Паутинообразный перелом костей черепа

Характер перелома черепа зависит от несколь­ких причин, основными из которых являются свой­ства травмирующего предмета и особенности его воздействия.

Вследствие ударного воздействия тупого пред­мета с ограниченной ударяющей (контактной) поверхностью под прямым углом формируются прямые дырчатые переломы; фрагмент кости сме­щается внутрь полости черепа. Повер­хность этого фрагмента в определенной степени от­ражает форму и размеры травмирующего предме­та, что свидетельствует об его экспертном значе­нии как вещественного доказательства.

Когда направление удара не строго перпендику­лярно, а под более острым углом, вследствие неравномерного воздействия ограниченной поверх­ности травмирующего предмета костные отломки располагаются в черепе ступенеобразно, формиру­ются террасовидные переломы. Отло­мок, наиболее глубоко погруженный в полость че­репа, указывает на место первичного соударения.

Предметы со сферической поверхностью обыч­но причиняют оскольчатьге повреждения костей, образованные линейными радиально направленны­ми трещинами и ограничивающей их циркулярной трещиной, с погружением компактного костного вещества в губчатое и образованием вдавления, на­поминающего по форме часть сферы. От воздей­ствия предметов с трехгранным углом в костях че­репа остаются характерные повреждения в виде костных отломков, формирующих трехгранную пирамиду, вершиной направленную внутрь полос­ти черепа.

Предметы с ребром и предметы с цилиндри­ческой ударяющей поверхностью в типичных слу­чаях вызывают переломы в виде двух (или более) отломков, ограниченных двумя (или более) дуго­видными выпуклыми кнаружи и одной, располо­женной продольно, трещинами. Соответственно продольной трещине, края отломков погружены в полость черепа.

Механизм образования «паутинообразного» перелома свода черепа:

а — направление воздействия травмирующего фак­тора; б — образование отдаленной циркулярной (экваториальной) трещины; в — образование отдаленных радиальных (мери­диональных) трещин.

Механизм образования дырчатого (а) и террасовидного (б) перелома основания черепа

Отличительной особенностью всех вышепере­численных переломов черепа является то, что все они в своем происхождении связаны только с ме­стной деформацией черепа, то есть они образова­лись в зоне приложения травмирующего предмета. В отличие от них переломы, возникающие вслед­ствие воздействия тупого предмета с преобладаю­щей (широкой) поверхностью, формируются вследствие как местной, так и общей деформации черепа. Такие многооскольчатые, нередко вдавлен­ные, переломы носят названия «паутинообразных» и как бы состоят из 4 видов трещин: местных ради­альных (от «уплощения») и циркулярной (от «пе­региба»), отдаленных меридиональных (от «распо­ра» и «растрескивания») и экваториальной (от «сги­ба») трещин.

Траектория переломов основания черепа зави­сит от точки приложения и направления воздей­ствия травмирующей силы. В топографи­ческом отношении переломы основания мозгово­го черепа чаще возникают при ударном воздействии в затылочную область, а при ударах в лобную об­ласть преимущественно формируются переломы свода черепа. При внешнем воздействии на череп во фронтальном направлении, перелом одинаково часто определяется как в костях свода, так и осно­вания.

Наиболее характерные варианты переломов костей основания черепа

Переломы костей лицевого скелета имеют не­которые отличия. Они также имеют местный и отдаленный характер.

В прямой связи с переломами свода и основания мозгового черепа находятся повреждения вещества головного мозга, тогда как переломы лицевого ске­лета (так называемая черепно-лицевая травма) со­четаются с подоболочечными кровоизлияниями, преимущественно субарахноидальными и при определенных условиях с аксональным повреж­дением мозга.

Основные варианты переломов лицевого скелета по типу Ле Фор I (а), Лс Фор II (б) и Ле Фор III (в)

Экспертное значение переломов черепа столь же многогранно, как и повреждений мягких покровов головы.

Переломы черепа позволяют установить:

1. Факт механической травмы головы.

2. Вид, форму и размеры ударяющей поверхно­сти травмирующего предмета.

3. Место и направление приложения травмиру­ющей силы.

4. Механизм травмы головы.

Вместе с тем, в аспекте судебно-медицинского значения переломы черепа имеют некоторые особенности:

5. В отличие от повреждений мягких покровов головы, по характеру перелома черепа можно су­дить о силе и числе травматических воздействий травмирующего предмета.

6. Переломы черепа практически всегда сочета­ются с повреждениями головного мозга и объяс­няют закономерности возникновения контузионных очагов.

