4 курс / Лучевая диагностика / Биомеханика_травмы_повреждения_головы,_позвоночника_и_грудной_клетки

Толщина костей в участках измерения кривизны составляет: по средней линии 0,8 см, в области правого теменно-затылочного шва 0,6 см, в области левого теменно-затылочного шва 0,65 см.

На основании изучения материалов уголовного дела и черепа эксгумированного трупа гр-на 3. судебно-медицинская экспертная комиссия, в соответствии с поставленными вопросами, дала следую­ щее заключение:

При поступлении гр-на 3. в 1-ю Рижскую городскую клиниче­ скую больницу 21/XII 1974 г. у него были обнаружены следующие повреждения: «подкожные гематомы» в области носа, левой щеки и челюсти слева, подкожная гематома в левой височно-теменной области, переходящая на правую сторону, две раны «в правой теменной и правой теменно-затылочной области: в теменной обла­ сти ушибленная рана длиной 2 см, в затылочной — звездчатая рана диаметром 3,5 см», кровь в носовых ходах. В процессе трепанации черепа были обнаружены субдуральные гематомы в объеме: слева 275 мл, справа 25 мл. Рентгенологически был установлен перелом «костей свода черепа, горизонтально идущий в левой теменно-заты­ лочной области».

При судебно-медицинском исследовании трупа гр-на 3. (акт № 1522 от 24/ХП 1974) установлено наличие следующих поврежде­ ний: обширные прерывистые ссадины на волосистой части головы (результат подготовки к операции двусторонней трепанации чере­ па?), кровоподтек на нижнем веке правого глаза, ссадина на спинке носа и две ссадины на подбородке, прерывистое кровоизлияние в мягких тканях головы: «в лобной и середине теменных областей соответственно ссадинам на коже» и соответственно трепанационным разрезам, субдуральное (180 мл) и субарахноидальное крово­ излияние «в левом полушарии», ушиб вещества головного мозга в области «височных долей со стороны основания и в левой лобной доле», кровь в желудочках мозга, перелом костей черепа: «в левой височной области с основания черепа проходит трещина. На осно­ вании черепа трещина проходит горизонтально через среднюю череп­ ную ямку, доходя до турецкого седла».

При судебно-медицинском исследовании черепа эксгумирован­ ного трупа гр-на 3. (акт № 67 от 15/VI 1977) был обнаружен пере­ лом костей черепа (см. рис. 57—59), захватывающий чешую заты­ лочной кости, задненижний отдел левой теменной кости, чешую левой височной кости и заканчивающийся на левом большом кры­ ле основной кости. При этом от основной трещины в области чешуи левой височной кости отходит дополнительная трещина в направле­ нии к пирамиде левой височной кости (см. рис. 58), на внутренней костной пластинке правой половины чешуи затылочной кости имеет­ ся косо-вертикальная трещина (см. рис. 59), идущая в направле­ нии сверху справа, вниз налево.

Таким образом, при первичном судебно-медицинском исследова­ нии трупа гр-на 3. имевшийся у него перелом костей черепа был описан недостаточно полно. Схема перелома костей черепа, предло­ женная судебно-медицинской экспертной комиссией (акт № 5а от 25/1—15/11 1977) и составленная на основании описания характера перелома в акте первичного исследования трупа, также не соответст­ вует истинному характеру и виду перелома.

В связи с тем что в акте первичного исследования трупа описа­ ние характера повреждений, имевшихся на лице и голове, а также изменений со стороны оболочек и вещества головного мозга произ-

251

ведено очень кратко, недостаточно квалифицированно и принимая во внимание несовпадение данных истории болезни с описанием по­ вреждений в ходе судебно-медицинского исследования трупа, комис­ сия считает возможным основываться в своих выводах в перзую очередь на данных исследования черепа эксгумированного трупа гр-на 3.

Характер трещин, располагающихся на наружной и внутренней костных пластинках чешуи затылочной кости, позволяет сделать вывод о том, что именно данная область явилась местом приложения травмирующей силы. Данное положение подтверждается ходом пе­ релома, выкрашиванием краев трещины на наружной костной пла­ стинке (при исследовании под стереомикроскопом) и наличием не­ полного перелома чешуи затылочной кости справа и правой темен­ ной кости (косо-вертикальная трещина, идущая сверху справа, вниз налево).

