Система і алгоритми дифференціації мап деполяризації біологічних тканин загиблих з різним ступенем крововтрати
The paper presents the research results on the coordinate distributions of maps of the degree of depolarization (MDD) of polycrystalline structures in histological sections of biological tissues (rectus abdominis muscle, skin, kidney, brain) from deceased individuals with different levels of blood l...
Gespeichert in:
| Datum: | 2026 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Vinnytsia National Technical University
2026
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://oeipt.vntu.edu.ua/index.php/oeipt/article/view/876 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Optoelectronic Information-Power Technologies |
| Завантажити файл: |  |
Institution
Optoelectronic Information-Power Technologies| _version_ | 1868294546734972928 |
|---|---|
| author | Склярчук, В.М. Гараздюк, М.С. Огірко, М.О. Семенюк, І.І. |
| author_facet | Склярчук, В.М. Гараздюк, М.С. Огірко, М.О. Семенюк, І.І. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "В.М. Склярчук",
"institution": "Чернівецький національний університет ім. Ю. Федьковича"
},
{
"author": "М.С. Гараздюк",
"institution": "Буковинський державний медичний університет"
},
{
"author": "М.О. Огірко",
"institution": "Чернівецький національний університет ім. Ю. Федьковича"
},
{
"author": "І.І. Семенюк",
"institution": "Чернівецький національний університет ім. Ю. Федьковича"
}
] |
| author_sort | Склярчук, В.М. |
| baseUrl_str | https://oeipt.vntu.edu.ua/index.php/oeipt/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-06-17T13:08:31Z |
| description | The paper presents the research results on the coordinate distributions of maps of the degree of depolarization (MDD) of polycrystalline structures in histological sections of biological tissues (rectus abdominis muscle, skin, kidney, brain) from deceased individuals with different levels of blood loss. Based on the calculation of 1st–4th order statistical moments, the values and ranges of changes in MDD indicators were analyzed. The high efficiency and accuracy of the diffuse Mueller-matrix polarimetry method in determining the degree of blood loss were demonstrated, providing new opportunities for objective forensic medical examination. A set of maps and histograms of distributions of random values of the degree of depolarization of laser radiation by blood formed elements of the polycrystalline component of histological sections of fibrillar biological tissues of deceased persons with varying degrees of blood loss were studied using the method of differential Muller matrix mapping |
| doi_str_mv | 10.31649/1681-7893-2026-51-1-189-196 |
| first_indexed | 2026-06-18T01:02:04Z |
| format | Article |
| fulltext |
189
БІОМЕДИЧНІ ОПТИКО-ЕЛЕКТРОННІ СИСТЕМИ ТА ПРИЛАДИ
УДК 535.361; 535.555
В.М. СКЛЯРЧУК, М.С. ГАРАЗДЮК, М.О. ОГІРКО, І.І. СЕМЕНЮК
СИСТЕМА І АЛГОРИТМИ ДИФФЕРЕНЦІАЦІЇ МАП
ДЕПОЛЯРИЗАЦІЇ БІОЛОГІЧНИХ ТКАНИН ЗАГИБЛИХ З РІЗНИМ
СТУПЕНЕМ КРОВОВТРАТИ
1Чернівецький національний університет ім. Ю. Федьковича,
Коцюбинського, 2, м. Чернівці, Україна
2 Буковинський державний медичний університет,
Театральна площа, 3, м. Чернівці, Україна
Анотація. У роботі представлено результати дослідження координатних розподілів мап
ступеня деполяризації (МСД) полікристалічних структур гістологічних зрізів біологічних
тканин (прямий м’яз живота, шкіра, нирка, мозок) померлих з різним рівнем крововтрати.
На основі розрахунку статистичних моментів 1-го – 4-го порядків проаналізовано
величини та діапазони зміни показників МСД. Доведено високу ефективність та точність
методу дифузної Мюллер-матричної поляриметрії у визначенні ступеня крововтрати, що
відкриває нові можливості для об’єктивізації судово-медичної експертизи. Досліджено
методом диференціального Мюллер-матричного картографування набор мап і гістограм
розподілів випадкових значень ступеня деполяризації лазерного випромінювання
форменими елементами крові полікристалічної складової гістологічних зрізів
фібрилярних біологічних тканин померлих з різним ступенем крововтрати.
