6 курс / Судебная медицина / Повреждения_грудной_клетки_тупыми_предметами_биомеханика,_диагностика
.pdf52 |
Глава 3. Теоретические аспекты биомеханического |
|
|
|
моделированим грудной клетки |
Метод Мора называется методом перемещения эпюр.
Так как нам необходимо определить перемещение ребра в точк приложения сил и эпюра изгибающих моментов представлена в вид "x"F\ где х - коэффициент пропорциональности, то формулу 7 можн<
представить в следующем виде:
|
8 |
|
9 |
Жесткость ребра К |
9 |
Если удар пришелся на несколько ребер, |
а разрушающие |
нагрузки и жесткость этих ребер примерно одинаковы, то формулу 5
можно записать в виде:
где п - количество ребер, участвующих в противодействии внешнему воздействию.
Т а к и м образом, предложенная нами биомеханическая модель
костного каркаса грудной клетки, представляет собой сложную
Глава 3. Теоретические аспекты биомеханического 53
моделирования грудной клетки
пространственную конструкцию. Она состоит из набора криволинейных рам - ребер, связанных с одной стороны балкой (грудиной) и закрепленной с другой стороны на основании (позвоночнике). Эта конструкция в достаточной степени приближения отражает особенности анатомического строения и характер деформации грудной клетки при нагружении внешней силой в плоскости реберного полукольца. Последнее позволяет при расчете силовых факторов и напряженного состояния ребра провести оценку возможных зон разрушений и величин разрушающих нагрузок.
Кроме того, с точки зрения биомеханики, изучение особенностей строения и механического поведения биологических конструкций представляет значительный интерес как для техники в связи с поиском новых, оптимальных форм и структур, так и для медицины в связи с вопросами лечения переломов и травм, защиты органов и тканей при работе в экстремальных условиях, а также с созданием новых материалов и конструкций для искусственных аналогов.
4. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОВРЕЖДЕНИЙ ГРУДНОЙ КЛЕТКИ У ДЕТЕЙ И ВЗРОСЛЫХ В РЕЗУЛЬТАТЕ УДАРОВ ТВЕРДЫМИ ТУПЫМИ ПРЕДМЕТАМИ
Установка механизма возникновения повреждений грудной клетки у детей в результате ударов тупыми предметами остается од ним из малоразработанных вопросов судебно-медицинской травмато логии. Большинство исследований выполнено травматологамиклиницистами при анализе множественных травм, шоковых состояний и т.д. (Г.Н. Цыбуляк, А.В. Низовой, 1973; Г.Д. Никитин, Н.К. Митюнин, 1976; Б.Д. Комаров, А.П. Кузьмичев, 1979; Н. R. Champion, W. I. Sacco, R. J. Lepperetal. 1980; К. N. Jones, 1980; KF Messmev 1983).
Так, многие авторы отмечают, что переломы ребер, грудины, лопатки у детей встречаются реже, чем у взрослых. Наиболее частые травмы груди у детей - ушибы, сдавления грудной клетки без разрывов
иповреждений внутренних органов, что обусловлено эластичностью реберного каркаса, подвижностью органов средостения и корня лег кого ( И.Г. Климкович, С И . Удрис, Пикалева Э.Э. и др. 1969; В.В. Красовский, А.И. Антонов, 1972; Г.А. Баиров, 1976; В.В. Бирюков и др., 1982).
Внастоящем разделе изложены данные о характере деформации
имеханизме образования повреждений грудной клетки у детей на ос новании анализа приктических наблюдений (52) и экспериментов на биоманекенах (54) при различных вариантах ударного воздействия твердыми тупыми предметами.
Наши данные сопоставляли с характером повреждений в резуль тате множественных ударов при травме грудной клетки взрослых, имеющихся в судебно-медицинской литературе (Д.Т. Бугуев, 1980).
4 . 1 . Повреждения грудной клетки при анализе экспертных наблюдений
Впрактических наблюдениях наиболее часто зафиксированы пе реломы 2-9 ребер по паравертебральным, лопаточным, средним под мышечным линиям. Сочетанное повреждение ребер чаще происходит
сповреждением ключиц, грудины, лопаток.
