Судебно-медицинские критерии диагностики давности диффузного аксонального повреждения мозга при черепно-мозговой травме

Черепно-мозговая травма (ЧМТ) — важнейшая медицинская и социально-экономическая проблема вследствие распространенности, высоких показателей летальности и инвалидизации [1]. По данным эпидемиологического исследования, проведенного в 2019 г. S. James и соавт. [2], в 2016 г. количество пострадавших с ЧМТ в мире составило 27,1 млн случаев. По материалам судебно-медицинских экспертиз Москвы, в структуре механической травмы ЧМТ составляет около 50%.

Диффузное аксональное повреждение (ДАП) мозга является наиболее сложной формой ЧМТ [3]. Механизмы ее сегодня полностью не исследованы, а изучение раннего периода после травмы происходит в основном на экспериментальных моделях.

Многочисленные научные работы посвящены аксотомии, длительное время считавшейся маркером ДАП мозга. Доказано, что аксотомия — это закономерный исход любого нейропатологического процесса, следовательно, она непатогномонична для ДАП. Вместе с тем указывается [4], что при ДАП всегда следует устанавливать этиологию повреждения аксонов.

Некоторыми авторами [5] в качестве маркера аксонального повреждения при смерти от ЧМТ предложен белок β-APP. Данный подход представляется спорным, поскольку в научной литературе существует большое количество публикаций, в которых обосновывается, что β-APP- иммунопозитивные зоны только выявляют участки нарушения транспорта и отека отростков нейронов. Эти внутриклеточные нарушения являются проявлением общепатологического процесса, а значит, использовать в качестве маркера белок β-APP для дифференциальной диагностики и установления этиологии аксотомии нецелесообразно. До настоящего времени маркеров, дифференцирующих травматический и нетравматический генез аксотомии, не выявлено.

В судебно-медицинском аспекте важно решение вопроса давности ДАП. На экспериментальном материале установлено, что при ДАП реактивные изменения в мозге отличаются от общепринятых при других формах ЧМТ [6] и проявляются клеточно-тканевой реакцией. Показатели реакции представлены в широких диапазонах, без выделения четких временных интервалов, что неизбежно приводит к ошибочности и неточности экспертных выводов, которые не могут быть использованы в качестве надлежащих доказательств в уголовном судопроизводстве.

Таким образом, без комплексного исследования, направленного на установление диагностических критериев давности ДАП, существующий подход в судебно-медицинском исследовании этого травматического процесса даже с применением современных гистологических методов не позволяет правильно интерпретировать полученные данные. Это может привести к принятию ошибочного судебного решения вследствие несоответствия экспертных выводов материалам уголовного расследования.

Цель работы — на основе комплексного исследования ДАП как отдельной формы ЧМТ установить критерии диагностики его давности.

Материалом послужили 93 трупа, пострадавших в возрасте от 14 до 92 лет, получивших смертельную ЧМТ с ДАП. Первую группу составили 20 мужчин и 5 женщин (n=25), умершие в течение 1-го часа после травмы, 2-ю — 21 мужчина и 9 женщин (n=30), умершие в посттравматический период от 1 до 12 ч, 3-ю — 12 мужчин и 4 женщины (n=16), умершие в посттравматический период от 12 до 48 ч, 4-ю — 16 мужчин и 6 женщин (n=22), смерть которых наступила в период от 2 до 5 сут после травмы головы, которую пострадавшие получили в условиях дорожно-транспортного происшествия (ДТП): наезд на пешехода — 25, травма внутри салона автомобиля — 23, мотоциклетная травма — 6; железнодорожная травма — 3, спортивная травма — 2; при падении: с большой высоты — 15, с дерева — 2, на лестничном марше — 2, из положения стоя — 3; при побоях — 12 человек. Смерть 18 пострадавших наступила на месте происшествия, остальные 75 умерли в стационаре.

Во всех случаях прослеживался «импульсный» механизм травмы головы. Посмертный диагноз ДАП установили с учетом следственных, экспертных, клинико-диагностических данных, результатов судебно-медицинского исследования трупа с последующей верификацией при гистологическом исследовании.

Материал для гистологического исследования брали прицельно из зон повреждения головного мозга с фиксацией в 10% растворе забуференного формалина. Подготовку материала для гистологического исследования проводили в строгом соответствии с общепринятой в морфологии методикой по стандартным протоколам. Гистологические срезы изготавливали толщиной 4—5 мкм, окрашивали гематоксилином и эозином, крезиловым фиолетовым по методу Ниссля, по методу Перльса и AgNOR-методу по стандартным процедурам [7]. Иммуногистохроматографию (ИГХ) проводили с маркерами, применяемыми при изучении нервной системы [8], в соответствии с протоколом производителя в стандартизированных условиях, с антителами к нейрофиламентам нейронов (NFP) [Neurofilament (2F11) Mouse Monoclonal Antibody (Cell Marque Corporation)] в разведении 1:300; к белку β-APP в нейронах [Amyloid beta (A4) precurcor protein Rabbit Monoclonal Antibody (Spring Bioscience)] в разведении 1:100; синаптофизину в нейронах [Synaptophysin (EP158) Rabbit Monoclonal Antibody (Cell Marque Corporation)] в разведении 1:100; глиальному фибриллярному кислому белку астроцитов (GFAP) [Glial Fibrillary Acidic Protein (SP78) Rabbit Monoclonal Antibody (Cell Marque Corporation)] в разведении 1:300 для маркировки макрофагов [CD 68 Mouse Monoclonal Anti-Human Clone PG-M1 (Daco)] с системой визуализации ultraVIEM Universal DAB (Ventana Medical Systems). Срезы докрашивали гематоксилином II (Ventana Medical Systems). Для правильной интерпретации результатов ИГХ проводили позитивный и негативный контроли.