Ключові слова: Мюллер-матрична поляриметрія, ступінь деполяризації, біологічні
тканини, статистичні моменти, діагностика крововтрати.
Abstract. The paper presents the research results on the coordinate distributions of maps of the
degree of depolarization (MDD) of polycrystalline structures in histological sections of
biological tissues (rectus abdominis muscle, skin, kidney, brain) from deceased individuals with
different levels of blood loss. Based on the calculation of 1st–4th order statistical moments, the
values and ranges of changes in MDD indicators were analyzed. The high efficiency and
accuracy of the diffuse Mueller-matrix polarimetry method in determining the degree of blood
loss were demonstrated, providing new opportunities for objective forensic medical examination.
A set of maps and histograms of distributions of random values of the degree of depolarization
of laser radiation by blood formed elements of the polycrystalline component of histological
sections of fibrillar biological tissues of deceased persons with varying degrees of blood loss
were studied using the method of differential Muller matrix mapping.
Keywords: Mueller-matrix polarimetry, degree of depolarization, biological tissues, statistical
moments, blood loss diagnostics.
DOI: 10.31649/1681-7893-2026-51-1-189-196
ВСТУП
Сучасна судова медицина потребує впровадження нових високоефективних та об’єктивних
методів діагностики причин смерті, серед яких гостра крововтрата посідає одне з чільних місць.
Традиційні морфологічні та гістологічні методи дослідження тканин померлих, попри їхню значущість,
часто мають суб'єктивний характер і не завжди дозволяють точно диференціювати ступінь крововтрати,
особливо у випадках швидкої смерті. У зв’язку з цим актуальним завданням є розробка та впровадження
фізико-оптичних методів аналізу, які базуються на кількісному оцінюванні структурних змін біологічних
тканин на мікроскопічному рівні [1-4].
Одним із найбільш перспективних напрямів у цій сфері є лазерна поляриметрія, зокрема метод
дифузної Мюллер-матричної поляриметрії. Біологічні тканини, такі як м’язи, шкіра та внутрішні органи,
мають складну полікристалічну архітектоніку. При крововтраті відбуваються системні патоморфологічні
зміни, що впливають на оптичну активність та анізотропні властивості фібрилярних структур.
© В.М. СКЛЯРЧУК, М.С. ГАРАЗДЮК, М.О. ОГІРКО, І.І. СЕМЕНЮК, 2026
БІОМЕДИЧНІ ОПТИКО-ЕЛЕКТРОННІ СИСТЕМИ ТА ПРИЛАДИ
190
Найбільш інформативним параметром у цьому контексті є ступінь деполяризації, який
безпосередньо корелює зі станом архітектоніки позаклітинного матриксу та щільністю розсіювальних
центрів у гістологічних зрізах [5-8].
Дана робота присвячена вивченню координатних розподілів мап ступеня деполяризації (МСД)
полікристалічних структур широкого спектра тканин: прямого м’яза живота, шкіри, нирки та мозку.
Використання статистичного аналізу вищого порядку (статистичних моментів 1-го – 4-го порядків)
дозволяє вийти за межі простого візуального огляду та отримати точні кількісні критерії оцінки ступеня
крововтрати. Такий підхід забезпечує високу точність діагностики та створює надійне підґрунтя для
об’єктивізації висновків судово-медичної експертизи, що є критично важливим для встановлення
обставин і причин смерті.
1. ФУНКЦІОНАЛЬНА СХЕМА БАГАТОПАРАМЕТРИЧНОЇ ПОЛЯРИЗАЦІЙНОЇ
МІКРОСКОПІЇ БІОЛОГІЧНИХ ПРЕПАРАТІВ
На рис. 1 представлена функціональна блок-схема поляризаційної мікроскопії [1-9] гістологічних
зрізів біологічних тканин, яка працює у режимі Стокс-поляриметрії [10-12]
Рисунок 1 – Функціональна блок-схема поляризаційної мікроскопії
Тут:
1 – блок освітлення біологічних препаратів, який забезпечує формування паралельного з
діаметром 2 мм поляризованого лазерного пучка з довжиною хвилі 0,63 мкм;
2 – поляризаційний фільтр, який за допомогою поляризатора і чвертьхвильової фазової пластинки
забезпечує формування азимутально-інваріантної циркулярної поляризації;
3 – об’єктний блок – мікроскопічний столик з двохкоординатним переміщенням, на якому
закріплюється біологічних препарат ;
4 – проекційний блок, який за допомогою поляризаційного мікрооб’єктива ПМО (4Х) забезпечує
формування мікроскопічного зображення біологічного препарату БП в площині цифрової камери ЦК;
5 – блок поляризаційного аналізу, що складається з ФП і П та забезпечує вимірювання
інтенсивності лінійно поляризованих з азимутами ±450 і право- та ліво- циркулярно поляризованих
лазерних пучків;
6 – блок фотоелектронної реєстрації БФР мікроскопічних зображень біологічних препаратів БП,
який включає ЦК та забезпечує формування координатного цифрового розподілу величини
інтенсивності в інтерфейсі комп’ютера;
7 – блок обробки даних БОД, який за допомогою персонального комп’ютера ПК забезпечує
розрахунок величини параметрів вектора Стокса біологічних препаратів та статистичний аналіз
розподілів їх величини за відомими методиками, які детально представлені в [9-11].