7. В настоящее время в судебно-медицинской практике для решения вопроса о давности ЧМТ недостаточно используются критерии сроков и особенностей заживления перелома. В литературе по этому вопросу имеются лишь единичные рабо­ты, основанные, главным образом, на данных рен­тгенологических исследований. Линейные переломы затылочной кости срастаются медлен­нее, чем соответствующие переломы других кос­тей мозгового черепа. Прямой зависимости между сроком заживления переломов, их локали­зацией и выраженностью неврологических симп­томов в отдаленных периодах травмы черепа не наблюдается.

Внутричерепные повреждения — положены в ос­нову клинической классификации ЧМТ и являются главными морфологическими субстратами, опреде­ляющими тяжесть состояния, неврологическую сим­птоматику, тактику лечения и исходы ЧМТ.

Одной из форм повреждения головного мозга является сотрясение головного мозга. До настоя­щего времени относится к категории клиничес­кого диагноза, так как считается, что при сотря­сении головного мозга в отличие от других форм повреждений мозга отсутствует визуализируемый морфологический субстрат травмы.

В клиническом отношении сотрясение головно­го мозга проявляется легкой общемозговой, полушарной и стволовой симптоматикой. В патоморфологическом отношении сотрясение мозга представ­лено ультраструктурными функциональными изме­нениями проводящих систем, главным образом, в виде набухания мембран синаптического аппарата нейронов, истощения синаптических контактов.

Вопрос о механизме причинения сотрясения мозга до настоящего времени остается открытым; отдается предпочтение ротационному смещению мозга в полости черепа с формированием срезыва­ющих и тензионных напряжений, незначительных по величине и равномерно концентрирующихся во всех отделах головного мозга. Однако эта позиция имеет лишь экспериментальное и теоретическое обоснование. Не исключается и возможность раз­вития сотрясения мозга при контактном (ударном) механизме травмы головы, сопровождающемся эф­фектом ударной волны и поступательным смеше­нием мозга в полости черепа.

Экспертное значение сотрясения головного моз­га следующее:

1. Оно свидетельствует о факте механической травмы головы.

2. Позволяет ориентировочно установить давность травмы головы по срокам регрессии неврологичес­кой симптоматики.

3. Сотрясение головного мозга считается наибо­лее легкой формой ЧМТ. Вместе с тем, из литера­туры известны случаи внезапной смерти постра­давших при резком сотрясении тела, которые ин­терпретировались как генерализованная дискомплексация ЦНС на аксональном и синаптическом уровнях.

Ушиб головного мозга в соответствии с клини­ческой классификацией ЧМТ делится на три сте­пени тяжести (легкую, среднюю и тяжелую). Отли­чается различной степенью выраженности полушарных и стволовых нарушений на фоне общемозго­вых и оболочечных симптомов.

В отличие от сотрясения мозга церебральная контузия характеризуется наличием визуализируе­мого морфологического субстрата, который в за­висимости от кинетических и динамических пара­метров ударного воздействия варьирует от точеч­ных кровоизлияний, занимающих поверхностные слои одной-двух извилин, — до грубого разруше­ния одной или нескольких долей мозга с полной утратой их анатомической структуры.

В основе очаговых контузионных повреждений головного мозга лежит ударный механизм, при­водящий к образованию контактных и инерцион­ных сил значительной величины и короткой про­должительности. Контактным силам приписываются два характерных механических эффекта в черепе и мозге: деформация черепа и волны колебания. В сочетании они обуславливают развитие срезывающих и компрессионных напряжений и изменений внутричерепного давления с возникновением кавитации.

Схематическое изображение деформации ткани мозга при срезывающих (а), сжимающих (б) и тензионных (в) на­пряжениях

Инерционные силы вызывают поступательное (трансляционное) смещение головного мозга в по­лости черепа с формированием градиента давления и, как следствие, кавитационных процессов. Сле­дует отметить, что формирование инерционных сил (и как следствие очагов ушиба в зоне противоудара) может происходить и при «хлыстовых» (бес­контактных) травмах головы.