Трещина, продолжающаяся на левую теменную, левую височную кости и левое большое крыло основной кости, возникла в результа­ те действия распирающих усилий, обусловленных деформацией (уплощением) участка кости в области контакта с поверхностью соударения, о чем свидетельствуют мелкозубчатые края перелома.

Особенности перелома на чешуе затылочной кости позволили сделать вывод о том, что областью соударения явился участок, расположенный в верхней части чешуи затылочной кости в области ламбдовидного шва. При этом основная нагрузка пришлась на об­

что обусловило вклинение этого участка в кости свода черепа, в ре­ зультате чего возникла трещина, распространяющаяся до левого

(высота 0,45 м) траектория движения головы иная, а именно: вра­ щательное движение вокруг оси, проходящей в месте соприкоснове­ ния подошв с плоскостью, до горизонтального положения и в даль­ нейшем свободное падение с высоты 0,45 м. Следовательно, скорость в момент удара должна определяться как сумма линейной скорости движения головы при вращательном движении (V=4,62 "|/L) и ско­ рости свободного падения (V=y2gh). Проведенные расчеты показы­ вают, что сила удара затылочной областью головы при таком меха­ низме должна составлять от 748 до 875 кгс.

Силу, при которой образовался данный перелом костей черепа, можно рассчитать, исходя из свойств черепа (гауссова кривизна, толщина и жесткость костей черепа в месте удара). Жесткость

252

При ударе областью левого теменно-затылочного шва критиче­ ская нагрузка равна 534 кгс, разность нагрузок — 80 кгс, отсюда сила равна 714 кгс. При нефиксированной голове около 30% энер­ гии удара расходуется на амортизацию мягких тканей, позвоночника, и, следовательно, сила, приложенная в данном случае к области теменно-затылочного шва, равна 1020 кгс. Подобные же расчеты были проведены для области правого теменно-затылочного шва и чешуи затылочной кости по средней линии; силы соответственно составляют 831 и 1705 кгс.

Для определения возможной площадисоударения на миллимет­ ровой бумаге был получен отпечаток предполагаемой области соударения (левая половина верхней трети чешуи затылочной кости) площадь которого оказалась равной 8 см2. Данная величина пло­ щади соударения, несомненно, меньше действительной площади, так как не учтены толщина мягких тканей головы, степень выражен­ ности волосяного покрова головы (длина, толщина, густота и жест­ кость) и характер головного убора.

При данной площади соударения на единицу поверхности в слу­ чае самопроизвольного падения навзничь должно приходиться от 81,4 до 94,4 кгс/см2, а при падении с третьей ступеньки лестничного марша (высота 0,45 м) —от 93,5 до 109,4 кгс/см2.

Полученные величины силы удара явно недостаточны для воз­ никновения данного перелома с учетом типа черепа (долихокранный, хамекранный), формы затылочной области и толщины костей черепа по ходу перелома.

С учетом силы, определенной по формуле, предложенной С. А. Корсаковым (1977), на единицу поверхности соударения долж­ на приходиться нагрузаса от 127,5 до 213,1 кг/см2, что могло обус­ ловить возникновение обнаруженного на костях черепа перелома.

Следовательно, для возникновения данной силы в случае удара затылочной областью при падении с высоты 0,45 м на бетонную площадку необходимо предшествующее ускорение (толчок или удар).

в головном уборе типично для случаев с наличием предшествующе­

носа и две ссадины на подбородке), можно полагать, что они воз­ никли 21/ХП 1974 г. от не менее чем двукратного воздействия тупых твердых предметов, что обусловило падение гр-на 3. со ступенек лестничного марша. Наиболее вероятно, что потерпевший и нападав­ ший в момент причинения ударов находились стоя лицом друг к другу.

Данное заключение позволило органам следствия установить истинную картину происшествия и привлечь к ответственности ви­ новного, от толчка которого пострадавший упал навзничь и получил смертельную черепно-мозговую травму.