2. ДИФУЗНА ПОЛЯРИМЕТРІЯ ГІСТОЛОГІЧНИХ ЗРІЗІВ СТРУКТУРОВАНИХ
БІОЛОГІЧНИХ ТКАНИН ПОМЕРЛИХ З РІЗНИМ СТУПЕНЕМ КРОВОВТРАТИ
В залежності від рівня крововтрати ( ) розглядалися наступні групи зразків гістологічних зрізів
ПМЖ, шкіри та мозку: - група 1 (20 зразків); - група 2 (20 зразків);
- група 3 (20 зразків); - група 4 (20 зразків);
- група 5 ( 20 зразків); - група 6 (20 зразків).
2.1. Прямий м’яз живота (ПМЖ).
На рис. 2 приведені результати дифузної поляриметрії [10-12] - мапи (фрагменти (1),(3)) і
гістограми (фрагменти (2),(4)) розподілів величини ступеня деполяризації полікристалічних фібрилярних
мереж гістологічних зрізів ПМЖ померлих з групи 1 (фрагменти (1),(2)) і групи 3 (фрагменти (3),(4)).
БІОМЕДИЧНІ ОПТИКО-ЕЛЕКТРОННІ СИСТЕМИ ТА ПРИЛАДИ
191
Рисунок 2 – Мапи ((1),(3)) і гістограми ((2),(4)) розподілів величини СД гістологічних зрізів ПМЖ
контрольної ((1),(2)) та дослідної ((3),(4)) груп померлих
Одержані результати диференціального Мюллер-матричного картографування ілюструють
наявність відмінностей між координатними розподілами ступеня деполяризації лазерного
випромінювання фібрилярними мережами гістологічних зрізів ПМЖ померлих з різним ступенем
крововтрати. Установлено, що гістограми розподілів величини СД (рис. 2, фрагмент (4)) гістологічних
зрізів тканини ПМЖ з рівнем крововтрати ( ) характеризуються меншим середнім
значенням і діапазоном розкиду випадкових значень у порівнянні з аналогічними розподілами МСД, які
визначені для зразків аналогічної тканини померлого без крововтрати (рис. 2, фрагмент (2)).
Таблиця 1 – Статистична структура мап деполяризації гістологічних зрізів ПМЖ померлих з
різним ступенем крововтрати
Крововтрата, мм3
Середнє, 2.95± 0.13 2.44± 0.11 1.92± 0.09
Критерії, pt,
Дисперсія, 1.31± 0.06 1.16± 0.05 1.02± 0.045
Критерії, pt,
Асиметрія, 3SM 1.53± 0.07 1.66± 0.08 1.81± 0.08
Критерії, pt, 05.0p
Ексцес, 4SM 4.22± 0.19 4.63± 0.21 5.08± 0.23
Критерії, pt,
Крововтрата, мм3
Середнє, 1SM 1.44± 0.06 0.93± 0.041 0.88± 0.052
Критерії, pt,
Дисперсія, 0.76± 0.039 0.62± 0.034 0.67± 0.032
Критерії, pt,
Асиметрія, 1.95± 0.092 2.11± 0.104 2.14± 0.106
Критерії, pt,
Ексцес, 4SM 5.43± 0.25 5.93± 0.27 6.08± 0.31
Критерії, pt,
Виявлений факт різної деполяризуючої здатності зразків ПМЖ можна пояснити із залученням
даних диференціального Мюллер-матричного картографування гістологічних зрізів біологічних тканин
БІОМЕДИЧНІ ОПТИКО-ЕЛЕКТРОННІ СИСТЕМИ ТА ПРИЛАДИ
192
різних органів людини [10-12]. Тут показано, що головним чинником формування координатної
структури МСД є багатократне розсіяння (деполяризація) лазерного випромінювання ансамблями
формених елементів крові. Величина деполяризації прямо пропорційна концентрації таких оптично
анізотропних структур гістологічного зрізу ПМЖ (рис. 2, фрагменти (1),(3)). Тому із збільшенням
ступеня крововтрати (зменшенням концентрації формених елементів крові) знижується рівень
деполяризації на тлі добре вивченого у межах традиційної поляриметрії перетворення азимута та
еліптичності поляризації лазерного випромінювання оптично анізотропними структурами біологічної
тканини [1-9]. У межах статистичного підходу до поляризаційного аналізу зростання крововтрати
супроводжується протилежними тенденціями – зменшенням середнього і дисперсії, які характеризують
розподіли МСД (рис. 2, фрагменти (2),(4)). Навпаки, асиметрія та ексцес розподілів випадкових значень
ступеня деполяризації зразками ПМЖ померлих зростають.
