Intra- a interindividuální variabilita mikrostruktury kostí klenby lební s ohledem na podobu střelných zranění

Bc. Silvia Miženková

Master's thesis

Intra- and interindividual variability in the microstructure of the cranial vault bones with regard to the form of gunshot wounds

Abstract:

Bone is a dynamic structure whose properties significantly influence the nature and extent of gunshot injuries. The density, type and anatomical location of bone play a role in how a bullet behaves on impact and what the resulting injuries are. Gunshot injury affects the microstructure of the bo-nes of the skull vault, in which intraindividual and interindividual variability can be observed. Knowledge of the effect of gunshot injury on their microstructure is of fundamental importance to forensic science as it can help in determining weapon type, projectile, angle of entry and velocity, which can be useful in event reconstruction. Investigating the microstructure of bone tissue allows us to combine 2D histological and 3D imaging methods to provide valuable information on the composition, organization and biomechanical properties of bone. The present work is treated as a pilot study that investigates the intraindividual and interindividual variability of skull vault bone microstructure with respect to the form of gunshot wounds using just 2D histological and 3D imaging methods. The study material consisted of 3 human skull vault bone tissue specimens that were scanned using micro-computed tomography and then serial histological sections were created from 2 of them. The results of these methods were compared morphologically and metrically. The visualization of each specimen was supplemented with a 3D model. The result of this work is a description of the micro-structure of the bone tissue of the flat bones of the cranial vault with a resemblance to gunshot wounds.

Abstract:

Kosť predstavuje dynamickú štruktúru, ktorej vlastnosti významne ovplyvňujú charakter a rozsah strelných poranení. Hustota, typ a anatomické umiestnenie kostí zohrávajú úlohu v tom, ako sa strela správa pri náraze a aké sú výsledné poranenia. Strelné poranenie má vplyv na mikroštruktúru kostí klenby lebky, u ktorej je možné pozorovať intraindividuálnu a interindividuálnu variabilitu. Znalosť vplyvu strelného poranenia na ich mikroštruktúru má zásadný význam pre forenznú vedu, pretože môže pomôcť pri určovaní typu zbrane, projektilu, uhla vniku a rýchlosti, čo môže byť užitočné pri rekonštrukcii udalostí. Skúmanie mikroštruktúry kostného tkaniva nám umožňuje kombinácia 2D histologických a 3D zobrazovacích metód, ktoré poskytujú cenné informácie o zložení, organizácii a biome-chanických vlastnostiach kosti. Predkladaná práca je spracovaná ako pilotná štúdia, ktorá skúma intraindividuálnu a interindividuálnu variabilitu mikroštruktúry kostí klenby lebky s ohľadom na podobu strelných poranení práve pomocou 2D histologických a 3D zobrazovacích metód. Skúmaný materiál tvorili 3 ľudské vzorky kostného tkaniva klenby lebky, ktoré boli naskenované pomocou mikro-výpočtovej tomografie a následne z 2 z nich boli vytvorené sériové histologické výbrusy. Výstupy z týchto metód boli morfologicky a metricky porovnané. Vizualizácia každej vzorky bola doplnená o 3D model. Výsledkom tejto práce je popis mikroštruktúry kostného tkaniva plochých kostí klenby lebky s podobou na strelné poranenia.

Keywords

kostné tkanivo, mikroštruktúra kostného tkaniva, klenba lebky, hrúbka kostného tkaniva, histologická analýza, mikro-výpočtová tomografia, strelné poranenie, bone tissue, microstructure of bone tissue, cranial vault, bone tissue thickness, histological analysis, micro-computed tomography, gunshot wound

Language used: Slovak

Date on which the thesis was submitted / produced: 4. 6. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 17. 6. 2024
• Supervisor: Mgr. Mikoláš Jurda, Ph.D.
• Reader: RNDr. Kateřina Vymazalová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Anthropology / Anthropology