С.А.Еолчиян, АА.Потапов, Ф.А.Ван Дамм, В.П.Ипполитов, М.Г.Катаев

Опубликовал Константин Моканов

Введение

Согласно нашим исследованиям смертельная черепно-мозговая травма составляет 10% от всех экспертиз по г. Барнаулу. Из них ударное воздействие по голове (убийства и транспортная травма) составили 78,8%, остальные были представлены травмой от падения (падение с высоты и на плоскости – 11,2% и 10% соответственно). Из всего числа подобной травмы переломы костей черепа встречались в 52,4%. Обычно возникает необходимость дифференцировать действие широкой ударяющей поверхности при падении и ударе. В таких случаях чаще всего формируются идентификационно малопригодные линейные и паутинообразные переломы черепа. Необходимость установления различий подобных травм вызвана важностью решения этого вопроса для судебно-следственных органов. Однако до сих пор в экспертной практике весьма распространен шаблонный вывод о механизме формировании перелома «как от удара твердым тупым предметом, так и при падении и ударе о таковой».

Наша работа является продолжением этой давней судебно-медицинской дискуссии о возможностях дифференцировки повреждений возникающих при ударе и падении. Изучению подобных переломов черепа посвящено достаточно большое число работ [1, 2, 3, 4, 5, 6]. Одни авторы объясняли различия в формировании переломов черепа, влиянием кривизны кости и приданым ускорением [7, 8], другие говорили о жесткости поверхности соударения и силе удара [9].

Основная часть

Берясь за решение этого вопроса, мы стремились получить внятное теоретическое обоснование возможностей решения этой проблемы, на основании которой можно было бы выработать экспертный подход для подобных исследований.

Любой перелом это результат взаимодействия свойств ударяющей поверхности (площадь, форма, твердость) и условий нагружения (масса, скорость, направление) с конструкционными (зона форма, рельефность) и локальными (плотность и кривизна компакты, толщина диплоэ) уровнями прочности черепа [10]. Анализируя основные составляющие возникновения переломов черепа, мы пришли к выводу, что растрескивание черепа в результате падения и удара о твердую поверхность в большей степени зависит от условий нагружения [11]. Большую роль в формировании морфологических особенностей переломов черепа играет его строение и в первую очередь степень его рельефности [12] (что требует отдельного рассмотрения).

Согласно данным теоретической механики, масса движущейся точки равна массе всего тела [13]. Следовательно, масса взаимодействующих объектов при ударе предметом по голове исчисляется килограммами, а при ударе головой в результате падения она уже соответствует многим десяткам килограммов.

Учитывая скорость нагружения при ударе и свободном падении (метры в секунду) очевидно, что она в обоих случаях меньше скорости отклика системы [14]. С учетом различий в массе головы можно легко сделать приблизительные расчеты их разрушающей энергии, которая будет различаться на порядок (в первом десятки, а во втором сотни джоулей).

Сравнивая направление нагрузки , что при ударе она всегда перерастает в инерционное ускорение головы, что постепенно гасит травмирующую энергию на уровне контактных деформаций. Тогда как при падении (из-за невозможности смещения опоры) мгновенно приложенная нагрузка затухает за счет инерции торможения. Это ведет к выраженной деформации всего черепа.

Экспериментальное подтверждение: Для имитации зон контакта от удара и падения по шару из пластической массы, наносили удар широкой плоским предметом большой твердости. Через 20см полета (не меняя скорости) шар упирался в преграду аналогичных характеристик. Начало движения было относительно плавным, а торможение сопровождалось зависанием шара на опоре. Изучение участков его остаточной деформации показало, что уплощение от первого (инерции ускорения) воздействия был в полтора раза меньше второго (инерции торможения). Кроме того, первый след сохранил некоторую округлость поверхности, тогда как второй был абсолютно плоским, а за пределами зоны контакта отмечалось волнообразное смятие образца. Все это доказывало, что объем деформации при ударе меньше и носит более локальный характер, нежели при падении.

Изучая морфологические особенности перелома черепа, было установлено, что любой перелом локально-конструкционного характера (при падении или ударе) имеет три зоны: прогиба, разрыва и участка сложных деформаций с расщеплением кости.

Таблица 1

Отличия линейных переломов, возникающих от удара и падения на плоскости

В результате было установлено, что при ударе зона прогиба закономерно короче (до 2,0 см), чем при падении (более 2,0см), хотя длина зон разрыва у них примерно одинаковая. Зона расщепления при ударе всегда расположена перед областью максимальной кривизны кости, тогда как при падении на плоскости после этого участка, что представлено в таблице 1.

Представленные данные подтверждают, что в сравнении с падением на плоскости при ударном воздействии по голове повреждения носят более «локальный» характер.

Если при воздействии в теменно-затылочную и теменно-височную области формируется паутинообразный перелом, то независимо от варианта первичного растрескивания наблюдается картина, представленная в таблице 2.