Кількісно даний сценарій зміни деполяризуючої здатності оптично анізотропних фібрилярних
мереж сукупності зразків гістологічних зрізів тканини ПМЖ померлих з різним ступенем крововтрати
ілюструють статистичні моменти 1-го – 4-го порядків, величини яких систематизовані в таблиці 1.
Установлено:
• діапазон зміни величини статистичних моментів 1-го – 4-го порядків, які характеризують
розподіли МСД гістологічних зрізів ПМЖ, за рівнем крововтрати складає ;
• 1SM змінюється у межах діапазону зміни середніх значень від 2,95 до 0,93;
• 2SM змінюється у межах діапазону зміни середніх значень від 1,31 до 0,62;
• 3SM змінюється у межах діапазону зміни середніх значень від 1,53 до 2,11;
• 4SM змінюється у межах діапазону зміни середніх значень від 4,22 до 5,93.
Рис. 3 кількісно ілюструє діаграми динаміки зміни набору статистичних моментів ;2;3;41SM , які
характеризують розподіли величини СД зразків гістологічних зрізів ПМЖ усіх груп померлих.
Рисунок 3 – Залежності величини середнього (1), дисперсії (2), асиметрії (3) та ексцесу (4), які
характеризують мапи деполяризації гістологічних зрізів ПМЖ померлих з різним ступенем крововтрати
З одержаних даних про динаміку зміни статистичних параметрів розподілів МСД (рис. 3) видно,
що величини середнього (1), дисперсії (2), асиметрії (3) та ексцесу (4), які характеризують ступень
деполяризації лазерного випромінювання гістологічними зрізами ПМЖ померлих, змінюються у межах
об’єму крововтрати . Найбільш чутливим до змін деполяризуючої здатності
полікристалічних сіток з різним ступенем кровонасичення ПМЖ померлих виявилися – статистичні
моменти 1-го і 2-го порядків.
2.2. Шкіра.
Результати дифузної поляриметрії гістологічних зрізів шкіри представлені на фрагментах рис. 4 -
мапи (фрагменти (1),(3)) і гістограми (фрагменти (2),(4)) розподілів величини СД оптично анізотропних
колагенових сіток зразків шкіри померлих з групи 1 (фрагменти (1),(2)) і групи 3 (фрагменти (3),(4)).
БІОМЕДИЧНІ ОПТИКО-ЕЛЕКТРОННІ СИСТЕМИ ТА ПРИЛАДИ
193
Рисунок 4 – Мапи ((1),(3)) і гістограми ((2),(4)) розподілів величини СД гістологічних зрізів шкіри
контрольної ((1),(2)) та дослідної ((3),(4)) груп померлих.
Експериментальні дані диференціального Мюллер-матричного картографування деполяризуючої
здатності оптично анізотропних мереж гістологічних зрізів шкіри померлих виявили зменшення
середнього значення і діапазону розкиду випадкових значень величини МСД (рис. 4, фрагмент (4))
гістологічних зрізів шкіри на дещо меншому ніж для зразків ПМЖ інтервалі об’єму крововтрати до
.
