5 курс / Хирургия детская / Повреждения_грудной_клетки_тупыми_предметами_биомеханика,_диагностика

ВВ Е Д Е Н И Е

Внастоящее время основной причиной смертности в развитых

сфанах являются различного вида травмы механического происхож­ дения (Finglerhut L.A., Kleinman J.C., Malloy M.N., et aL, 1988; Zorlundemir U., Ergoren V., Vucegan S., Olcay J., 1988).

Повреждение груди у детей при несчастных случаях в общей структуре детского травматизма по данным клиницистов составляют 4-5%, а уровень летальности при тупой травме груда колеблется от 9 к) 44%, в 70-75% травма груди у детей является фактором, способствующим летальному исходу (В.А. Клевно, 1994, Pellerin D., 1976; Movlan J.A., Detmar D.E., Rose J., 1976; Czyrewski K., Romanskj A., I HAT K., Dzielicki J., 1978).

Такой высокий процент и тяжесть травмы грудной клетки обуславливают необходимость установления условий и обстоятельств происшествия.

Втравматологической и судебно-медицинской литературе име­ ется довольно большое количество работ, посвященных травме груд­ ной клетки твердыми тупыми предметами v взрослых (Г.Т.Бугуев, 1969; А.М.Кашулин, 1974;' Г.С.Бачу, 1980; Д.Т.Бугуев, 1980; В.Л.Клевно, 1980,1994; Pierce W,S. et al, 1972; Bricker J., Upion J., TeleOrd R., 1972; Kostic D., Kruljevic L., Parpura D., 1973; Bartel M., Sellentin W., 1976; Gritti G., Gasparetto A., 1976; Alberty R.E., Egan J.M., 1976; Dougalla A.M., Paul M.E., Finley R.J., Hollidey R.L., 1977; Trunkey D.D., Lewis F.R., 1980; Adeyema AO., Arigbabu A.O., 1984).

Вто же время, аналогичные вопросы, касающиеся изучения характера и механизма возникновения повреждений груди у детей в су- дебно-медицинской практике, остались вне поля зрения исследователей, несмотря на то, что характер разрушения костной ткани в детском возрасте в силу анатомо-физиологических и гистохимических особенностей строения отличается от повреждения зрелой кости (В.И.Крюков, 1995).

Таким образом, отсутствие в литературе данных о механизмах образования повреждений грудной клетки у детей при различных ус­ ловиях травматического воздействия, а также отличие от характера повреждений зрелых лиц, определяет актуальность изучения данной проблемы, имеющей не только теоретическое, но и практическое зна­ чение.

Основу настоящей работы составляют материалы докторской диссерртации автора, целью которой явилось установление биомеха-

6

нических закономерностей деформации, механизмов и морфологиче­ ских признаков переломов костей грудной клетки у детей при раз­ личных вариантах ударов твердыми тупыми предметами, компрес­ сии, а также при повторной травме и в сравнении со зрелыми лицами.

В соответствии с поставленной целью предстояло решить сле­ дующие задачи:

1. Выявить закономерности деформации, механизм образова­ ния переломов скелета грудной клетки при сдавливании и различных вариантах ударного воздействия.

2.На основе создания биомеханической модели костного скеле­ та грудной клетки осуществить математические расчеты для обосно­ вания локализации и характера переломов ребер в зависимости от вида и направления внешнего воздействия.

3.Провести сравнительный анализ повреждений грудной клет­ ки у детей в разных возрастных группах и у зрелых лиц при однотип­ ных воздействиях травмирующей силы.

4.Установить морфологические особенности в характере по­ вреждений ребер при однократном и двукратном ^травматическом воздействии.

5.Определить экспертные критерии, признаки первичной и по­ вторной травматизации для выявления последовательности образо­ вания переломов ребер, направления и вида внешнего воздействия при повторной травме грудной клетки: удар и последующая компрес­ сия твердыми тупыми предметами.

Для достижения поставленной цели и решения задач были изу­ чены собственные экспертные наблюдения и архивные материалы су­ дебно-медицинских экспертиз трупов детей, погибших от основных видов механической травмы. Полученные данные сопоставлялись с результатами экспериментов на биоманекенах при аналогичных ме­ ханизмах травмы с использованием комплекса методов:

биомеханического моделирования, динамометрии, стереомикроскопического, остеометрического, рентгенологического, фрактографического, фотографического, гистологического, математическо­ го и статистического.

В результате проведенных исследований установлен характер деформации грудного комплекса и механизм образования переломов ребер у детей при ударных нагрузках твердыми тупыми предметами с широкой и ограниченной травмирующей поверхностью в зависимо­ сти от локализации и направления внешнего воздействия. Выявлены закономерности деформации и механизм возникновения переломов

скелета грудной клетки при различных вариантах компрессии. Рас­ смотрен вопрос о последовательности возникновения повреждений при комбинированной травме грудной клетки (удар и последующее сдавливание) твердыми тупыми предметами на основе изучения при­ знаков первичной и повторной травматизации. Показано различие в характере повреждений костей грудной клетки у детей и взрослых при общих механизмах травмы. Разработана модель костного карка­ са грудной клетки в виде сложной пространственной биомеханиче­ ской конструкции, позволяющей воспроизводить деформации груд­ ной клетки при нагружении внешней силой в плоскости реберного полукольца.