Таблица 2

Отличия в расположении концентрических и дугообразных трещин паутинообразных переломов, возникающих от удара и падения

Из полученных результатов следует, что при ударе предметом по голове радиальные трещины обычно свободно распространялись на площади в пределах одной кости, редко вырываясь за ее пределы. Концентрические трещины обычно ограничивают распространение радиальных на плоском участке перед ребром жесткости свода черепа. Это выражается в меньшей площади паутинообразного перелома (от эпицентра удара до первого ряда концентрических трещин) при ударе, в сравнении с падением.

Кроме того, при падении на плоскости радиальные трещины легко распространяются вплоть до участков наибольшей кривизны (теменных бугров, височных линий), т.е. по самому ребру жесткости. Это позволяет зарождаться концентрическим трещинам дальше от места удара, что увеличивает площадь паутинообразного перелома первого порядка. От этих образований часто отходят дополнительные радиальные трещины второго порядка, часть из них распространяется на противоположную область черепа, также проходя через участки с максимальной кривизной кости.

Одним из значимых различий образования переломов при таких условиях является характер микроразрушения свода черепа. В результате удара от падения на своде микротрещины формировались как в местах непосредственного воздействия (теменно-затылочная и теменно-височная области), так и на отдалении (теменные бугры височные ямки).

Отмечено, что в отличие от падения удар формирует сравнительно меньшее количество микротрещин, и они расположены только в зоне контакта.

Другим значимым отличием падения являются изолированные трещины основания черепа в передней и средних черепных ямках.

Эти короткие трещины образуются в центральных областях передней черепной ямки с повреждением верхней стенки пазухи основной кости и в области обеих верхних стенок глазниц. Иногда эти трещины локализуются на теле и крыльях основной кости, реже на скате затылочной кости, надглазничных областях и решетчатой кости.

При ударе твердым тупым предметом в затылочную область подобные трещины не образуются.

Большое внимание следует уделять изучению магистральной трещины основания черепа. При падении она состоит из нескольких сливающихся трещин конструкционного характера, с общим направлением из центральных отделов основания черепа к месту контакта. Этот перелом как бы разделяет основание черепа на две половины, что напоминает перелом от сдавливания черепа. (У этих переломов действительно весьма схожий механизм уплощения черепа при контакте с встречающей опорой.)

При ударе, как правило, имеется лишь одна трещина локального характера, ориентированная от места контакта к основной кости. Нередко по ходу она может ветвиться, концы этих ответвлений затухают в естественных отверстиях или участках упрочения основания черепа.

Заключение

В дополнение к установленным различиям не следует забывать и о других возможных отличиях. Во-первых, удары обычно наносятся ограниченным объектом, что формирует разные варианты локальных переломов (дырчатый, вдавленный, и пр.) Тогда как падение происходит на относительно широкой плоскости и его характеризуют конструкционные переломы (линейные, паутинообразные). Во-вторых, если падение было на ограниченный объект, то обычно это сопровождается формированием скальпированных ран (из-за сферической формы свода черепа, относительно низкой скорости свободного падения, касательного направления вектора нагрузки). В-третьих, при падении на плоскости для формирования травмы мозгового черепа наиболее типичными следует считать падение навзничь – на спину (с ударом теменно-затылочной областью) или на бок (удар теменно-височной областью). Другие ситуации можно исключить, так как падение вперед лицом (ничком), обычно относится к координированным видам, что практически исключает формирование переломов мозгового черепа. Особое место занимает падение с большой высоты на теменные области головы, когда происходит осевое сдавливание головы между туловищем и встречающей опорой с формированием двух встречных паутинообразных растрескиваний свода и основания.

Таким образом, использование предлагаемых данных, позволит эксперту с высокой долей вероятности установить вид травмы и сделать вполне обоснованные выводы об условиях формирования перелома черепа.