Кількісно специфіку таких змін процесів деполяризації лазерного випромінювання гістологічними
зрізами шкіри померлих з різним ступенем крововтрати ілюструють статистичні параметри 1-го – 4-го
порядків - таблиця 2.
Таблиця 2 – Статистична структура мап деполяризації гістологічних зрізів шкіри померлих з
різним ступенем крововтрати
Крововтрата, мм3
Середнє, 3.12± 0.14 2.77± 0.12 2.38± 0.11
Критерії, pt,
Дисперсія, 1.32± 0.059 1.16± 0.051 1.07± 0.044
Критерії, pt,
Асиметрія, 1.11± 0.046 1.29± 0.057 1.51± 0.071
Критерії, pt,
Ексцес, 3.73± 0.16 3.99± 0.17 4.24± 0.19
Критерії,
Крововтрата, мм3
Середнє, 1.95± 0.093 1.84± 0.088 1.91± 0.092
Критерії, pt,
Дисперсія, 0.82± 0.037 0.67± 0.032 0.64± 0.031
Критерії, pt,
Асиметрія, 1.69± 0.077 1.73± 0.081 1.77± 0.082
Критерії, pt,
Ексцес, 4.49± 0.21 4.53± 0.22 4.61± 0.22
Критерії, pt,
Установлено:
• діапазон зміни величини статистичних моментів 1-го – 4-го порядків, які характеризують
розподіли МСД анізотропних колагенових сіток гістологічних зрізів шкіри, за рівнем крововтрати
менший ніж для ПМЖ (таблиця 1) і складає ;
БІОМЕДИЧНІ ОПТИКО-ЕЛЕКТРОННІ СИСТЕМИ ТА ПРИЛАДИ
194
• середнє МСД змінюється у межах діапазону зміни середніх значень від 3,12 до 0,84;
• дисперсія МСД змінюється у межах діапазону зміни середніх значень від 1,32 до 0,67;
• асиметрія МСД змінюється у межах діапазону зміни середніх значень від 1,11 до 1,73;
• ексцес МСД змінюється у межах діапазону зміни середніх значень від 3,73 до 4,53.
Динаміка зміни статистичної структури МСД зразків шкіри померлих представлена на рис. 5, який
ілюструє діаграми зміни набору відповідних статистичних моментів
Рисунок 5 – Залежності величини середнього (1), дисперсії (2), асиметрії (3) та ексцесу (4), які
характеризують мапи деполяризації гістологічних зрізів шкіри померлих з різним ступенем крововтрати
Моніторинг змін деполяризуючої здатності колагенових сіток шкіри методом дифузної
поляриметрії (рис. 5) продемонстрував, що величини середнього (1), дисперсії (2), асиметрії (3) та
ексцесу (4), які характеризують гістограми розподілів випадкових значень МСД набору гістологічних
зрізів шкіри померлих, змінюються у межах об’єму крововтрати . При цьому найбільш
чутливими до таких посмертних змін виявилися - статистичні моменти 1-го і 2-го порядків.
3. ЕФЕКТИВНІСТЬ ДИФЕРЕНЦІАЛЬНОЇ ДІАГНОСТИКИ СТУПЕНЯ КРОВОВТРАТИ
МЕТОДОМ ДИФУЗНОЇ ПОЛЯРИМЕТРІЇ
Для кожного статистичного моменту, який характеризує розподіли мап деполяризації
біологічних препаратів з різних груп померлих, знаходилась точність визначення ступеня крововтрати на
основі експериментально одержаних номограм (рис. 6).
Рисунок 6 – Аналітична схема визначення об’єму крововтрати померлих методу поляризаційної
мікроскопії
Аналіз одержаних даних виявив наступні параметри діагностичної ефективності статистичного
аналізу результатів методу дифузної поляризаційної мікроскопії гістологічних зрізів фібрилярних
біологічних тканин:
1. Для всіх досліджених біологічних препаратів діапазон чутливості методу дифузної поляриметрії
до зміни об’єму крововтрати померлих складає . Виключення має місце для
гістологічних зрізів шкіри - .
