизлияния в области УГМ давностью 7 ч (гематоксилин и эозин, увеличение 64х)

Рисунок 5.7 - Кортикальные и субкортикальные кровоизлияния в области УГМ давностью 12 ч (гематоксилин и эозин, увеличение 64х)

В очагах УГМ давностью 12 ч в зоне УГМ развивались паретическое полнокровие и лейкостазы. В очагах УГМ давностью 17 ч выраженность экссудативных процессов нарастала. Помимо коры отек появлялся в белом веществе с формированием мелковакуолярного спонгиоза. В коре из-за выраженного расширения пе-рицеллюлярных пространств наблюдались артефициальные выпадения тел нейронов, преимущественно третьего и пятого слоев. Отмечалась миграция нейтрофи-лов за пределы сосудистой стенки. В отдельных наблюдениях появлялись некро-биотические изменения нейронов коры в виде эозинофилии и мутности цитоплазмы, нечеткости контуров ядер нейронов.

Спустя 20 ч после травмы в очагах УГМ происходили дальнейшие слияние и укрупнение кровоизлияний, более выраженные в белом веществе, где формировались микрогематомы. В коре определялись внутрисосудистые фибриновые агрегаты, альтеративные изменения нейронов или очаги неполного некроза. В области СК в этот период развивалась нейтрофильная реакция с наличием лейкостазов, рыхлых периваскулярных лейкоцитарных инфильтратов. В СК небольшой толщины имело место выпадение тонких нитей фибрина.

Через сутки после травмы в очагах УГМ непостоянно определялись кольцевидные геморрагии. Последние были представлены эритроцитарными массами, кольцевидно окружавшими фрагмент нервной ткани с наличием сосуда небольшого диаметра в центре.

В очагах УГМ давностью 2 суток нарастали степень альтеративных изменений коры, полиморфизм и слияние геморрагий, нейтрофильная инфильтрация. В УГМ давностью 3 суток формировались хорошо выраженные очаги некроза всех структурных элементов мозговой ткани с выраженной геморрагической имбиби-цией и нейтрофильной инфильтрацией, окруженные зоной неполного некроза. В наблюдениях ЧМТ давностью 4 суток на границе с очагами полного некроза отмечались заметная пролиферация капилляров и формирование вала из зернистых шаров (рисунок 5.8 и 5.9). В перифокальных отделах мозга наблюдались выпадения нейронов, мелковакуолярный спонгиоз, постепенно исчезало набухание оли-годендроглии. В субарахноидальном пространстве параллельно наблюдались мак-

рофагальная инфильтрация, тромбозы сосудов, формирование крупных конгломератов фибрина.

В течение 8-14 суток после травмы в очагах УГМ отмечались уменьшение нейтрофильной инфильтрации, утолщение вала из пролиферирующих капилляров и зернистых шаров вокруг зоны некроза. В течение 15-21 суток после ЧМТ в пе-рифокальных к демаркационному валу отделах мозга наблюдались выраженное увеличение количества и резкая гипертрофия астроцитов (рисунок 5.10). В суба-рахноидальном пространстве отмечалась различной выраженности лимфоидная инфильтрация.

Спустя три недели после причинения ЧМТ некротизированная ткань в очагах УГМ большей частью подвергалась резорбции, вследствие чего на месте контузи-онных очагов формировались кармановидные западения мозговой ткани различной величины, окаймленные валом из пролиферирующих капилляров и скоплений зернистых шаров. Здесь же еще сохранялась слабая нейтрофильная инфильтрация. В расположенной далее области астроцитарного глиоза наблюдалось выраженное образование грубых глиальных волокон большой толщины. В окружающей зону УГМ ткани мозга отмечались выраженный отек, участки выпадения нейронов. В субарахноидальном пространстве развивалась пролиферация фибробластических клеток с накоплением коллагеновых волокон. В проекции СК и в очагах УГМ появлялось множество гемосидерофагов (рисунок 5.11).

Через месяц после причинения ЧМТ резорбция некротизированной ткани завершалась. На месте бывших очагов УГМ формировались сообщавшиеся с суба-рахноидальным пространством псевдокисты. В стенках псевдокист еще сохранялись немногочисленные зернистые шары. Нарастала степень астроцитарного глиоза, значительно увеличивалось количество гипертрофированных астроцитов и гли-альных волокон. В проекции СК появлялись конгломераты гемоглобинового пигмента золотисто-желтого цвета. Повсюду в субарахноидальном пространстве были видны крупные периваскулярные плотные инфильтраты из лимфоцитов, плазматических клеток и клеток моноцитарного ряда, наблюдалось значительное увеличение количества новообразованных коллагеновых волокон.

Рисунок 5.8 - Реактивный ангиоматоз и зернистые шары в очаге УГМ давностью 13 суток (гематоксилин и эозин, увеличение 64х)

Рисунок 5.9 - Множественные зернистые шары в очаге УГМ давностью 11 суток (гематоксилин и эозин, увеличение 64х)

В завершение своей эволюции УГМ были представлены полностью сформированными псевдокистами, в стенках которых зернистые шары уже не обнаруживались (рисунок 5.12). Большинство из изученных псевдокист являлись сообщавшимися с субарахноидальным пространством многокамерными полостными образованиями с наличием длинных карманообразных выступов, распространявшихся под поверхностными слоями коры далеко за пределы зоны сообщения псевдокисты с субарахноидальными ячеями. При этом в случаях прохождения плоскости среза над карманообразным выпячиванием перпендикулярно поверхности извилины мозга сбоку от зоны сообщения псевдокисты с субарахноидальным пространством, на гистологических препаратах очаги УГМ представлялись в виде расположенных в толще коры или на границе коры с белым веществом изолированных псевдокист, иногда с наличием элементов лептоменинкса. Истинный характер указанных полостных образований выявлялся лишь на ступенчатых срезах, часть из которых проходила через соустье псевдокисты с субарахноидальным пространством.