Гистологические препараты исследовали в проходящем свете под микроскопом «Axio Imager.A2» (Zeiss). С помощью цифровой камеры AxioCam HRc с максимальным разрешением 3600×3030 пикселей и программного обеспечения ZEN lite 2012 (Carl Zeiss) проводили морфометрию.

Морфологические изменения после травмы оценивали по морфологическим параметрам состояния нейронов (форма и размер тела и ядра, локализация ядрышка, наличие аргирофильных гранул и хроматолиза) и их отростков (толщина, контур, состояние цитоскелета, аксотомия), отростков астроцитов (толщина, контур, целостность). В перифокальной зоне повреждений определяли состояние сосудистого русла, состав клеточной реакции, наличие некроза вещества мозга и ретракционных шаров.

Для статистического анализа полученных данных использовали табличный редактор Microsoft Excel (2013) и пакет прикладных программ Statistica 8.0 for Windows в соответствии с рекомендациями по математико-статистической обработке данных медицинских исследований [9].

В результате проведенного комплексного исследования случаев ЧМТ с ДАП установили, что у всех пострадавших коматозное состояние наступало с момента получения травмы. Прижизненное инструментальное исследование (компьютерная томография головного мозга) только у 26 (48%) из 54 пострадавших выявило признаки повреждений вещества головного мозга.

У всех трупов лиц, получивших ЧМТ с ДАП, обнаружили кровоизлияния в мягких тканях головы, у 60 (65%) — переломы костей черепа. Внутримозговые кровоизлияния макроскопически диагностированы в мозолистом теле (МТ) в 65 (70%) случаях, в белом веществе — в 37 (40%), коре полушарий большого мозга — в 37 (40%), мосту — в 35 (38%), ножках мозга — в 21 (23%), подкорковых ядрах — в 16 (17%), прозрачной перегородке — в 15 (16%), таламусе — в 10 (11%), продолговатом мозге — в 5 (5%), гиппокампе — в 3 (3%) случаях; кровоизлияния в желудочках мозга выявили в 40 (43%) случаях.

Из всех невыявленных макроскопически внутримозговых кровоизлияний при гистологическом исследовании в 86 (93%) случаях в МТ обнаружили повреждение. Это послужило поводом для его всестороннего исследования.

По нашим данным, точная анатомо-топографическая локализация кровоизлияний в МТ может быть установлена только при исследовании головного мозга с использованием предложенного способа секционного исследования МТ с выделением из левого и правого полушария фрагментов его сагиттальных срезов. Кровоизлияния во всех случаях локализовались в стволе МТ, были мелкоочаговыми, штриховидными и/или точечными, расположенными группой на участках без четких границ.

Результаты сравнительного анализа морфологических изменений МТ в различные посттравматические периоды ДАП позволили сделать следующие выводы (см. таблицу):

Диагностические критерии давности ДАП

Примечание: «—» — отсутствие признака; «+» — присутствие признака.

— неровные контуры отростков нейронов, их неравномерная толщина с участками фрагментарного уплотнения нейрофиламентов, иммунопозитивных зон с антителами к белку β-APP и синаптофизину, которые многими авторами отнесены к специфичным признакам ДАП, а также неравномерная толщина отростков клеток глии с их закручиванием и образованием структур типа петель выявлены при ненасильственной и насильственной смерти от различных причин. Следовательно, эти изменения не имеют дифференциально-диагностической значимости;

— толщина отростков нейронов, свидетельствующая о внутриклеточных неспецифических нарушениях, является диагностически значимым критерием, характеризующим различные посттравматические периоды ДАП. Маркеры аксотомии — ретракционные шары диаметром 15,5±6,33 мкм появляются не ранее 2 суток после травмы, для их визуализации достаточно гистологической окраски гематоксилином и эозином;

— в нейронах серого покрова МТ имеются неспецифические изменения независимо от длительности периода после травмы. Тем не менее их отличительные морфометрические показатели указывают на их участие в посттравматической реакции и являются диагностически значимыми;

— после первичных травматических повреждений в перифокальной зоне кровоизлияний развивается характерная ответная клеточная реакция, основным компонентом которой является микроглия; ее активация наблюдается в период от 1 ч до 12 ч после ДАП и сохраняется на протяжении всего посттравматического периода. К концу первых суток в составе клеточной реакции появляются астроциты (GFAP-иммунопозитивные), а на вторые сутки — макрофаги (CD68-иммунопозитивные), количество которых увеличивается через 48 ч. При ДАП лейкоцитарная реакция (гранулоциты и лимфоциты) отсутствуют до истечения 48 ч после травмы, а ее появление в более поздний срок обусловлено реакцией на развившийся к этому моменту некроз вещества МТ;

— гемоциркуляторные нарушения при ДАП аналогичны сосудистой реакции, развивающейся при очаговой ЧМТ.

Таким образом, результаты сравнительного анализа выявленных на светооптическом уровне признаков динамики структурно-функциональных изменений выделенного нейрон-глиососудистого модуля и нейровоспалительной реакции позволили установить диагностически значимые морфологические признаки, которые могут рассматриваться как объективные критерии давности ДАП.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.