БІОМЕДИЧНІ ОПТИКО-ЕЛЕКТРОННІ СИСТЕМИ ТА ПРИЛАДИ
195
Таблиця 4 –Точність визначення об’єму крововтрати ПМЖ
Крововтрата, мм3
Середнє, 94 92 92 90 76
Дисперсія, 92 90 88 88 78
Асиметрія, 84 84 82 80 72
Ексцес, 82 82 80 76 70
Таблиця 5 –Точність визначення об’єму крововтрати шкіри
Крововтрата, мм3
Середнє, 90 88 86 84 68
Дисперсія, 86 84 84 82 68
Асиметрія, 84 84 82 80 66
Ексцес, 82 82 80 76 64
Таблиця 6 –Точність визначення об’єму крововтрати мозку
Крововтрата, мм3
Середнє, 88 86 86 84 72
Дисперсія, 72 70 68 68 56
Асиметрія, 78 74 74 72 62
Ексцес, 80 78 76 72 64
2. Величина точності методу диференціального Мюллер-матричного картографування
деполяризуючої здатності полікристалічної структури біологічних зразків коливається в межах:
• ;
• .
3. Максимальний рівень досягається для нижченаведених статистичних параметрів, які
характеризують мапи ступеня деполяризації наступних біологічних препаратів:
• ПМЖ – ;
• шкіра -
• мозок -
ВИСНОВКИ
1. Досліджено методом диференціального Мюллер-матричного картографування набор мап і
гістограм розподілів випадкових значень ступеня деполяризації лазерного випромінювання форменими
елементами крові полікристалічної складової гістологічних зрізів фібрилярних біологічних тканин
померлих з різним ступенем крововтрати.
2. Досліджено динаміку зміни величини статистичних моментів 1-го – 4-го порядків, які
характеризують розподіли МСД гістологічних зрізів фібрилярних (ПМЖ, шкіра, мозок) тканин померлих
з різним об’ємом крововтрати - .
4. Показано, що максимальний рівень досягається для статистичних моментів, які характеризують
ММІ мапи: гістологічні зрізи ПМЖ – .
ПОДЯКИ
Дослідження виконано за підтримки гранту Національного фонду досліджень
України №2023.03/0174.
БІОМЕДИЧНІ ОПТИКО-ЕЛЕКТРОННІ СИСТЕМИ ТА ПРИЛАДИ
196
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ / REFERENCES
1. Yao G, Wang LV. Two-dimensional depth-resolved Mueller matrix characterization of biological
tissue by optical coherence tomography. Opt Lett. 1999;24:537-539.
2. Tower TT, Tranquillo RT. Alignment Maps of Tissues: I. Microscopic Elliptical Polarimetry.
Biophys J. 2001;81:2954-2963.
3. Lu S, Chipman RA. Interpretation of Mueller matrices based on polar decomposition. J Opt Soc
Am A. 1996;13:1106-1113.
4. Alfano RR, Tata DB, Tomashefsky P, et al. Laser Induced Fluorescence Spectroscopy from Native
Cancerous and Normal Tissue. IEEE J Quantum Electron. 1984;20:1502.
5. Jianan YQ. Real time calibrated fluorescence imaging of tissue in vivo by using the combination of
fluorescence and cross-polarized reflection. Biomed Top Meet. 2002;71:485-487.
6. Cheong W-F, Prahl SA, Welch AJ. A review of the optical properties of biological tissues. IEEE J
Quantum Electron. 1990;26:2166-2185.
7. Kienle A, Forster FK, Diebolder R, Hibst R. Light propagation in dentin: influence of
microstructure on anisotropy. Phys Med Biol. 2003;48:7-14.
8. Arteaga O. Mueller matrix polarimetry of anisotropic chiral media [dissertation]. University of
Barcelona; 2010.
9. Ushenko AG, Pishak VP. Laser Polarimetry of Biological Tissue. Principles and Applications. In:
Tuchin VV, editor. Biomedical Diagnostics, Environmental and Material Science. Kluwer
Academic Publishers; 2004. p. 93-136.
10. Angelsky OV, Ushenko AG, Ushenko YA, Pishak VP, Peresunko AP. Statistical, Correlation and
Topological Approaches in Diagnostics of the Structure and Physiological State of Birefringent
Biological Tissues. In: Tuchin VV, editor. Handbook of Photonics for Biomedical Science.
London: CRC Press; 2010. p. 283-322.
11. Ushenko YA, Boychuk TM, Bachynsky VT, Mincer OP. Diagnostics of Structure and
Physiological State of Birefringent Biological Tissues: Statistical, Correlation and Topological
Approaches. In: Handbook of Coherent-Domain Optical Methods. New York: Springer
Science+Business Media; 2013. p. 107-148.