Библиография

1. Гедыгушев И.А. Судебно-медицинская оценка повреждений мягких тканей головы и костей свода черепа при установлении особенностей травмирующего тупого твердого предмета: Автореф. дис. канд.-М.., 1986
2. Громов А.П.
   Биомеханика травмы (повреждения головы, позвоночника, грудной клетки). – М.: Медицина, 1979, 275с.
3. Крюков В.Н.
   Механика и морфология переломов. – М: Медицина, 1986 г., 160 с.
4. Крюков В.Н. Основы механо-и морфогенеза переломов. – М.: Фолиум, 1995. – 232 с.
5. Плаксин В.О. Судебно-медицинская оценка механизмов множественных переломов свода черепа при травме тупыми предметами: Дис. … д-ра мед. наук. – М., 1996. – 204 с.
6. Попов В.Л.
   Черепно-мозговая травма. – Л.: Медицина, 1988. – 240 с.
7. Волох Д.Ю. Судебно-медицинская оценка повреждений затылочной области головы при действии твердых тупых предметов – Автореф. дис. … канд. мед. наук. – Москва, 1991. – 25 с.
8. Дербоглав В.В.
   Судебно-медицинская оценка повреждений костей черепа в зависимости от условий падения на плоскость и характера поверхности соударения: Автореф. дис. … канд. мед. наук. – М., 1975. – 22 с.
9. Якунин С.А. Дифференциальная диагностика повреждений теменно-затылочной области головы у практически здоровых лиц // Проблемы экспертизы в медицине. – 2002. – № 4. – С. 3-7.
10. Шадымов А.Б. Анатомо-морфологическая характеристика черепа, как прочностной конструкции // Проблемы экспертизы в медицине. Научно-практический журнал. – Ижевск, 2005.-В1.-С. 9-14.
11. Шадымов
    А.Б. Переломы черепа. – Барнаул: 2009. – 332 с.
12. Шадымов А.Б. Судебно-медицинское определение механогенеза и идентификационной пригодности переломов черепа при основных видах внешнего воздействия // Дисс. Докт.мед.наук – Москва, 2006, 365с.
13. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. М., Наука.,1967.478с.
14. Бартенев Г.М., Зеленев Ю.В. Курс физики полимеров. – под ред. Проф. С.Я. Френкеля. Л.: Химия, 1976. – 128 с.

References (transliterated)

1. Gedygushev I.A. Sudebno-meditsinskaya otsenka povrezhdenii myagkikh tkanei golovy i kostei svoda cherepa pri ustanovlenii osobennostei travmiruyushchego tupogo tverdogo predmeta: Avtoref. dis. kand.-M.., 1986
2. Gromov A.P. Biomekhanika travmy (povrezhdeniya golovy, pozvonochnika, grudnoi kletki). – M.: Meditsina, 1979, 275s.
3. Kryukov V.N. Mekhanika i morfologiya perelomov. – M: Meditsina, 1986 g., 160 s.
4. Kryukov V.N. Osnovy mekhano-i morfogeneza perelomov. – M.: Folium, 1995. – 232 s.
5. Plaksin V.O. Sudebno-meditsinskaya otsenka mekhanizmov mnozhestvennykh perelomov svoda cherepa pri travme tupymi predmetami: Dis. … d-ra med. nauk. – M., 1996. – 204 s.
6. Popov V.L. Cherepno-mozgovaya travma. – L.: Meditsina, 1988. – 240 s.
7. Volokh D.Yu. Sudebno-meditsinskaya otsenka povrezhdenii zatylochnoi oblasti golovy pri deistvii tverdykh tupykh predmetov – Avtoref. dis. … kand. med. nauk. – Moskva, 1991. – 25 s.
8. Derboglav V.V. Sudebno-meditsinskaya otsenka povrezhdenii kostei cherepa v zavisimosti ot uslovii padeniya na ploskost’ i kharaktera poverkhnosti soudareniya: Avtoref. dis. … kand. med. nauk. – M., 1975. – 22 s.
9. Yakunin S.A. Differentsial’naya diagnostika povrezhdenii temenno-zatylochnoi oblasti golovy u prakticheski zdorovykh lits // Problemy ekspertizy v meditsine. – 2002. – № 4. – S. 3-7.
10. Shadymov A.B. Anatomo-morfologicheskaya kharakteristika cherepa, kak prochnostnoi konstruktsii.//Problemy ekspertizy v meditsine. Nauchno-prakticheskii zhurnal. – Izhevsk, 2005.-V1.-S. 9-14.
11. Shadymov A.B. Perelomy cherepa / Barnaul: 2009. – 332 s.
12. Shadymov A.B. Sudebno-meditsinskoe opredelenie mekhanogeneza i identifikatsionnoi prigodnosti perelomov cherepa pri osnovnykh vidakh vneshnego vozdeistviya// Diss. Dokt.med.nauk – Moskva, 2006, 365s.
13. Targ S.M. Kratkii kurs teoreticheskoi mekhaniki. M., Nauka.,1967.478s.
14. Bartenev G.M., Zelenev Yu.V. Kurs fiziki polimerov. – pod red. Prof. S.Ya. Frenkelya. L.: Khimiya, 1976. – 128 s.