Молодежный инновационный вестник

2415-7805

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко" Министерства здравоохранения Российской Федерации

10602

Conference Proceedings

Investigation of soft tissue neoplasms, bone fragments and their reconstructors in the framework of a virtopsy study

Kozarenko

Olga Danilovna

studentremol_dobronog@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0009-4843-7272Lubyanaya

Sofya Vladimirovna

studentremol_dobronog@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0006-4655-3024Grebenyuk

Aleksandra Igorevna

studentremol_dobronog@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0008-6770-6696

Petrovsky Medical University "Petrovsky National Research Center of Surgery"

25042025

14S1245249

01032025

25032025

2025

Virtopsy, literally formed by the fusion of the words virtual and autopsy, is an innovative system of postmortem radiation diagnostics based on the use of radiography and computer scanning methods to identify pathological conditions that developed as a result of diseases and injuries sustained as a result of traumatic impact with a high degree of visualization. Currently, this technique is actively developing and applied in the field of pathological anatomy and forensic medical examination. Unlike classical autopsy, virtopsy provides a practical and highly informative non-invasive method for examining the body or its parts without violating the integrity of tissues. It allows obtaining more accurate data due to 3D reconstruction and the ability to study the human body in various planes. In addition, virtopsy is a safer diagnostic method for medical personnel and easier to implement. The aim of the work was to develop and apply a set of original methods for macroscopic study of biological samples with soft tissue and bone components using elements of virtopsy research. In this article, the authors examined the use of virtopsia elements using soft tissue neoplasms of the extremities as an example and reconstructed bone fragment samples from 3 upper and 13 lower extremities, as well as reconstructed bone fragment material enclosed in insulating media. The study allows us to assess the potential for developing the use of computed tomography methods in postmortem diagnostics of soft tissue and bone structure pathologies and injuries.

pathological anatomyforensic medicineautopsypostmortem radiation diagnosticscomputed tomography

патологическая анатомиясудебная медицинавиртопсияпосмертная лучевая диагностикакомпьютерная томография