В субарахноидальном пространстве отмечалась картина хронического продуктивного лептоменингита, сопровождавшегося неравномерно выраженным склерозом и наружной гидроцефалией (рисунок 5.13). Морфологическим субстратом последней являлись очаговые скопления эозинофильной жидкости в субарах-ноидальных ячеях или оптически пустое их значительное расширение.

Стенки постконтузионных псевдокист имели рыхлое строение, с небольшой плотностью расположения гипертрофированных астроцитов и глиальных волокон. По мере удаления от псевдокист размеры астроцитов и толщина глиальных волокон постепенно уменьшались, а плотность расположения увеличивалась. Глиаль-ные волокна приобретали упорядоченное расположение. Далее рубец постепенно переходил в белое вещество или через зону выпадения нейронов в сохранившуюся отечную кору. Глиомезодермальный рубец с полостью в центре и явлениями гемо-сидероза оставался на месте очагов в УГМ в течение длительного времени. В отдельных наблюдениях в участках выпадения нейронов по периферии глиального рубца обнаруживались пылевидные скопления солей кальция.

Рисунок 5.10 - Анизоморфный астроцитарный глиоз коры ПБМ с выраженной гипертрофией астроцитов в исходе УГМ (гематоксилин и эозин, увеличение 129х)

Рисунок 5.11 - Интенсивный гемосидероз в очагах СК и УГМ давностью 36 суток (гематоксилин и эозин, увеличение 64х)

Рисунок 5.12 - Ложная порэнцефалия в исходе перенесенных УГМ давностью 130 суток (гематоксилин и эозин, увеличение 129х)

Рисунок 5.13 - Продуктивный лептоменингит и анизоморфный астроцитарный глиоз коры ПБМ в области СК и УГМ давностью 49 суток (гематоксилин и эозин, увеличение 64х)

Вариабельность сроков организации очагов УГМ зависела от их размеров. На месте крупных контузионных очагов отмечалось формирование более широкой зоны полного некроза с более сильно выраженным экссудативным воспалением. Наличие крупных некрозов пролонгировало экссудативную фазу воспалительно-репаративного процесса, замедляя наступление пролиферативной фазы. Отмечалась неспособность завершения организации крупных очагов УГМ с образованием полноценного глиомезодермального рубца. На месте контузионных очагов формировались очаги ложной порэнцефалии. Небольшие очаги УГМ, напротив, полностью организовывались к концу первого месяца после причинения ЧМТ без формирования псевдокисты, с образованием изоморфного астроцитарного глиоза поверхностных слоев коры без выраженного их гемосидероза.

Таким образом, эволюция УГМ составляет ряд закономерно развивающихся и сменяющих друг друга в определенные сроки фаз, включающих развитие некроза нервной ткани с экссудативным воспалением в его зоне, формирование ограничительного вала из зернистых шаров и пролиферирующих капилляров, резорбцию некротизированных масс с последующим полным или неполным замещением образовавшегося дефекта глиомезодермальным рубцом. В СК отмечаются гемолиз и свертывание излившейся крови с последующей ее резорбцией и развитием остаточного гемосидероза и асептического хронического продуктивного лептоменин-гита.

Приведенные результаты соответствуют существующим представлениям о качественной кинетике воспалительно-репаративного процесса в области УГМ [47, 204, 254, 373]. В настоящее время происходящие в очагах УГМ патологические изменения прослежены на ультраструктурном уровне, подтверждены на клиническом материале и воспроизведены экспериментально [208, 216, 367]. В целом эволюция церебральных контузионных очагов представляет собой частный случай стереотипной воспалительно-репаративной реакции, слагающейся из фаз экссудации, пролиферации и репарации и отличающейся от своих аналогов в других тканях лишь индивидуальностью типов клеточных популяций, последовательно доминирующих в морфогенезе.

5.3. Математическое моделирование качественной патоморфологии

церебральных ушибов в аспекте определения их давности22

Проведенное исследование эволюции УГМ актуализировало следующие качественные гистологические критерии давности ЧМТ:

1. Облигатные.

1.1. Изолированная сосудистая реакция, проявляющаяся гиперемией при отсутствии каких-либо явлений нейтрофильной инфильтрации, пролиферации или репарации.

1.2. Изолированная экссудация, проявляющаяся сосудистой реакцией с наличием или отсутствием некротически-экссудативных изменений при обязательном отсутствии любых пролиферативно-репаративных проявлений.

1.3. Зернистые шары.

1.4. Перифокальный реактивный ангиоматоз.

1.5. Астроцитарный глиоз.

1.6. Отсутствие астроцитарного глиоза.

2. Факультативные.

2.1. Кольцевидные церебральные кровоизлияния.

2.2. Лептоменингеально-церебральный гемосидероз.

2.3. Аксональные шары.

2.4. Продуктивный лептоменингит.