Дата надходження: 15.02.2026
Дата прийняття до друку після рецензування: 8.03.2026
Дата публікації: 18.06.2026
Ця робота ліцензується відповідно до
Creative Commons Attribution 4.0 International License
СКЛЯРЧУК ВАЛЕРІЙ МИХАЙЛОВИЧ – доктор фізико-математичних наук, доцент кафедри
поліграфічних, мультимедійних та оптичних технологій, Чернівецький національний університет
ім. Ю. Федьковича, Чернівці, Україна, e-mail: v.skliarchuk@chnu.edu.ua, https://orcid.org/0000-0001-8211-4391
ГАРАЗДЮК МАРТА СЛАВІВНА– доктор медичних наук, доцент кафедри судової медицини та
медичного правознавства, Буковинський державний медичний університет, Чернівці, Україна.
e-mail: garazdiuk.marta@bsmu.edu.ua, https://orcid.org/0000-0002-7811-3211
ОГІРКО МИХАЙЛО ОЛЕГОВИЧ – кандидат фізико-математичних наук, асистент кафедри
поліграфічних, мультимедійних та оптичних технологій, Чернівецький національний університет
ім. Ю. Федьковича, Чернівці, Україна e-mail: m.ohirko@chnu.edu.ua, https://orcid.org/0009-0007-4444-0189
СЕМЕНЮК ІГОР ІВАНОВИЧ – фахівець науково-дослідної частини, Чернівецький національний
університет ім. Ю. Федьковича, Чернівці, Україна, e-mail: i.semeniuk@chnu.edu.ua,
https://orcid.org/0009-0007-2620-5185
Valerii SKLIARCHUK, Marta GARAZDIUK, Myhaylo OHIRKO, Ihor SEMENYUK
SYSTEM AND ALGORITHMS FOR DIFFERENTIATION OF DEPOLARIZATION MAPS OF
BIOLOGICAL TISSUES OF DECEASED VEGETABLES WITH VARIOUS DEGREES
OF BLOOD LOSS
Yuriy Fedkovych Chernivtsi National University
Bukovina State Medical University
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
https://orcid.org/0009-0007-4444-0189
mailto:i.semeniuk@chnu.edu.ua
БІОМЕДИЧНІ ОПТИКО-ЕЛЕКТРОННІ СИСТЕМИ ТА ПРИЛАДИ
УДК 535.361; 535.555
ВСТУП
ПОДЯКИ
|
| id | oai:oeipt.vntu.edu.ua:article-876 |
| institution | Optoelectronic Information-Power Technologies |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-06-18T01:02:04Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Vinnytsia National Technical University |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | oeiptvntueduua/dd/1bd70843da6d65e22ffec254eef364dd.pdf |
| spelling | oai:oeipt.vntu.edu.ua:article-8762026-06-17T13:08:31Z System and algorithms for differentiation of depolarization maps of biological tissues of deceased vegetables with various degrees of blood loss Система і алгоритми дифференціації мап деполяризації біологічних тканин загиблих з різним ступенем крововтрати Склярчук, В.М. Гараздюк, М.С. Огірко, М.О. Семенюк, І.І. Mueller-matrix polarimetry degree of depolarization biological tissues statistical moments blood loss diagnostics Мюллер-матрична поляриметрія ступінь деполяризації біологічні тканини статистичні моменти діагностика крововтрати The paper presents the research results on the coordinate distributions of maps of the degree of depolarization (MDD) of polycrystalline structures in histological sections of biological tissues (rectus abdominis muscle, skin, kidney, brain) from deceased individuals with different levels of blood loss. Based on the calculation of 1st–4th order statistical moments, the values and ranges of changes in MDD indicators were analyzed. The high efficiency and accuracy of the diffuse Mueller-matrix polarimetry method in determining the degree of blood loss were demonstrated, providing new opportunities for objective forensic medical examination. A set of maps and histograms of distributions of random values of the degree of depolarization of laser radiation by blood formed elements of the polycrystalline component of histological sections of fibrillar biological tissues of deceased persons with varying degrees of blood loss were studied using the method of differential Muller matrix mapping У роботі представлено результати дослідження координатних розподілів мап ступеня деполяризації (МСД) полікристалічних структур гістологічних зрізів біологічних тканин (прямий м’яз живота, шкіра, нирка, мозок) померлих