Наряду с повреждениями при падении на плоскости выявлены определенные закономерности между физи­ ческими параметрами механических воздействий и осо-

253

бенностями возникающих повреждений при других ви­ дах черепно-мозговой травмы. В частности, установлена зависимость направления переломов костей свода и ос­ нования черепа от направления удара тупым твердым предметом при распространенном действии, при ударе предметом с ограниченной поверхностью соударения при различной форме и неодинаковой площади, при перпендикулярном воздействии предмета и под углом, влияние на ход переломов, проходящих через швы и естественные отверстия, выявлена определенная зави­ симость повреждений головы от силы удара и т. д.

Как показывает судебно-медицинская практика, ор­ ганы следствия и суда все реже удовлетворяются за­ ключениями экспертов о причинении повреждений ту­ пыми орудиями или предметами, действующими со «значительной» или «небольшой» силой, а указывают на необходимость получения более конкретных данных о силе ударного воздействия, явившегося причиной того или иного повреждения.

Определение величины травмирующей силы является одной из наиболее сложных задач, возникающих в ходе экспертиз по поводу механических повреждений. Вот по­ чему разрешение подобных вопросов стало в настоящее время все чаще и чаще являться поводом к проведению повторных судебно-медицинских экспертиз.

В этом отношении весьма показательна экспертиза, проведенная комиссией по сложным делам при Московском городском бюро судебно-медицинской экспертизы в связи с насильственной смертью мальчика К., 11 дней (О. Ф. Салтыкова, Н. П. Пырлина, Г. С. Бо- Л'Онкин и др., 1972). Согласно материалам расследования, младенец получил травму головы в результате удара о плоскую спинку одно­ го из двух стульев, на которых была размещена его временная постель. Со слов отца ребенка, причинившего травму, удар произо­ шел в момент перекладывания его на рядом стоящую кровать (с целью пеленания) и явился результатом его неосторожных дей­ ствий. Непосредственно после травмы каких-либо отклонений в по­ ведении ребенка его отец не заметил. Однако когда пришла времен­

в области его головы. Ребенок вскоре был доставлен в поликлинику, откуда с диагнозом «обширная гематома правой теменной области; травма черепа» направлен в больницу имени И. В. Русакова. При осмотре мальчика хирургом было отмечено: «резкая деформация головы за счет гематомы в правой теменно-затылочной области, рвота, редкое дыхание, брадикардия». На рентгенограмме установлен перелом правой теменной кости. Состояние младенца с каждым часом ухудшалось и в тот же день при явлениях остановки сердвч-

254

йой деятельности последовали его* Смерть. РеанимаЦйойные мёрйприятия эффекта не дали. При судебно-медицинском исследовании установлено: труп ребенка мужского пола, массой 3125 г, длиной тела 53 см. В правой теменной области — припухлость сине-багро­ вого цвета на участке 4,5X3 см, соответственно которой в мягких тканях обнаружено кровоизлияние темно-красного цвета толщиной

1.2 см, которое распространялось на затылочную и частично височ­ ную области. Соответственно правой теменной кости обнаружен линейный горизонтально расположенный перелом, идущий через вершину теменного бугра, длиной 7 см, доходящий до венечного и ламбдовидного швов, где соответственно на участках длиной 1,5 и

1.3 см наблюдались их расхождения. Остальные кости свода и основания черепа целы. Под неповрежденной твердой мозговой оболочкой височно-теменных областей усматривалось небольшое скопление жидкой крови, а в левой лобно-височной области — субарахноидалыное кровоизлияние на участке 4X2 см, в желудочках мозга — кровянистая жидкость. В позвоночном канале — небольшое количество жидкой крови. Под твердой мозговой оболочкой спинного мозга на всем его протяжении — жидкая кровь. При гистологическом исследовании в веществе мозга обнаружены мелкие очаги кровоиз­ лияний, в легких — участки ателектазов.

Согласно заключению эксперта, смерть младенца последовала от «ушиба головного мозга, наступившего от действия тупого твер­ дого предмета. Место приложения силы — правая теменная область головы с образованием закрытого перелома правой теменной кости». В связи с подозрением на умышленное причинение повреждений и для решения вопроса о виновности отца ребенка важное значение для следствия имело установление силы удара, причиненного мла­ денцу. В ходе первой экспертизы этот вопрос разрешен не был, что и послужило поводом к назначению повторной судебно-медицинской экспертизы.