Из группы перечисленных критериев изолированные сосудистая реакция и экссудация являются стартовыми, зернистые шары, реактивный ангиоматоз, кольцевидные кровоизлияния и аксональные шары - промежуточными, а глиоз, гемосидероз и продуктивный лептоменингит - финальными персистирующими проявлениями эволюции УГМ. Стартовым критерием давности ЧМТ также является факт отсутствия такого облигатного финального морфологического критерия как отсутствие астроцитарного глиоза.

Из множества известных непрерывных вероятностных распределений наиболее пригодным для адекватного моделирования качественной кинетики облигат-ных стартовых морфологических проявлений эволюции УГМ являлось семейство экспоненциальных распределений с параметром X (таблица 5.2). Гистограммы сроков существования этих показателей и аппроксимирующие их функции семейства экспоненциальных распределений приведены на рисунках 5.14-5.16.

Полученные результаты позволяют вычислять вероятности обнаружения каждого из указанных стартовых патоморфологических проявлений качественной кинетики УГМ в срок более или менее любого заданного значения т:

P(t >т) = e ~Хт и P(t < т) = 1 - e "Ат, где t - давность ЧМТ, суток,

а также определять максимальную давность УГМ для заданной величины статистической ошибки:

ln а

t =-,

-А

где

а = P(t >т),

а остальные обозначения те же [5, 10].

Распределение сроков обнаружения зернистых шаров в очагах УГМ являлось унимодальным с выраженной положительной асимметрией (рисунок 5.17). Удобной моделью для подобных типов данных является логнормальное распределение.

Таблица 5.2 - Результаты математического моделирования кинетики стартовых показателей эволюции УГМ семейством экспоненциальных распределений

Показатель n к X2 Р

Изолированная сосудистая реакция 32 0,702321257 22,051 0,041

Изолированная экссудация 84 0,359921803 4,384 0,496

Отсутствие глиоза 109 0,232466865 4,279 0,370

22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

0

2 3 4 5

Давность ЧМТ, сутки

6

7

Рисунок 5.14 - Гистограмма сроков обнаружения изолированной сосудистой

реакции в очагах УГМ

1

Рисунок 5.15 - Гистограмма сроков обнаружения изолированной

экссудации в очагах УГМ

Статистический анализ 49 наблюдений УГМ позволил сделать вывод, что наиболее адекватно сроки наличия зернистых шаров в контузионных очагах могут быть аппроксимированы логнормальным распределением с параметрами формы л = 2,5098191 и масштаба а = 0,729219 (х2 = 4,043; р = 0,132). Реактивный ангиоматоз - второй промежуточный маркер пролиферативной фазы воспалитель-но-репаративного процесса в очагах УГМ самостоятельного диагностического значения не имел, поскольку во всех случаях (n = 37) обнаруживался одновременно с наличием зернистых шаров.

Математическое моделирование сроков обнаружения зернистых шаров делает возможным определение односторонних оценок давности ЧМТ по формулам:

Pit т) =-1 7 1 exp(- (h ^ - 2'50981?1)2 \dx и

4 у ЛТ1Л1Ш j -V I 2 • 0 7292192

(ln x - 2,5098191)2

1 т 1

P(t <т) = -;= f —exp

0,729219л& 0 х

2 • 0,7292192

dx

где х - переменная интегрирования, а остальные обозначения те же.

Используя формулы вычисления односторонних толерантных пределов, можно вычислять и двусторонние толерантные интервалы давности ЧМТ:

P°min < t <Tmax) =1 - P(t <^шт) - P(t ^°max) .

Остальные модельные оценки давности ЧМТ для различных уровней доверительных вероятностей приведены в таблице 5.3. Указанные оценки также могут быть получены с помощью разработанной программы для ЭВМ «Probability Distribution Calculator» объемом 3,5 Мб, реализующей изложенные вероятностные вычисления в операционной среде Windows [60]. Программа обеспечивает получение всего комплекса аналогичных оценок представителей семейств экспоненциальных, логнормальных и нормальных распределений, а также содержит базу значений параметров всех полученных в рамках настоящего исследования экспоненциальных и логнормальных распределений. Примеры стартового и итогового окон программы приведены на рисунках 5.18 и 5.19.

<

Давность ЧМТ, сутки

Рисунок 5.16 - Гистограмма сроков отсутствия астроцитарного глиоза

в очагах УГМ

Давность ЧМТ, сутки

Рисунок 5.17 - Гистограмма сроков обнаружения зернистых шаров в очагах УГМ

Таблица 5.3 - Сроки обнаружения качественных патоморфологических критериев давности УГМ для аппроксимирующих вероятностных распределений, суток

Критерий P(t < max) или P(t > min)

0,8 0,9 0,95 0,975 0,99

Изолированная сосудистая реакция max 2,3 3,3 4,3 5,3 6,6

Изолированная экссудация max 4,5 6,4 8,3 10,2 12,8

Отсутствие глиоза max 6,9 9,9 12,9 15,9 19,8

Зернистые шары min 6,7 4,8 3,7 2,9 2,3

max 22,7 31,3 40,8 51,4 67

Кольцевидные кровоизлияния min 3,4 2,1 1,5 1,2 1,0

max 10,8 12,1 12,7 13,0 13,2

Аксональные шары min 4,5 2,9 2,1 1,7 1,4

max 14,3 15,9 16,7 17,1 17,3

Астроцитарный глиоз min 17,8 13,4 11,2 10,1 9,4

Гемосидероз min 17,6 13,3 11,2 10,1 9,4

Продуктивный лептоменингит min 13,8 8,4 5,7 4,4 3,5

Активация текстовых полей с возможностью введения в них числовых данных происходит после выбора пользователем типа модельного вероятностного распределения из нередактируемого выпадающего списка «Distribution».