В13 случаях были отмечены повреждения первых ребер, из них в 6 случаях - переломы ключиц. Переломы первых ребер у детей попе речные, полные; в большинстве случаев были разгибательными, лока лизовались чаще по околопозвоночной, реже - по лопаточной, еше
Г пала 4. Сравнительная характеристика повреждений грудной клетки уде- 55
тей и взрослых в результате ударов твердыми тупыми предметами
реже - по подмышечным и средне-ключичным линиям, что объясняет ся хорошей защищенностью их лопаткой, ключицей и плечевой ко стью. Ключица повреждалась в средней и ли стальной трети, переломы полные, поперечные, прямые.
В 2-х случаях наружные повреждения отсутствовали, а в осталь ных в месте приложения силы отмечены кровоподтеки и ссадины.
Карманообразное расслоение мягких тканей в связи с незначи тельной жировой прослойкой не встречалось ни разу.
Нарушение целостности ребер зарегистрировано в 40 случаях, в остальных были повреждены органы грудной полости, лопатки или ключицы.
Наиболее часто встречались односторонние повреждения ребер (28), реже двухсторонние (26).
Повреждения одного - двух ребер мы выявили в 17 случаях, трех - пяти - в 50, шести - восьми - в 59, девяти - двенадцати - в 27 наблюде ниях.
Вподавляющем большинстве случаев переломы были по одной (56%) и, значительно реже, по двум анатомическим линиям (44%).
В4 случаях переломы располагались по трем анатомическим ли ниям (удар железнодорожным автотранспортом -2).
Всего в 40 случаях повреждений ребер в результате удара твер дым тупым предметом обнаружено 220 передомов (табл. 4.1)
Таблица 4.1.
Встречаемость переломов ребер а результате ударного воздействия твердого тупого предмета.
56 Глава 4. Сравнительная характеристика повреждений грудной клетки у де тей и взрослых в результате ударов твердыми тупыми предметами
Повреждения 11-го и 12-го ребер встречаются редко, что объяс
няется их большей подвижностью, эластичностью. Переломы этих ре бер наблюдались только по околопозвоночным линиям.
4.1.1.Удар твердым тупым предметом с широкой ударяю
щей поверхностью
При ударе твердым тупым предметом с широкой ударающей поврехностью спереди в 4-х случаях повреждений костного каркаса
грудной клетки не выявлено, при этом были зарегистрированы мно жественные кровоизлияния, ссадины на коже и ушибленные раны мяг ких тканей грудной клетки, кровоизлияния в корни легких, в ткань легких (вследствие сотрясения), кровоизлияния под эпикадром, кро воизлияния под плевру, разрывы печени, ссадины и ушибы тканей верхних конечностей.
В 5-ти случаях были выявлены переломы ребер, локализованные преимущественно по подмышечным линиям, одноили двусторонние
( в зависимости от того на какую поверхность грудной клетки дейст вовал предмет).
При ударе тупым предметом с широкой ударающей поверхно стью СПЕРЕДИ (рис.4.1) происходит увеличение изгиба ребер в сред
них отделах, что обуславливает на наружной пластинке ребер этих от делов концентрацию растягивающих напряжений, ориентированных в направлении длинной оси ребер.
Рис. 4.1. Удар широкой поверхностью спереди.
Глава 4. Сравнительная характеристика повреждений грудной клетки у де- 57 тей и взрослых в результате ударов твердыми тупыми предметами
Внутренняя костная пластинка испытывает деформацию сжатия. Переломы ребер обычно неполные. У взрослых при подобном удар ном воздействии на грудную клетку формируются, кроме выше пере численных повреждений, поперечные переломы ребер по среднеключичным линиям (примерно на 1,0 - 2,0 см кнаружи от границы хрящевой и костной частей ребра) и поперечные "разгибательные" пе реломы по лопаточной и околопозвоночной линиям. Кроме того, для них характерны неполные переломы ребер. При подобном виде трав мы повреждения ребер часто сопровождаются кровоизлияниями и разрывами в легких, печени, разрывами перикарда, кровоизлияниями в грудную и брюшную полости.