На разрешение экспертной комиссии была поставлена задача — по характеру причиненных повреждений дать заключение о силе удара в момент получения травмы, а в зависимости от этого уста­ новить, были ли обнаруженные повреждения причинены случайно или для их получения необходимо было применить дополнительные усилия со стороны подозреваемого.

Каких-либо сведений в отношении определения силы удара по характеру повреждений костей черепа новорожденных или младен­ цев первых дней жизни ни в отечественной, ни в зарубежной лите­ ратуре обнаружено не было. Это обстоятельство потребовало про­ ведения специальных опытов по моделированию повреждений голо­ вы новорожденных, осуществленных в условиях, максимально при­ ближенных к имевшимся на месте происшествия. Эксперименты осуществлялись на стенде конструкции Г. С. Болонкина (описанного в главе IV), работающего по принципу физического маятника и обеспечивающего в зависимости от углов падения различные силы удара плоской ударяющей поверхностью. Для экспериментов исполь­ зовались биоманекены — трупы 6 новорожденных, умерших при явлениях внутриутробной асфиксии и не имеющих каких-либо по­ вреждений мягких тканей головы и костей черепа. Эксперименты проводились в течение первых 24 ч после смерти, когда не успевали развиться гнилостные изменения, что позволило сопоставить экспери­ ментально полученные повреждения с прижизненной травмой, обна­ руженной при вскрытии трупа ребенка.

255

Перед опытом биоманекены младенцев помещали в специаль­ ную подставку, которая фиксировала туловище в горизонтальном положении (по аналогии с пеленанием). При этом головка остава­ лась свободной и могла свободно перемещаться. Удар наносился в правую виеочно-теменную область головы с углами наклона маят­ ника от 5 до 30°. Процесс удара фиксировали скоростной кино­ съемкой, дешифровка кадров которой позволила установить время удара и путь, пройденный маятником, что использовалось для рас­ четов скорости подхода маятника и силы удара.

Проведенные эксперименты показали, что первые повреждения теменных костей черепа новорожденных возникали при силе удара 200 кгс. В этих случаях на теменных костях появлялись две линей­ ные, горизонтально расположенные трещины длиной 1^,5 и 3 см, начинающиеся на границе теменной кости с затылочной и лобной, которые слепо заканчивались, не доходя 2—2,5 см до теменного бугра. При увеличении силы удара до 340—360 кгс трещины при­ обретали большую распространенность, сохраняли горизонтальное направление и проходили через теменные бугры, достигая соответст­ вующих швов, или на расстоянии 0,5—1 см от них спускались вниз на участках длиной 2—2,5 см. По своему характеру эти трещины были наиболее близки к обнаруженным при экспертизе трупа мла­ денца. При силе удара более 390—410 кгс трещины резко отлича­ лись от последних — локализовались в области теменных бугров и имели крестообразный вид, а их горизонтальные и вертикальные части соответственно достигали венечных, затылочных и продольных швов.

Проведенные опыты позволили установить, что перелом правой теменной кости, обнаруженный у младенца, является результатом удара силой более 200 кгс. Такой удар, с учетом конкретных усло­ вий его причинения — небольшого расстояния от головки младенца до места соударения •— спинки стула, не мог иметь место без допол­ нительных усилий, и случайное его нанесение полностью исклю­ чается. Данное заключение получило подтверждение в процессе рас­ следования преступления.

Проведенные эксперименты показали также большую резистентность костей свода черепа новорожденных к ударным воздействиям, что следует объяснить значи­ тельной упругостью и эластичностью их костей. При этом нельзя не учитывать также, что отсутствие компак­ тных швов между отдельными костями свода черепа новорожденных и младенцев обеспечивает их большую подвижность, значительно амортизирующую ударные усилия.

Приведенные примеры показывают сложность про­ ведения подобных экспертиз и необходимость биомеха­ нических исследований для разрешения поставленных перед экспертизой вопросов.

Эксперименты на биоманекенах подтверждают дан­ ные судебно-медицинской и клинической практики о том, что при различных механизмах травмы, причиненной

256

тупыми предметами, возможны сходные повреждения. Например, при моделировании падения человека на плоскости и ударе его о жесткую поверхность областью затылочного бугра часто образуются овальные перело­ мы основания черепа. Эти переломы имеют сходство с кольцевидными переломами основания черепа, наблю­ дающимися при ударах головой у ныряльщиков и в слу­ чаях падения с высоты на ноги и ягодицы.