Другой актуальной математической моделью является равномерное распределение. Равномерным можно считать распределение сроков обнаружения любого финального персистирующего морфологического признака, каковыми в очагах УГМ являются астроцитарный глиоз, гемосидероз и продуктивный лептоменингит (рисунок 5.20-5.22). Приближенно равномерными можно считать также распределения сроков обнаружения факультативных промежуточных критериев: кольцевидных кровоизлияний и аксональных шаров (рисунок 5.23 и 5.24). Модельные оценки давности ЧМТ при наличии критериев, кинетика которых аппроксимирована семейством равномерных распределений, также приведены в таблице 5.3.

_ х

Probability Distribution Calculator

Distribution

Value

a =

df =

Database of distribution parameter values

Л =

M = a =

df2 =

Рисунок 5.18 - Окно программы «Probability Distribution Calculator» с введенными в текстовые поля данными для признака отсутствия астроцитарного глиоза, моделируемого экспоненциальным распределением

Рисунок 5.19 - Окно программы «Probability Distribution Calculator» с результатами вероятностных вычислений для введенных в текстовые поля данных

9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

1 1

1 1 ■ рр^

■

X

0

2 С

ю со х

о ш

I-

о 0

т ^

с

о

0

5

10 15

40 45

50

20 25 30 35 Давность ЧМТ, сутки

Рисунок 5.20 - Гистограмма сроков астроцитарного глиоза в очагах УГМ

х

0

2 С

ю со х

о ш

I-

о 0

т ^

с

о

4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0

0 5 10 15 20 25 30 35

Давность ЧМТ, сутки

40

45

Рисунок 5.21 - Гистограмма сроков гемосидероза в очагах УГМ

7 6

£ 5 2

ю 4

со

X

о ш

I-

0 0

1 2

3

1 0

0

5

10 15

20 25 30 35 40 45 50 55

Давность ЧМТ, сутки

Рисунок 5.22 - Гистограмма сроков продуктивного лептоменингита в очагах УГМ

8 7

1 1 1

■

и I 1 1

¡¡и 1 ■ ■

щ ш р ф/ ш ш

* 6 X

0

¡Г 5

ю со х

о ш

I-

0 3

§ 2 к/

4

1 0

0 12 3 4

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Давность ЧМТ, сутки

Рисунок 5.23 - Гистограмма сроков обнаружения кольцевидных кровоизлияний

в очагах УГМ

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Давность ЧМТ, сутки

Рисунок 5.24 - Гистограмма сроков обнаружения аксональных шаров в

очагах УГМ

Помимо модельных оценок, основанных на знании типов вероятностных распределений, для всех патоморфологических критериев качественной кинетики УГМ были определены также односторонние непараметрические толерантные пределы давности ЧМТ (таблица 5.4). Полученные непараметрические оценки не зависят от типа и параметров распределения эмпирических данных, вследствие чего характеризуются меньшей чувствительностью [10].

Таблица 5.4 - Односторонние непараметрические толерантные пределы давности ЧМТ для гистологических показателей качественной кинетики УГМ

Показатель Предел, суток Доля наблюдений, для которых

тт тах а / > тгп / < тах

Изолированная со- 0,1 - > 0,931

судистая реакция 0 7,6 0,05 - > 0,911

(п = 32) 0,01 - > 0,866

Продолжение таблицы 5.4

Показатель Предел, суток Доля наблюдений, для которых

тт тах а / > тт / < тах

Изолированная экссудация (п = 84) 0 16 0,1 - > 0,972

0,05 - > 0,965

0,01 - > 0,946

Отсутствие глиоза (п = 109) 0 22 0,1 - > 0,977

0,05 - > 0,971

0,01 - > 0,955

Зернистые шары (п = 49) 1,13 57 0,1 > 0,954 > 0,954

0,05 > 0,941 > 0,941

0,01 > 0,910 > 0,910

Кольцевидные Кровоизлияния (п = 37) 0,9 13 0,1 > 0,940 > 0,940

0,05 > 0,922 > 0,922

0,01 > 0,883 > 0,883

Аксональные шары (п = 7) 1 18 0,1 > 0,720 > 0,720

0,05 > 0,652 > 0,652

0,01 > 0,518 > 0,518

Астроцитарный глиоз (п = 24) 9 - 0,1 > 0,901 -

0,05 > 0,883 -

0,01 > 0,825 -

Гемосидероз (п = 12) 9 - 0,1 > 0,825 -

0,05 > 0,779 -

0,01 > 0,681 -

Продуктивный лептоменингит (п = 24) 3 - 0,1 > 0,901 -

0,05 > 0,883 -

0,01 > 0,825 -

При математическом моделировании семейством равномерных распределений актуальным является лишь выяснение концов временных отрезков обнаружения критериев качественной кинетики УГМ. Для финальных персистирующих ее критериев имеет смысл определять только нижние пределы, а для промежуточных - двусторонние интервалы. При этом в качестве пределов давности ЧМТ принимаются выборочные значения ее верхнего и нижнего экстремумов. Поэтому для показателей, моделируемых семейством равномерных распределений, в отличие от всех остальных, особое значение приобретает определение непараметрических толерантных пределов (см. таблицу 5.4).