з різним рівнем крововтрати. На основі розрахунку статистичних моментів 1-го – 4-го порядків проаналізовано величини та діапазони зміни показників МСД. Доведено високу ефективність та точність методу дифузної Мюллер-матричної поляриметрії у визначенні ступеня крововтрати, що відкриває нові можливості для об’єктивізації судово-медичної експертизи. Досліджено методом диференціального Мюллер-матричного картографування набор мап і гістограм розподілів випадкових значень ступеня деполяризації лазерного випромінювання форменими елементами крові полікристалічної складової гістологічних зрізів фібрилярних біологічних тканин померлих з різним ступенем крововтрати Vinnytsia National Technical University 2026-06-17 Article Article application/pdf https://oeipt.vntu.edu.ua/index.php/oeipt/article/view/876 10.31649/1681-7893-2026-51-1-189-196 Optoelectronic Information-Power Technologies; Vol. 51 No. 1 (2026); 189-196 Оптико-електроннi iнформацiйно-енергетичнi технологiї; Том 51 № 1 (2026); 189-196 Оптико-електроннi iнформацiйно-енергетичнi технологiї; Том 51 № 1 (2026); 189-196 2311-2662 1681-7893 10.31649/1681-7893-2026-51-1 uk https://oeipt.vntu.edu.ua/index.php/oeipt/article/view/876/812 |
| spellingShingle | Мюллер-матрична поляриметрія ступінь деполяризації біологічні тканини статистичні моменти діагностика крововтрати Склярчук, В.М. Гараздюк, М.С. Огірко, М.О. Семенюк, І.І. Система і алгоритми дифференціації мап деполяризації біологічних тканин загиблих з різним ступенем крововтрати |
| title | Система і алгоритми дифференціації мап деполяризації біологічних тканин загиблих з різним ступенем крововтрати |
| title_alt | System and algorithms for differentiation of depolarization maps of biological tissues of deceased vegetables with various degrees of blood loss |
| title_full | Система і алгоритми дифференціації мап деполяризації біологічних тканин загиблих з різним ступенем крововтрати |
| title_fullStr | Система і алгоритми дифференціації мап деполяризації біологічних тканин загиблих з різним ступенем крововтрати |
| title_full_unstemmed | Система і алгоритми дифференціації мап деполяризації біологічних тканин загиблих з різним ступенем крововтрати |
| title_short | Система і алгоритми дифференціації мап деполяризації біологічних тканин загиблих з різним ступенем крововтрати |
| title_sort | система і алгоритми дифференціації мап деполяризації біологічних тканин загиблих з різним ступенем крововтрати |
| topic | Мюллер-матрична поляриметрія ступінь деполяризації біологічні тканини статистичні моменти діагностика крововтрати |
| topic_facet | Mueller-matrix polarimetry degree of depolarization biological tissues statistical moments blood loss diagnostics Мюллер-матрична поляриметрія ступінь деполяризації біологічні тканини статистичні моменти діагностика крововтрати |
| url | https://oeipt.vntu.edu.ua/index.php/oeipt/article/view/876 |
| work_keys_str_mv | AT sklârčukvm systemandalgorithmsfordifferentiationofdepolarizationmapsofbiologicaltissuesofdeceasedvegetableswithvariousdegreesofbloodloss AT garazdûkms systemandalgorithmsfordifferentiationofdepolarizationmapsofbiologicaltissuesofdeceasedvegetableswithvariousdegreesofbloodloss AT ogírkomo systemandalgorithmsfordifferentiationofdepolarizationmapsofbiologicaltissuesofdeceasedvegetableswithvariousdegreesofbloodloss AT semenûkíí systemandalgorithmsfordifferentiationofdepolarizationmapsofbiologicaltissuesofdeceasedvegetableswithvariousdegreesofbloodloss AT sklârčukvm sistemaíalgoritmidifferencíacíímapdepolârizacííbíologíčnihtkaninzagiblihzríznimstupenemkrovovtrati AT garazdûkms sistemaíalgoritmidifferencíacíímapdepolârizacííbíologíčnihtkaninzagiblihzríznimstupenemkrovovtrati AT ogírkomo sistemaíalgoritmidifferencíacíímapdepolârizacííbíologíčnihtkaninzagiblihzríznimstupenemkrovovtrati AT semenûkíí sistemaíalgoritmidifferencíacíímapdepolârizacííbíologíčnihtkaninzagiblihzríznimstupenemkrovovtrati |