При направлении удара в БОКОВУЮ поверхность грудной клетки (рис. 4.2) формируются косо-поперечные переломы 2-9- ребер, обычно по лопаточной линии, что связано с уменьшением изгиба реб ра в среднем его отделе и резкого увеличения в заднем; с противопо ложной стороны изгиб ребра уменьшается на всем его протяжении.
Рис. 4.2. Удар широкой поверхностью сбоку.
У взрослых дополнительно формируются прямые разгибатель ные переломы ребер в месте удара по передней подмышечной или среднеключичным линиям.
Иногда костный каркас грудной клетки остается целым, повреж даются только мягкие ткани ( рис. 4.3) и внутренние органы: ушибы и кровоизлияния в легких, в сердце и средостение (вследствие сотрясе ния). Кроме этого отмечаются ушибы и ссадины мягких тканей верх них конечностей.
58 Глава 4. Сравнительная |
характеристика повреждений грудной клетки у де- |
|
|
тей и взрослых в |
результате ударов твердыми тупыми предметами |
Рис. 4.3. Экспертное наблюдение № 101. Возраст 1 год 4 месяца. Падение с высоты 9-го этажа. Расслаивающее кровоизлияние в межреберные мышцы верхнего отдела правой боковой поверхности грудной клетки.
Мы обратили внимание на то, что при боковом воздействии плоской широкой ударяющей поверхностью в качестве опосредованно травмирующего "предмета" может выступать плечо, которое само при этом нередко повреждается при действии силы, превышающей предел его прочности.
В качестве примера приводим два наблюдения:
Экспертное наблюдение № 116. Остоятельства дела: Дима И., 8 лет, упал с нысоты 2-го этажа во время игры. Поступил в больницу. На рентгенограмме груд ной клетки признаков кровотечения в грудную полость нет. Через 6 часов зафик сирована смерть. В клиническом диагнозе указаний на тупую травму грудной клетки нет. При исследовании трупа обнаружены следующие повреждения:
-Контактные разгибательные переломы 1, 2, 3, 9, 10, 11 ребер слева, перелом I ребра справа; кровоизлияния под плевру и в ткань легких;
-Кровоизлияние в околопочечную клетчатку слева, разрывы ткани левой почки, разрыв селезенки, кровоизлияние в левый купол диафрагмы, 2 разрыва в области круглой связки печени, кровоподтек и две ссадины в поясничной области;
-Перелом костей свода и основания черепа с ушибом головного мозга;
-Две ссадины в области правого коленного сустава, перелом правой бед ренной кости, на наружно-боковой поверхности средней трети левого плеча ссадина продолговатой формы размерами 7 х 2,5 см, ссадина продолговатой формы
размерами 4 х 2см в области левого предплечья, ссадины на левой ягодице;
-Кровоизлияние в грудную и брюшную полости.
Глава 4. Сравнительная характеристика повреждений грудной клетки у де- |
59 |
тей и взрослых в результате ударов твердыми тупыми предметами |
|
Падение произошло на твердый тупой предмет с преобладающей поверхностью соударения левой половины тела, левая рука препятст вуя действию широкой поверхности, сама выступила в качестве удли ненного предмета с ограниченной поверхностью, вызвав формирова ние нескольких локальных ( "прямых", " контактных" ) разгибательных переломов не диагностированных рентгенологически и клиниче ски (рис. 4.4).
Рис. 4.4. Экспертное наблюдение № 116. Возраст 8 лет. Падение с высоты 2го этажа.
Формирование |
контактных |
разгибательных |
переломов |
1, |
2, 3,9, 10,11 ребер в результате воздействия силы через плечо на грудную клетку (плечевая кость не пострадала).