Полученные результаты, реализуемые путем самостоятельных вычислений, применения табулированных данных или программы для ЭВМ «Probability Distribution Calculator» позволяют устанавливать давность УГМ при отсутствии какой-либо дополнительной информации о возможных сроках причинения ЧМТ. Однако результаты проведенного математического моделирования позволяют определять давность ЧМТ в условиях наличия нескольких конкретных версий о возможных сроках ее причинения.

В настоящее время определение давности ЧМТ в подобных условиях осуществляется путем выявления каких-либо критериев качественной кинетики УГМ с последующим исключением тех гипотез, предполагаемые сроки реализации которых выходят за пределы сроков их обнаружения. Однако подобная тактика неэффективна, если актуальный критерий может обнаруживаться в сроки, предполагаемые сразу несколькими альтернативными следственными версиями.

Между тем, вероятности соответствия искомой давности ЧМТ с наличием какого-либо моделируемого проявления качественной кинетики УГМ одному из конечного множества альтернативных сроков причинения ЧМТ [tx, t2 ,...tn } могут быть определены путем вычисления априорных вероятностей каждой из них с последующей их переоценкой по теореме Байеса:

i=n

P(ti) = fi / £ f,

i=i

где P(ti) - апостериорная вероятность данной версии давности УГМ;

г - порядковый номер версии давности УГМ; п - количество дифференцируемых версий давности УГМ; / - априорная вероятность данной версии давности УГМ. В свою очередь априорные вероятности версий давности УГМ есть плотности вероятностей модельных распределений. Как известно из теории вероятностей и математической статистики, для семейства экспоненциальных распределений плотности вероятностей вычисляются по формуле:

Для семейства логнормальных распределений плотности вероятностей определяют по формуле:

Для критериев качественной кинетики УГМ, моделируемых семейством равномерных распределений, ввиду свойств последнего вероятности любых версий давности ЧМТ одинаковы для всех значений, заключенных внутри модельных или непараметрических толерантных пределов [5, 10].

На языке программирования С# также разработана программа для ЭВМ «Bayesian Probability Distribution Calculator» объемом 2,7 Мб, реализующая изложенную методику определения вероятностей следственных версий о давности причинения ЧМТ [61]. Программа содержит базу значений параметров всех полученных в рамках настоящего диссертационного исследования модельных экспоненциальных, логнормальных и гамма-распределений, которые можно вставлять в соответствующие текстовые поля. Примеры стартового и итогового окон программы приведены на рисунках 5.25 и 5.26.

Определение давности ЧМТ на основе использования изложенных принципов математического моделирования и дифференциальной диагностики следственных версий демонстрирует следующий пример из судебно-медицинской экспертной практики (Заключение эксперта № 05-7-205 «Б» от 2018 г.).

ft = Ae~xti [5, 10].

Bayesian Probability Distribution Calculator

л = и =

a = a =

P =

Рисунок 5.25 - Окно программы «Bayesian Probability Distribution Calculator» с введенными в текстовые поля данными из примера для двухэлементного множества следственных версий давности УГМ с отсутствием астроцитарного глиоза

Рисунок 5.26 - Окно программы «Bayesian Probability Distribution Calculator» с результатами вероятностных вычислений для введенных в текстовые поля данных

Согласно следственным данным потерпевший В., 45 лет, 08.05.2018 г. примерно во время ссоры получил удар рукой по голове, от которого упал, вторично ударившись головой об асфальт. Сразу после этого В. был доставлен в больницу, которую самостоятельно покинул на следующий день утром. Дома В. не появлялся в течение последующих двух суток, был обнаружен родственниками 11.05.2018 г. лежащим на детской площадке. В экстренном порядке госпитализирован в нейрохирургический стационар. При поступлении состояние тяжелое. Оценка по шкале комы Глазго - 11-12 баллов. Сознание нарушено до степени оглушения. В контакт вступает, не ориентирован в пространстве, времени и собственной личности. После рентгенологического и КТ-исследований диагностированы переломы свода и основания черепа, ушибы лобных и височных долей. В последующие дни состояние В. прогрессивно ухудшалось, 23.05.2018 г. в 09.35 констатирована смерть пострадавшего. При судебно-медицинском исследовании трупа В. обнаружены линейный перелом правых теменной и височной костей, линейный перелом правой глазничной части лобной кости, очаговые СК и ушибы выпуклых поверхностей лобных и височных долей ГМ, а также морфологические проявления отек и дислокации ГМ в сочетании с развитием вторичных ВСК. По результатам проведенных исследований экспертом сделан вывод о давности причинения церебральных повреждений в период не более 14 суток от момента наступления смерти В., т.е. до времени его ссоры, избиения и падения на асфальт 08.05.2018 г.

В связи с противоречием экспертных выводов имевшимся следственным данным в отношении давности причинения повреждений следствием назначена повторная комиссионная судебно-медицинская экспертиза, на разрешение которой поставлен вопрос о давности ЧМТ.