Автор выражает глубокую признательность заведующему ка­ федрой судебной медицины РГМУ им. Н.И. Пирогова, Заслуженному деятелю науки РФ, профессору В.Н.Крюкову за консультации, цен­ ные советы и постоянное внимание при выполнении работы.

1.СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПОВРЕЖДЕНИЯХ СКЕЛЕТА ГРУДНОЙ КЛЕТКИ У ДЕТЕЙ ПРИ ТУПОЙ ТРАВМЕ (обзор литературы)

Первые работы, посвященные исследованию механических по­ вреждений костной ткани с материаловедческой точки зрения, появи­ лись в середине прошлого столетия. Более чем за сто лет в литературе накопилось большое количество анатомических (Ф.И.Валькер. 1938; В.Н.Тонков, 1953; Ю.М.Аникин, 1972; Б.Н.Богонатов, 1975; Б.Н.Богонатов, Н.Г.Гончар^Заикина, 1976; Р.Д. Синельников, 1978; М.Г.Привес, 1985), гистологических (Э.Пирс, 1962; В.Г.Елисеев, 1963, 1972; Ю.М.Гладыщев, 1967; Р.Лилли, 1969; В.П.Модяев, 1973; А.Я.Фриденштерн, К.С.Лалыкина, 1973; О.В.Волкова. Ю.К.Елецкий, 1982; Sheldon Н. a Robinson R.A., 1957; Winz Н., 1970; Ham A.W.. 1974), биохимических (У.Ф.Ньюман, М.Ньюмен, 1961: А.ПХкоблин, А.М.Белоус, 1968; ЛИСлуцкий, 1969; В.ДРоманенко, 1975; В.П.Торбенко, Б.С.Касавина, 1977; Bolognani L., 1967; Bachra B.N., 1970; Delbrueck А., 1970; Vanghan J., 1975; Jlimcher M J., 1976) исследо­ ваний.

Особенно большое количество работ в последние десятилетия посвящено различным видам механической травмы, в том числе и травме грудной клетки (Г.Т.Бугуев, 1969; А.М.Кашулин, 1977; Г.С.Бачу, В.А.Клевно, 1980-1994; Konrad R., Mallinkradt Н., 1963; Blair Е„ Topuzlu С, David J., 1971; Pirce W., 1972; Scott M., Arcns J., Ochsner J., 1973; Kallicris D., Mattern R., 1974; Rauch J., 1976; Dove D., Stahl W., Delquecio, 1980; Mupzeb M., 1982,1983; Newman R.J., Janesis, 1984; RclTy A., Varga Т., Szabo G., et al, 1985).

Однако, несмотря на это, многие аспекты механического поведения биокомпонента грудной клетки у детей до сих пор остаются неисследованными или находятся в начальной стадии разработки.

1.1.Особенности развития, строения костей грудной клетки в детском возрасте

Период жизни человека от рождения до 14-16 лет - это период, когда человеческий организм растет, развивается и совершенствуется. Вместе с этим понятно, что строение, развитие костей скелета и, в частности, грудной клетки, в этот период происходит в определенном темпе и имеет определенные закономерности. В различные периоды детства и в подростковом периоде (возрасте) имеются различия в строении костной ткани, свойствах грудной клетки.в целом и отдель-

ных ее костей. Это связано, в первую очередь, с быстрым ростом чело­ века в относительно короткий промежуток времени. Поэтому, при изучении механизма, частоты и других вопросов травматических пореждений грудной клетки нельзя не учитывать особенности строения их в различные периоды детства..

Горяиновым В.Н. (1988) обобщены (по данным литературы) многочисленные сведения о возрастных изменениях костной ткани.

А.Андронеску (1970) подразделяет детство на три больших этапа. Первый этап, в свою очередь, подразделяется на 4 возрастных перио­ да:

L1.L Форма грудной клетки

А.Андронеску (1970) указывает, что до полового созревания раз­ ница пола не оказывает заметного влияния на окружность грудной клетки. Также он отмечает то обстоятельство, что верхняя и нижняя окружности, диаметры грудино-позвоночной и поперечный грудной претерпевают изменения в течение развития и приводят к изменению формы всей грудной клетки. Грудная клетка новорожденного имеет

конусовидную форму с нижней окружностью и грудино-позвоночным диаметром большими, чем поперечный дтаметр. В течение первых трех месяцев жизни грудная кость удлиняется каудально. а верхние ребра, имеющие первоначально горизонтальное положение, прини­ мают косое направление. В результате этих изменений грудная клетка становиться почти цилиндрической и остается без изменений до поло­ вого созревания, когда бурный рост поперечного диаметра придает ей окончательно сплющенную форму. Грудино-позвоночный диаметр увеличивается медленно, но постоянно. В период полового созревания диаметры грудной клетки у девочек превосходят диаметры у мальчи­ ков, но после 18 лет отмечаются почти одинаковые показатели.

