Nápady a objevy

8. října 2018

Na CEITEC VUT zkoumají střelná zranění. Nová metoda pomůže určit čas jejich vzniku

MicroCT umožňuje zkoumat kost vcelku. Odborníci tak dostanou přesnější obrázek | Autor: archiv CEITEC VUT
S unikátním způsobem, jak zkoumat střelná zranění, přišla CT laboratoř na CEITEC VUT ve spolupráci s Laboratoří morfologie a forenzní antropologie Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity. Pomocí microCT odborníci mapovali možnosti vizualizace a hodnocení poškození kostní tkáně na úrovni mikrostruktury. Tato zcela nová metoda by měla odpovědět na otázku, zda bylo zranění způsobeno před, nebo až po smrti. Pokud se postup osvědčí, mohli by ho v budoucnu využívat pro práci forenzní antropologové, soudní lékaři či kriminalisté.

Zda bylo zranění (v tomto případě střelná rána) příčinou smrti osoby, nebo zda vznikla až posmrtně, dosud odborníci posuzovali převážně pomocí běžného pozorování mikroskopem či pouze okem. „Živá biologická kost na rozdíl od kosti suché obsahuje kolagen a vodu. Má tedy úplně jiné vlastnosti, co se týče elasticity, plasticity a odolávání působící síle. Po smrti kosti kolagen a vodu ztratí, takže jsou sušší a křehčí. Když působím stejnou silou na stejnou kost s jinými biomechanickými vlastnostmi, tak vznikají jiné typy poškození. Vzniknou odlišné vzory, které jsou hodnoceny podle znaků viditelných pouhým okem,“ popsala Veronika Kováčová z Laboratoře morfologie a forenzní antropologie Masarykovy univerzity.

Někdy ale výsledky nejsou dostatečně průkazné a odborníci potřebují doplňkové metody, které by jejich hypotézy potvrdily či vyvrátily. Dosud se využívala například histologie. „Problém ale je, že pro histologii je potřeba menší vzorek. Takže z celé kosti vezmu jen určitý řez, čímž ovlivním výsledky. Protože velmi záleží, z jaké části kosti vzorek vezmu, jak a v jakém směru ho nařežu,“ upozornila Kováčová.

Vědci srovnávali průstřely vytvořené před a po smrti | Autor: archiv CEITEC VUT
Právě proto vznikl nápad na spolupráci s vědci z výzkumné skupiny Charakterizace materiálů a pokročilé povlaky, kterou na CEITEC VUT vede Jozef Kaiser. „Od roku 2012 systematicky budujeme laboratoře počítačové tomografie, a co je ještě důležitější, spolu s tím i naši expertízu v této oblasti. Máme řadu projektů jak s průmyslem, tak čistě na základní výzkum. Snažíme se posouvat hranice této analytické techniky a zkoumáme, jaké struktury a s jakým rozlišením umíme zobrazit a jak dále můžeme výsledky zpracovat a analyzovat,“ popsal Kaiser.

Nyní výzkumníci uplatnili dosavadní znalosti a dostupné technologie právě na vzorky prostřelených kostí. Metoda, které se ještě nikdo na světě nevěnoval, nabízí komplexní 3D zobrazení bez nutnosti dostupný vzorek poškodit. „Hledali jsme, v jaké úrovni zobrazení jsme schopni získat nejlepší rozlišení a výsledky. Zkusili jsme celkem tři rozlišení a hledali kompromis tak, abychom viděli co nejpodrobněji, ale zároveň zachovali co největší fragment kosti a nemuseli do vzorku zasahovat,“ popsal Tomáš Zikmund z výzkumné skupiny Charakterizace materiálů a pokročilých povlaků, který měl výzkum na starosti. Výsledky pak potvrdily počáteční hypotézu a vědci objevili díky microCT velmi patrné rozdíly ve vzorcích.

Pokud vznikne průstřel až po smrti, jsou poškození mnohem patrnější | Autor: archiv CEITEC VUT
Ačkoliv se potvrdilo, že by právě použití microCT mohla být pro forenzní antropology velmi účinná a efektivní metoda, zatím je velmi časově a finančně náročná. „Nečekáme proto, že by v nejbližší době nahradila tradiční metody. Může ale sloužit jako velmi dobrá doplňková metoda a pomoci například při fragmentárních nálezech, kdy máme k dispozici jen malý kousek kosti,“ dodala Veronika Kováčová.

Tým výzkumníků nyní čeká na publikaci svých závěrů. „Jedná se o základní výzkum, takže budeme čekat, zda tato metoda bude dávat smysl vědecké komunitě. Stejné to bylo i s naším výzkumem myších embryí. Po publikaci prvních závěrů se postupně zapojily další světové instituce a pomáhají celý výzkum posouvat dál. Hledáme stále cesty, jak microCT aplikovat na nové vzorky, vyvíjíme tuto techniku spolu se světovými výrobci instrumentace a snažíme se uplatnit postupy, které se běžně využívají pro zpracování tomografických dat v průmyslu i jinde.“ uzavřel Jozef Kaiser.

(zep)

TémataCEITEC VUT zaměstnanci věda a výzkum

Související články:
Inspiraci hledáme v přírodě, říká uznávaný vědec Josef Jančář
Na CEITEC VUT vyvíjejí neprůstřelnou keramiku. Uplatnění najde v armádě
Na CEITEC VUT mají už druhého vědce s ERC grantem. Petr Neugebauer se bude zabývat paramagnetickou rezonancí
Poškozenou chrupavku nahradí implantát z 3D tiskárny, tvrdí Vojtová
Radim Chmelík: Uvidíme ještě zajímavé věci