В ходе повторного судебно-гистологического исследования архивных микропрепаратов аутопсийного материала в ТМО из области перелома черепа обнаружены распространенный отек, гиперемия, рыхлая нейтрофильная инфильтрация, очаги некроза и геморрагического пропитывания. На эпидуральной поверхности ТМО выявлены наложения свертков крови, состоящих из компактных ли-зированных эритроцитарных масс и тонких прослоек фибрина. Местами на гра-

нице дуральной оболочки и свертков крови наблюдается слабая фибропластиче-ская реакция. Свертки крови меньшей толщины аналогичного строения и с аналогичной реакцией обнаружены и на субдуральной поверхности ТМО. Субарахнои-дальное пространство ПБМ полнокровное, расширено, заполнено лизированными компактными эритроцитарными массами с примесью тонких нитей фибрина. На фоне кровоизлияния рыхлая нейтрофильно-мононуклеарная инфильтрация. Прилегающие к СК поверхностные слои коры ПБМ в состоянии полного и неполного некроза и геморрагической имбибиции. По периферии некротических изменений определяются слабый реактивный ангиоматоз, формирование единичных зернистых шаров. Астроцитарный глиоз отсутствует. В остальных отделах коры ПБМ, в подкорковой области и в стволе мозга паретическое полнокровие, расширение периваскулярных и перицеллюлярных пространств, мелковакуолярный спонгиоз. В стволе на фоне указанных гемоциркуляторных расстройств дополнительно определяются полосовидные инфильтрирующие кровоизлияния.

Таким образом, при патоморфологическом исследовании контузионных очагов установлено наличие двух качественных критериев давности ЧМТ, моделируемых логнормальным и экспоненциальным распределениями соответственно: наличие зернистых шаров и отсутствие астроцитарного глиоза. Морфологические изменения ТМО в области субдурального кровоизлияния при оценивании давности ЧМТ не учитывались, т.к. СГ была обнаружена только микроскопически и на фоне некротически-экссудативного пахименингита, что не исключало ее вторичного характера. Реактивные изменения в области ВСК при оценке давности ЧМТ также не учитывались ввиду их вторичного характера.

Поскольку все оценки нижнего толерантного предела давности ЧМТ не выходили за рамки периода нахождения В. в стационаре, юридической значимостью обладали только оценки верхнего толерантного предела. Для признака отсутствия астроцитарного глиоза при 95% доверительной вероятности верхний толерантный предел давности ЧМТ равен

1п 0,05

t =-= 12,9 суток.

0,232466865 7

Аналогичный результат может быть получен с использованием программы «Probability Distribution Calculator» (см. рисунок 5.18 и 5.19)23. Признак наличия зернистых шаров обладает меньшей диагностической значимостью, поскольку для него аналогичный толерантный предел равен 40,8 суток.

Согласно реактивным изменениям в области очагов УГМ вероятность причинения ЧМТ потерпевшему В. 08.05.2018 г., т.е. в срок более 12,9 суток, менее 5%. Следовательно, с вероятностью 95% ЧМТ причинена в срок до 12,9 суток, т.е. до 10.05.2018 г., незадолго перед тем, как В. был обнаружен на детской площадке.

Учитывая имеющиеся следственные и экспертные данные, возможные сроки причинения ЧМТ можно свести к двум конкретным версиям: либо 11.05.2018 г., либо 08.05.2018 г., т.е. соответственно за 12 и 15 суток до наступления смерти потерпевшего. В этих условиях правомочно применение байесовского алгоритма.

Для критерия отсутствия астроцитарного глиоза соответствующие плотности вероятностей равны

f = 0,232466895e -°,23246686512 = 0,014284076,

f2 = 0,232466895e -°,23246686515 = 0,007111724.

Отсюда апостериорные вероятности причинения ЧМТ в рассматриваемые сроки составляют

P(t1) = 0,014284076 /(0,014284076 + 0,007111724) = 0,668, P(t2) = 0,007111724 /(0,014284076 + 0,007111724) = 0,332, т.е. вероятность причинения ЧМТ потерпевшему 11.05.2018 г. в 2 раза больше, чем 08.05.2018 г. Аналогичный результат может быть получен с помощью программы «Bayesian Probability Distribution Calculator» (см. рисунок 5.25 и 5.26).

Для менее значимого в диагностическом плане для заданных условий критерия наличия зернистых шаров в очагах УГМ плотности вероятностей для каждого из указанного двухэлементного множества следственных версий равны:

23 В данном «Заключении эксперта» расчеты основывались на ранних модификациях модельных распределений, опубликованных в работе [34] и привели к аналогичному результату.

f\ =-i=exp

1 12 • 0,729219 •42ж

г 1

f2 =-i= exP

2 15 • 0,729219 •42ж

(ln12 - 2,5098191)2 2 • 0,7292192

(ln15 - 2,5098191)2 2 • 0,729219 2

= 0,045563535

= 0,035149105

Отсюда апостериорные вероятности причинения ЧМТ в рассматриваемые сроки составляют

ч 0,045563535

P(ti) =---= 0,565,

0,045563535 + 0,035149105

, 0,035149105

P(t 2) =-'-= 0,435.

0,045563535 + 0,035149105

И по признаку наличия зернистых шаров вероятность причинения В. травмы 11.05.2018 г. в 1,3 раза больше, чем 08.05.2018 г. На основании изложенного были сформулированы соответствующие экспертные выводы, подтвердившие выводы первичной судебно-медицинской экспертизы.