Введение. Виртопсия это система методов с применением посмертной лучевой диагностики, направленная на выявление патологий умершего с наглядной визуализацией в высоком разрешении. Эта технология дает новые возможности в области патолого-анатомических исследований и судебной медицинской экспертизы. Виртопсия представляет собой комплекс современных методов исследования объектов, таких как мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ), магнитно-резонансная томография (МРТ), 3D-фотограмметрия и др., которые используются для проведения посмертных исследований. Посмертное лучевое исследование обладает рядом преимуществ перед классической аутопсией. В настоящее время во многих странах практика проведения аутопсии сократилась примерно на 10%, а на смену ей приходят другие неинвазивные методы [1]. Среди них ключевую роль играет посмертная компьютерная томография (ПКТ), поскольку она позволяет быстро получить подробную информацию о внутреннем строении организма, не прибегая к нарушению его целостности и топографических взаимоотношений в ходе вскрытия. Она обладает высокой чувствительностью, благодаря чему возможно выявить травматические повреждения и установить причину смерти в рамках судебно-медицинской экспертизы. Полученные данные могут использоваться не только для распознавания поврежденных структур, но и для определения инородных тел, таких как осколки и пули, вследствие чего возможно выявить ход и другие характеристики раневого канала и локализацию осколочного перелома при минно-взрывной травме [2]. В области судебно-медицинской экспертизы большое внимание уделяется костным материалам. Макроскопический анализ позволяет оценить характер травмы при исследовании архивного или эксгумационного материала [3]. ПКТ показывает высокую результативность по сравнению с классической аутопсией при изучении труднодоступных костных областей, как например лицевой отдел черепа. При помощи ПКТ и посмертной магнитно-резонансной томографии (ПМРТ) также возможно выявить скрытые повреждения костей, связанные с микропереломами [3]. Однако зачастую при травмах, имеющих интерес для исследований, наблюдаются оскольчатые и многооскольчатые переломы, что создает некоторые трудности при сохранении костного материала и дальнейшего его исследования. Применение виртопсии позволяет получить более точные данные благодаря созданию 3D-реконструкции, которые создают наглядные трехмерные изображения. Использование ПКТ и ПМРТ допустимо при выявлении патологий и травм мягкотканных образований организма. Благодаря данным методам возможно определить границы и степень поврежденности внутренних органов и мягких тканей, что играет немаловажную роль для установления причин смерти. Методы компьютерной томографии показывают определенную эффективность при исследовании патологических скоплений свободной жидкости и газа в мягких тканях и полостях организма [4], что, к примеру, помогает визуализировать степень повреждения стенок сосудов [5], пневмоторакс и ряд других патологических состояний органов грудной клетки [6]. Также ПКТ применимо для определения характеристик резаных и колотых ран и повреждения тканей внутренних органов [7]. Преимущество ПМРТ перед ПКТ состоит в более точном обнаружении патологий спинного мозга, паренхиматозных органов и мягких тканей брюшной полости, однако в визуализации травм и заболеваний дыхательной системы и полых органов данный метод показывает малую эффективность [8]. На современном этапе развития технологий виртопсия не способна полностью заменить классическую аутопсию, поскольку существуют некоторые ограничения. КТ-сканирование неэффективно при исследовании травм мягких тканей, онкологических заболеваний и патологий сердечно-сосудистой системы. Трудности в изучении мягкотканного материала связывают с их малой контрастностностью [8]. Немаловажную роль в этом вопросе играет также отсутствие полной базы данных и учебных материалов по посмертной лучевой диагностике состояний и патологий. Цель работы разработать и применить комплекс оригинальных методик для макроскопического изучения биологических образцов с мягкотканным и костным компонентами с применением элементов виртопсийного исследования. Материалы и методы исследования. В исследовании были использованы анатомические препараты ампутированных верхних конечностей (1 женская рука и 2 мужские) и нижних конечностей (3 женские ноги и 10 мужских), в том числе с опухолевыми патологиями. Среди костного материала были отобраны 10 трубчатых костей, представленных 3 экземплярами скелета свободной верхней конечности и 7 экземплярами скелета свободной нижней конечности, 7 губчатых костей, включающих пяточную кость и мыщелок большеберцовой кости, 6 плоских костей, в число которых входят ребра и кости черепа. Для изготовления мягкотканных препаратов криофиксированный биоматериал препарировали при помощи ленточнопильного станка для получения распилов толщиной до 5 см. После произведена промывка материала 0,9% раствором хлорида натрия. Для изготовления костных препаратов проводили механическую очистку посредством медицинских инструментов и химическую обработку, состоящую из двухэтапного обезжиривания в растворах ацетона и изопропанола и дальнейшей просушки при комнатной температуре. Далее конгруэнтные костные отломки реконструировали согласно их топографическим характеристикам при помощи клеевого состава. В качестве сред, необходимых для сохранения целостности макропрепаратов и избежания их соприкосновения с компьютерным томографом, были выбраны желатиновый раствор с добавлением фенола и специальная эпоксидная смола. Застывшие блоки извлекли из пластиковых и силиконовых форм и сканировали при помощи компьютерного томографа в подобранном в соответствии с исследуемым объектом режимом. На основе обработанных в программе изображений препаратов была воссоздана 3D-реконструкция и отобраны томограммы с наиболее четкой визуализацией. Результаты исследования. Было проведено КТ-сканирование препаратов верхних и нижних конечностей, включающих распилы в различных плоскостях, а также реконструированный костный материал. Изолирующие желатиновые и эпоксидные среды, изготовленные по специальной методике [9, 10], в которых был заключен биоматериал, не препятствовали проведению КТ-исследования и не искажали полученные изображения. В результате были получены КТ-последовательности с разной степенью визуализации патологий и травм. Изображения с наилучшим качеством подверглись 3D-реконструкции для дальнейшего анализа. Данные рентгенологического исследования характеристик мягких тканей и костных структур, расположение и границы новообразований, источники их генеза совпали с данными, полученными в ходе макроскопического анализа. Однако для определения внутренней структуры некоторых новообразований, как, например, хондросаркомы бедра и эпителиоидной фибросаркомы пяточной области (рис.1), данные КТ-исследования разнились с информацией, полученной после макроскопического исследования. На томограммах костных препаратов были определены характер и линии переломов костей. Были установлены не только параметры травматического воздействия, но и оценено общее состояние костных объектов, выявлены нетравматические патологии, одной из которых является остеопороз (рис.2). Данное исследование показало достаточную эффективность в выявлении патологий и травматических повреждений мягкотканных и костных структур, несмотря на некоторые неточности в отдельно взятых случаях исследования. Рисунок 1. Томограмма эпителиоидной фибросаркомы пяточной области. Рисунок 2. Томография головки бедренной кости с остеопорозом. Заключение. Виртопсия дополняет, а в некоторых случаях заменяет результаты классической аутопсии, что позволяет повысить точность посмертной диагностики, необходимой для установления причин смерти. Несмотря на технические ограничения, на сегодняшний день методы компьютерной томографии показывают высокую результативность в исследовании костных структур организма и имеют значительный потенциал в области изучения мягкотканного материала. Применение виртопсии предотвращает повреждение тела, которое является недостатком инвазивных методов исследования. Создание цифровых баз 3D-реконструкций и томограмм, полученных в ходе виртуальной аутопсии, позволит усовершенствовать порядок проведения судебной медицинской экспертизы и посмертного патологоанатомического исследования, так как исключает необходимость повторных вскрытий и дает возможность обмена данными между коллегами.

Espinosa-Brito AD, de Mendoza-Amat JH. In Defense of Clinical Autopsy and Its Practice in Cuba. MEDICC Rev. 2017;19(1):37-41. doi:10.37757/MR2017.V19.N1.7

7Badam RK, Sownetha T, Babu DBG, et al. Virtopsy: Touch-free autopsy. J Forensic Dent Sci. 2017;9(1):42. doi:10.4103/jfo.jfds_7_16

Мнихович М.В., Ширипенко И.А. и др. Применение элементов виртопсии в контексте исследования реконструированного образца костных отломков: перспектива применения. Материалы III Научно-практической конференции Межрегионального танаторадиологического общества. Москва, 2023, С. 44-54. doi: 10.54182/9785988117674_2023_44

Мнихович М.В., Лозина М.В., Ширипенко И.А., Сидорова О.А., Безуглова Т.В., Романов А.В. Неинвазивные методы аутопсии в практике патологоанатома и судебно-медицинского эксперта: от появления до современности. Журнал анатомии и гистопатологии. 2023;12(2):79-89. doi: 10.18499/2225-7357-2023-12-2-79-89

Turillazzi E, Frati P, Pascale N, et al. Multi-phase post-mortem CT-angiography: a pathologic correlation study on cardiovascular sudden death. J Geriatr Cardiol. 2016;13(10):855-865. doi:10.11909/j.issn.1671-5411.2016.10.003

Inai K, Noriki S, Kinoshita K, et al. Postmortem CT is more accurate than clinical diagnosis for identifying the immediate cause of death in hospitalized patients: a prospective autopsy-based study. Virchows Arch. 2016;469(1):101-109. doi:10.1007/s00428-016-1937-6