Показатель грудной клетки - соответствует отношению попереч­ ного диаметра к грудино-позвоночному диаметру умноженному на 100, по данным, А.Андронеску варьирует в пределах 100 у новорож­ денного и 140 у взрослых. До 4-5 лет нижняя окружность груди больше верхней. В этом возрасте они выравниваются, а затем верхняя стано­ вится больше нижней.

Криворучко Т.С. (1926) отмечает, что передний и передне-задний размеры грудной клетки с возрастом увеличиваются в разной степени. В отличие от ААндронеску, который указывал на цилиндрическую форму грудной клетки у детей до периода полового созревания, Т.С.Криворучко отмечает, что боковой диаметр удваивается к 6-7 го­ дам, а передне-задний - лишь к концу пубертатного периода. Таким образом, меняется форма грудной клетки, она уплощается и из ворон­ кообразной, расширяющейся книзу, становится сначала (до 6 лет) циминдрической, а затем сужается книзу в виде воронки. В 6 лет нижняя окружность грудной клетки на 1,5 см меньше верхней, в дальнейшем иа разница достигает 3,5 см, в пубертатном периоде - 7 см, у взросло­ го-3,5 см (Н.В.Зак, 1898).

Аналогичные данные представлены П.ПАфанасенко (1970).

1.7.2. Зависимость разрушающих статистических нагрузок от формы грудной клетки и возраста

Обобщение накопленных фактов о закономерности разрушения костей при воздействии тупых предметов осуществлено И Н.Крюковым (1986, 1995).

Зависимость предельных статических нагрузок от формы грудной клетки и возраста изучал Г.С.Бачу( 1977).

За основу определения формы грудной клетки были взяты пе- редне-задний и поперечный диаметры средней части груди. Автор считает,что наиболее объективно форму грудной клетки в горизонтальном сечении отражает отношение передне-заднего к поперечному

Глава 1. Современные представления о повреждениях 11

скелета грудной клетки у детей при тупой травме

диаметру. Этот показатель был выражен грудным коэффициентом (ГК), который представляет собой отношение сагиттального диаметра к фронтальному, умноженное на 100. Все случаи были разделены на три группы: плоские, промежуточные и цилиндрические.

К плоским формам отнесены случаи с небольшим периметром (80,9 +0,6 см), сагиттальным диаметром (16,6 +- 0,2 см), меньше фрон­ тального (26,4 +- 0,2 см) и с наименьшим грудным коэффициентом (62,2 +- 0,3%). Промежуточные: периметр - (88,4 +- 0,4 см), сагитталь­ ным диаметром (20,0 +- 0,2 см), фронтальным - (27,4 см +-0,2 см) и ГК - (72,7+- 0,2%); цилиндрические формы: большим периметром (98,2 +- 0,4см), сагиттальным диаметром (23,0 +- 0,2 см), который существенно не отличался от фронтального (27,8 +- 0,2 см) и большим показателем ГК - (82,6+-0,2%).

Анализ показал, что при относительном постоянстве поперечно­ го диаметра с возрастом происходит увеличение передне-заднего, что является предпосылкой к изменению формы грудной клетки. Авторы считают, что эти физиологические изменения приводят к увеличению с возрастом числа цилиндрических форм грудной клетки.

Результаты экспериментов свидетельствуют о том, что разру­ шающие статические нагрузки находятся в зависимости от формы трудной клетки и возраст.

Кроме того, рядомг авторов отмечено влияние возраста на раз­ личные характеристики костной ткани (Д.Р.Гонгадзе, 1972; Е.П.Подрушняк, Б.А.Никитюк, 1972; И.В.Кнетс, Г.О.Пфафрод, Ю.Ж.Саулгозис, Щ Piekarski K.R., 1977; Wall J.С, Chattersi S.K., Jeflery J.W., 1978; Wall J.C., Chattersi S.K., Jeflery J.W., 1979; Currey J.D., 1979).

1.2.Особенности строения отдельных костей грудной клетки у детей

1.2.1.Ребра

Удетей часть ребер, расположенная ближе к позвонкам, оканчи­

вается острым краем до образования шейки ребра (Андронеску А., 1970).

Особенности гистологического строения ребер детально изучены Н.И. Гуровой (1967): строение ребра существенно отличается в разные периоды детства в плане соотношения компактного и губчатого веще­ ства, строения хряща, неравномерного распределения компактного вещества в различных отделах ребра, что должно оказывать опреде-