Таким образом, результаты проведенного математического моделирования качественной патоморфологии УГМ позволяют в количественной вероятностной форме устанавливать давность закрытой или открытой непроникающей ЧМТ с их наличием, а также определять вероятности альтернативных следственных версий о предполагаемых сроках причинения ЧМТ. Полученные данные с успехом могут быть использованы для определения давности травматических СГ в случае их ассоциации с лептоменингеально-церебральными повреждениями, сроки обнаружения которых могут быть моделированы теоретическими вероятностными распределениями с известными математико-статистическими свойствами. Необходимые для практической реализации математические расчеты могут выполнены самостоятельно с использованием разработанных аналитических выражений или заменены табулированными в настоящем исследовании данными. Также указанные расчеты могут быть произведены в автоматическом режиме с помощью разработанных программ для ЭВМ «Probability Distribution Calculator» и «Bayesian Probability Distribution Calculator» или иных программных средств.

<

>

>

ГЛАВА 6. ОЦЕНКА ДАВНОСТИ СУБДУРАЛЬНЫХ ГЕМАТОМ ПО БИОМЕХАНИКЕ СДАВЛЕНИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА

6.1. Оценка периодов давности субдуральных гематом по осложнениям

церебральной дислокации24

Анализ 467 наблюдений СГ при летальной закрытой и открытой непроникающей ЧМТ показал, что дислокация ГМ явилась непосредственной причиной смерти 79,7% (372) пострадавших. При этом у 55,7% (260) пострадавших дислокация ГМ была вызвана первичными травматическими СГ, а у 24,0% (112) пострадавших - рецидивами гематом после их хирургического удаления. В 8,6% (40) наблюдений непосредственной причиной смерти явились пневмонии, а в 5,6% (26) - воспалительная патология ГМ и его оболочек. У 6,2% (29) пострадавших дислокация мозга осложнилась развитием его инфарктов различной локализации.

Дислокация ГМ явилась непосредственной причиной смерти всех пострадавших, которым не оказывалась медицинская помощь. Иные непосредственные причины смерти имели место только в случаях оказания медицинской помощи, а воспалительные внутричерепные осложнения СГ - только после проведения де-компрессионных и костно-пластических трепанаций черепа. Поэтому в аспекте определения давности СГ при их естественном течении актуальность представляет только церебральная дислокация, т.к. реализация остальных потенциально летальных осложнений СГ требует значительно большего времени, что возможно только в условиях оказания медицинской помощи. Внутричерепная воспалительная патология вообще возможна только после проведения нейрохирургических вмешательств, придающих ЧМТ проникающий характер. Частота и сроки реализации непосредственных причин смерти при травматических СГ по данным собственных наблюдений приведены на гистограмме (рисунок 6.1).

Поскольку при естественном течении СГ непосредственной причиной смерти является дислокация ГМ, то представляется актуальным изучение ее проявлений.

200

180 - 160 | 140 1 120 § 100 | 80 I 60

40 20 0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

Давность СГ, сутки

Рисунок 6.1 - Гистограмма сроков непосредственных причин смерти при СГ

Одним из основных патоморфологических проявлений нисходящих транстен-ториальных дислокаций, развивающихся вследствие сдавления мозга супратенто-риальными СГ, являются вторичные ВСК. До настоящего времени при изучении вторичных ВСК основное внимание судебных медиков уделялось лишь выяснению причин их развития и созданию критериев дифференциальной диагностики с первичными кровоизлияниями. Изучение же динамики развития вторичных ВСК и использования этих данных для установления давности СГ не проводилось.

В этой связи ретроспективно было изучено 125 наблюдений летальной ЧМТ с наличием супратенториальных СГ, сопровождавшихся развитием сдавления и дислокации ГМ, но не подвергавшихся нейрохирургическому лечению. Сравнительный анализ показал, что продолжительность ИТП у пострадавших с развитием вторичных ВСК существенно больше такового с их отсутствием (рисунок 6.2). Указанные различия являлись статистически значимыми (/ = 4,967; р = 4,629 10-6). Это свидетельствовало, что при отсутствии декомпрессии фактор скорости развития церебральной дислокации является определяющим в генезе формирования вторичных ВСК.

"""дислокация" ГМ"при""первичных"СГ; ..воспалительная. патологияТМи егооболонек;

I ["пневмонии;-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

"дислокация" ГМ. при. рецидивах" СГ;__________________________________________________

"инфаркты ГМ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

т1оаДг.

—1—1—

275 250 225 200 175 т 150 н 125 100 75 50 25 0

Рисунок 6.2 - Длительность ИТП при наличии и отсутствии вторичных ВСК

Согласно проведенному по методу Каплана-Мейера анализу выживаемости, рассматривавшего наблюдения СГ с наличием ВСК в качестве полных, а с их отсутствием - в качестве цензурированных справа, кумулятивная вероятность развития вторичных ВСК при летальных супратенториальных СГ возрастает по мере увеличения ИТП и затем приближается к своему пределу, равному единице (рисунок 6.3). Это означает, что пролонгация ИТП в течении сдавления ГМ супратенто-риальными СГ неизбежно сопровождается развитием вторичных ВСК. Указанное обстоятельство позволяет объективно судить о продолжительности ИТП и давности СГ. Следует отметить, что иногда вторичные ВСК могут развиваться уже после оперативного удаления СГ и ликвидации источника церебральной компрессии [122]. Механизм подобных ВСК аналогичен механизму гидростатического отека при СГ и связан с вакатной гиперемией, возникающей после эвакуации СГ. Особенно велик риск развития ВСК после удаления двусторонних СГ большого объема [122].