Эпюры силовых факторов вдоль оси ребра от нагрузки в плоско сти реберной дуги и конкретный расчет напряженного состояния реб ра с пояснениями при данном виде воздействия представлены в при ложении №1 к главе 3.5 (рис. 1.4, 1.5).
Экспертное наблюдение № 97. Обстоятельства происшествия: Ольга С. 2-х лет, была "смертельно травмирована" дизель-поездом
При исследовании трупа были обнаружены множественные открытые пере ломы костей черепа. Множественные кровоподтеки и ссадины головы. Закрытый перелом правого плеча в средней трети. Перелом 2, 3 ребер справа. Кровоизлия ния в корни и ткань легких, связки печени, капсулу правой почки, разрыв печени.
Более подробное описание интересующей нас области: правое плечо под вижно в средней трети, по наружной его поверхности имеется кровоподтек в сред ней трети размерами 3 хЗ см. На фоне кровоподтека слабо выраженная такого же цвета поперечная полоса размерами 6 х 0,5 см, проходящая через центр кровопод тека. Последний расположен нижней своей границей в 55 см от подошвенной по верхности стопы. По наружно-задней поверхности левого плечевого сустава кро воподтек синего цвета, овальной формы размерами 2x2см. Аналогичный крово подтек на передней наружной поверхности верхней трети левого предплечья косо-
^еречного направления размерами 4x1 см. По вскрытии мягких тканей правого обнаружен перелом плечевой кости в средней трети. Линия перелома зубча-
60 Глава 4. Сравнительная характеристика повреждений грудной клетки у де тей и взрослых в результате ударов твердыми тупыми предметами
тая, на наружной поверхности кости имеются костные отломки, центральный от ломок здесь истончен. На внутренней поверхности следов выкрашивания нет, от ломки хорошо сопоставляются. Имеются переломы 2, 3 ребер справа. Линия пере ломов на 2 ребре расположена по средне-подмышечной линии. Направление пере лома косое. Перелом поднадкостничный. На наружной реберной пластинке на блюдается желобовидное вдавление, на внутренней - повреждений нет. По нижне му краю ребра идет продольная трещина длиной 0,4 см. Перелом 3 ребра двойной. Направление линии перелома по средне-подмышечной линии поперечное, перелом поднадкостничный. На наружной реберной пластинке наблюдается валикообразное вспучивание. У верхнего края ребра выявляются элементы выкрашивания. Внутренняя реберная пластинка цела. Направление перелома по околопозвоноч ной линии косое. На наружной реберной пластинке линия перелома имеет зигзаго образную форму, края перелома мелкозубчатые. Концы отломков направлены кнаружи. На внутренней пластинке повреждений нет. В области переломов имеют ся незначительные кровоизлияния в мягкие ткани.
В этом случае первичный удар был причинен выступающими частями подвижного состава по правой половине головы, туловища и правой руке девочки. В результате удара по левому плечу и его пере лома силовое воздействие трансформировалось на боковую поверх ность грудной клетки, вызвав формирование контактного разгибательного перелома второго и третьего ребер по средне-подмышечной линии и конструкционного сгибательного по околопозвоночной ли нии (рис. 4.5).
Глава 4. Сравнительная |
характеристика повреждений грудной клетки у де- |
61 |
|
|
тей и взрослых в |
результате ударов твердыми тупыми предметами |
|
по лопаточной линии ( реже по околопозвоночной и заднеподмышечной). При этом происходит разгибание ребер в задних об ластях.
В нескольких случаях выявились переломы остистых отростков и тел позвонков, отмечались ссадины и кровоизлияния в мягкие ткани спины ( рис. 4.7), разрывы и кровоизлияния в легкие, в перикард (вследствие сотрясения). Нередко повреждения грудной клетки при подобном виде воздействия сопровождались черепно-мозговыми травмами.
Рис. 4.7. Экспертное наблюдение №121. Возраст 9 лет. Удар сзади широкой плоской поверхностью (кабина а/м "КАМАЗ"). Кровоизлияния в межреберные мышцы.