В наших исследованиях при однократном ударе за­ тылком о гладкую жесткую поверхность в ряде случаев отмечались не только одиночные, но и множественные параллельные ушибленные раны, которые обычно рас­ сматриваются как последствия многократно нанесенных ударов.

Такое сходство может служить источником эксперт­ ных ошибок, если при оценке обнаруженных повреж­ дений в каждом конкретном случае, наряду с тщатель­ ным анализом обстоятельств происшествия, детальным исследованием имеющихся повреждений, не будут при­ ниматься во внимание результаты биомеханических исследований по моделированию подобных поврежде­ ний.

17 А. П. Громов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В отличие от биомеханики движений биоме­ ханика повреждений начинает только развиваться. Свидетельством этому является сравнительно неболь­ шое число исследований, опубликованных в медицинской и другой специальной литературе. Подавляющее боль­ шинство работ касается прочностных свойств отдельных костей и других тканей человека и животных. Резуль­

не позволяет получить достоверные данные. Это обсто­ ятельство весьма затрудняет использование методик как для дальнейшего развития биомеханики, так и для применения полученных результатов в медицинской практике, в частности в судебно-медицинской эксперти­ зе. Кроме того, проводимое до сих пор эксперименталь­ ное изучение повреждений на животных, на изолиро­ ванных костях и других тканях человека является для медицины лишь ориентировочным из-за невозможности проведения четких анатомо-физиологических парал­ лелей.

Экспериментальное моделирование повреждений на биоманекенах лишено этих недостатков. Оно открывает широкие пути к всестороннему изучению травм не толь­ ко в клинико-анатомическом и судебно-медицинском аспектах, но и в биомеханическом обосновании новых средств защиты (защитные каски, шлемы, привязные ремни в автомобилях, предохранительные пояса мон­ тажников и др.).

Нами обобщен 10-летний опыт работы коллектива кафедры судебной медицины I ММИ имени И. М. Се­ ченова по биомеханике черепно-мозговой травмы, по­ вреждений позвоночника и грудной клетки. Проведение

258

биомеханических исследований на специальных стендах

иустройствах, большинство из которых сконструировано

иизготовлено самими экспериментаторами, с использо­ ванием комплекса современных методик исследования на биоманекенах позволило получить новые результаты. Высокому методическому уровню этих исследований спо­ собствовало участие в них ряда высококвалифицирован­ ных специалистов точных наук (математиков, физиков, инженеров).

Большинство наших исследований касалось черепномозговой травмы и повреждений позвоночника, посколь­ ку биомеханика подобных повреждений наименее изуче­ на, а мнения отдельных авторов по этим вопросам весь­ ма противоречивы.

Основное внимание уделялось моделированию по­ вреждений костей. Это связано с тем, что проведенные исследования прочности живой и консервированной ко­ стной ткани показали, что прочностные свойства «жи­ вой» и «мертвой» кости в течение длительного времени (1 мес и более) существенно не изменяются и фактически не различаются между собой. Хранение костной ткани в формалине и воде не оказывает заметного влияния на сопротивляемость ее к ударным нагрузкам. Отсюда правомерно сравнение характера экспериментальных повреждений костей с повреждениями, встречающимися в практике, что дает основание использовать полученные результате в клинике и судебно-медицинской экспертизе.

В процессе проведения экспериментальных исследо­ ваний широко использовался метод определения усилий и ударных импульсов с помощью тензометрических уст­ ройств типа мессдоз, защищенный авторским свиде­ тельством в 1973 г.

Полученные данные позволили установить опреде­ ленные закономерности между величинами действующих сил и особенностями повреждений, которые находятся в зависимости не только от параметров удара, но и его локализации и индивидуальных особенностей организ­ ма. Это дает возможность использовать полученные ре­ зультаты в практике судебно-медицинской экспертизы для установления величин действующих сил и механиз­ ма травмы по характеру имеющихся повреждений.

При выявлении математической зависимости между параметрами механического воздействия и характером образующихся повреждений мы стремились к тому, что-