-^ь- Меап Щ ] Mean±SD М1п-Мах

о-—

ВСК- ВСК+

- полные наблюдения; о - цензурированные наблюдения

1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0

6- А

0 25 50

75 100 125 150 175 200 225 250 275

Продолжительность ИТП, ч

Рисунок 6.3 - Кумулятивная вероятность отсутствия вторичных ВСК в зависимости от длительности ИТП при супратенториальных СГ

Помимо вторичных кровоизлияний расстройства кровообращения, возникающие в результате церебральной компрессии, сопровождаются также образованием инфарктов ГМ [178]. Основной причиной церебральных инфарктов является ишемия, вызванная ущемлением сосудов поверхности мозга между костными или дуральными выступами полости черепа, а также непосредственным сдавлением артерии источником церебральной компрессии. В этих случаях локализация инфарктов определяется расположением источника сдавления и типом дислокации ГМ [123, 346, 374].

Для выявления патогенетических, морфологических и временных особенностей инфарктов ГМ при супратенториальных СГ были изучены 407 наблюдений указанных гематом при летальной закрытой и открытой непроникающей ЧМТ. Какие-либо аномалии расположения артерий поверхности ГМ в исследованных наблюдениях отсутствовали. Проведенное исследование позволило выделить две группы инфарктов, возникающих при сдавлении ГМ супратенториальными СГ.

Первую группу составили инфаркты внутренней и базальной поверхностей затылочных долей, возникшие вследствие сдавления одной из задних мозговых артерий краем намета мозжечка при исходящей транстенториальной дислокации ГМ. Иногда инфаркты первой группы дополнительно распространялись еще и на прилегающие отделы височных долей. На КТ признаки ишемии в указанных зонах мозга визуализировались уже к концу первых суток от момента появления клинических симптомов сдавления ГМ.

Вторую группу образовали инфаркты конвекситальных грыжевых выпячиваний ГМ в проекции трепанационных окон. Частотные характеристики инфарктов названных групп приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Точечные и 95% интервальные частотные оценки инфарктов ГМ при его сдавлении супратенториальными СГ

Показатель, % Тип инфаркта ГМ

1-й (п = 16) 2-й (п = 10)

Ль Р Ль Р

Частота при СГ,*в т.ч. односторонних двусторонних 3,36 0,89 4,15 5,82 3,25 7,89 9,28 8,12 13,38 2,22 0,37 3,74 4,26 1,76 8,04 7,32 5,07 14,71

Ассоциация с вторичными ВСК 19,8 43,8 70,1 12,2 40,0 73,8

Множественность 1,6 12,5 38,3 2,5 20,0 55,6

Ассоциация с инфарктами иных типов 0,2 6,3 30,2 0,3 10,0 44,5

Контралатеральность по отношению к СГ 1,4 11,1 34,7 - - -

Примечание - Частота инфарктов первой группы рассчитывалась относительно наблюдений с продолжительностью сдавления ГМ не менее 24 ч. Частота инфарктов второй группы определялась относительно наблюдений, в которых пострадавшим проводилась трепанация черепа.

Для выявления факторов риска развития церебральных инфарктов при дислокациях ГМ, вызванных супратенториальными СГ, проводился дополнительный сравнительный статистический анализ. Учитывая сроки развития инфарктов, контрольную группу для инфарктов первого типа составили наблюдения с продолжительностью ИТП не менее 24 ч, для инфарктов второго типа - наблюдения с краниотомией. В качестве возможных факторов риска инфарктов ГМ при его сдавле-нии супратенториальными СГ рассматривались атеросклероз артерий поверхности мозга и объем первичных СГ.

При сравнении относительных частот атеросклероза артерий поверхности ГМ статистически значимых различий среди наблюдений с развитием инфарктов как первой, так и второй групп и без таковых обнаружено не было (р = 1,000). Суммарный объем первичных СГ при наличии церебральных инфарктов мозга первой группы превысил аналогичный показатель в контрольной группе наблюдений (рисунок 6.4). Обнаруженное межгрупповое различие (А х = 33,2 мл) являлось статистически значимым (/ = 1,995; р = 0,047). По частоте ассоциации с вторичными ВСК статистически значимых различий между наблюдениями контрольной группы и травматического сдавления ГМ с развитием инфарктов первого типа выявлено не было (р = 0,437). Таким образом, в генезе инфарктов ГМ при его сдавлении супратенториальными СГ основную роль играют особенности церебральной компрессии (объем и локализация СГ), а не атеросклероз артерий поверхности мозга.

Анализ выживаемости по методу Каплана-Мейера с рассмотрением в качестве полных наблюдений СГ с наличием церебральных инфарктов, а в качестве цензурированных справа - с их отсутствием показал, что развитие инфарктов в бассейнах задних мозговых артерий при супратенториальных СГ не является обязательным исходом дислокации ГМ. Кумулятивный риск развития указанных инфарктов в течение первых трех недель ИТП растет, достигая своего максимума, равного 36%, после чего уже не изменяется (рисунок 6.5). Развитие инфарктов конвекситальных грыжевых выпячивании ГМ после нейрохирургической эвакуации супратенториальных СГ также не является обязательным (рис. 6.6).

450

400

350

300

о 250

ф 200

гД

ю

О 150

100

50

0

Инфаркт - Инфаркт +

Рисунок 6.4 - Объем СГ при отсутствии и наличии церебральных инфарктов

первой группы

о - полные наблюдения; о - цензурированные наблюдения

1,00 0,95

к

I 0,90

т

I 0,85

0