О зависимости повреждений черепа при травме тупыми предметами от его формы

До настоящего времени остается невыясненным вопрос о причинах формирования разных по характеру повреждений костей черепа при аналогичных условиях травмы и образования идентичных переломов при различных условиях внешнего воздействия. Вместе с тем в судебно-медицинской литературе нередко даются рекомендации по определению механизма травмы только по характеру и виду перелома. Сомнения в безупречности подобных рекомендаций вполне справедливы.

Целью настоящей работы явилось изучение механизма повреждений костей черепа при различных условиях воздействия тупыми предметами.

На черепах различных краниометрических типов методом электротензометрии изучали топографию силовых напряжений в костях черепа при определенных, заранее заданных условиях внешнего воздействия, а также характер и закономерности разрушения костей черепа при аналогичных условиях травмы.

Краниометрически изученные черепа от трупов лиц, умерших в возрасте 30—50 лет, подвергли электротензометрическому исследованию (39 черепов) и воздействию тупыми твердыми предметами в эксперименте (195 биоманекенов). С целью проверки полученных результатов произвели краниометрический анализ 120 случаев несмертельной и 243 смертельных травм черепа, возникших от воздействия тупыми твердыми предметами.

Итоговые данные показали, что при идентичных условиях травмы в различных отделах черепа распределение сжимающих и растягивающих напряжений неодинаково. Эти отличия тем существеннее, чем больше выражена разница в конфигурации костной оболочки. Так, черепа крайних метрических форм (долихо- и брахиоцефалы) резко различа ются между собой по характеру распределения силовых напряжений при одинаковых условиях внешнего воздействия. Это относится прежде всего к качественным особенностям топографии силовых напряжений. Количественная же характеристика главных сжимающих и растягивающих усилий является признаком индивидуальным, зависящим не толь-от формы черепа, но и от структуры костной ткани того или иного отдела черепа.

Приведенные ниже данные характеризуют обобщенную картину качественного распределения напряжений на черепах различных типов в зависимости от условий внешнего воздействия.

При действии на голову статической нагрузки в вертикальном направлении в костях свода брахиоцефалического черепа развиваются растягивающие напряжения, локализующиеся в чешуе лобной, теменной и средней части затылочной костей. Зоны сжатия регистрируются в окружности места приложения силы, в задне-нижних отделах теменной, чешуе височной и нижних участках затылочной костей.

В костях свода долихоцефалов при аналогичных условиях силы растяжения сосредотачиваются на участке теменной кости по ходу лобнотеменного шва, в зоне затылочно-теменно-височного шва и чешуи височной кости, на остальном протяжении свода преобладают сжимающие напряжения.

На внутренней поверхности основания брахиоцефалического черепа растягивающие напряжения группируются в периферических отделах, достигая наибольшей концентрации в участках истончения костной ткани (глазничные отростки лобной кости, большие крылья основной кости и нижние отделы височной кости). Центральные же отделы подвергаются значительному сжатию (пирамиды височной кости, турецкое седло, верхняя стенка решетчатого синуса).

На основании долихоцефалического черепа участки передних и средних черепных ям испытывают преимущественно сжимающие усилия, в то время как кости задней черепной ямы подвергаются значительному растяжению, захватывающему и предлежащие отделы пирамид височных костей.

Череп мезоцефалической формы по характеру распределения силовых напряжений занимает промежуточное положение между брахио-и долихоцефалами. На своде наибольшему растяжению подвергаются боковые и задние отделы теменной, а также нижние участки затылочной костей. При этом наблюдается концентрация растягивающих усилий в центральной части средней черепной ямы (область турецкого седла и прилежащие отделы крыльев основной кости), а также окружность •большого затылочного отверстия.

Неодинаковая топография напряжений приводит к возникновению различных по своей локализации и направлению трещин и переломов свода и основания черепа. Следует отметить, что формирование первичной трещины кости начинается в участке с наивысшей концентрацией растягивающих напряжений.

На сводах брахиоцефалических черепов чаще всего при вышеназванных условиях травмы возникают передне-сагиттальные и переднебоковые линии переломов, распространяющиеся в переднюю черепную яму. Реже встречаются фронтальные переломы, идущие от места приложения силы через теменные бугры в средний или задний отдел основания черепа, где распространяются преимущественно в косо-поперечном направлении. Для долихоцефалов более характерно образование линейных переломов в задне-боковых отделах затылочной кости и распространение трещин в задне-боковые отделы основания черепа. Черепа мезоцефалической формы разрушаются преимущественно по линиям, идущим во фрональной плоскости. При этом возможно образование как передне-, так и задне-боковых переломов, но локализующихся в пределах теменной и височной костей, а на основании черепа трещины распространяются в среднюю или заднюю черепные ямы.

Характер распределения напряжений в костях свода и основания черепа при действии в лобно-затылочном и битемпоральном направлении наглядно демонстрируют различия топографии напряжений не только в зависимости от условий травмы, но и от индивидуально-анатомических особенностей строения черепа.

Рис. 1. Распределение напряжений в костях свода и основания черепа при лобно-затылочном направлении воздействия.
Здесь и на рис. 2 а — брахиоцефал, 6 — мезоцефал, в — долихоцефал.

При лобно-затылочном направлении воздействия свод брахиоцефалического черепа подвергается деформации в большей степени, чем его основание (рис. 1, а). Если учесть, что костная ткань обладает большей

устойчивостью к сжатию, чем к растяжению, то станет ясно, что такая топография внутренних сил упругости предполагает первоочередное разрушение свода черепа при данном направлении воздействия. Основание долихоцефалического черепа испытывает в основном растягивающие напряжения и лишь незначительная часть центральных участков подвергается сжатию, в то время как кости свода растягиваются на ограниченном протяжении в участках лобной и теменной костей (рис. 1, в).

Повреждение костей черепа при данном направлении воздействия характеризуется преимущественно продольным распространением трещин как на своде, так и на основании. При брахиоцефалической форме черепа образуются линейные переломы лобной и (реже) затылочной костей, в то время как у долихоцефалов эти повреждения на своде черепа захватывают теменные кости с распространением трещин на теменно-затылочную и лобно-теменную области.

На основании черепа возможно первоначальное формирование линейных переломов и растрескивание костных пластинок в передней черепной яме (брахиоцефалы) или образование изолированных самостоятельных трещин на чешуе затылочной кости и в окружности большого затылочного отверстия (долихоцефалы), что соответствует участкам концентрации главных растягивающих напряжений.

При боковом (битемпоральном) сдавлении на своде брахиоцефалов растягивающие напряжения развиваются в зонах, расположенных вблизи сагиттальной плоскости (рис. 2, а). В той же плоскости они распространяются и на основание, значительно расширяясь в средней его части, полностью захватывая большие крылья основной кости. Свод долихоцефалов испытывает растягивающие напряжения на теменных костях (рис. 2, в). Одновременно на основании черепа регистрируются значительные растяжения центральной части средней черепной ямы в области пирамид височной кости (рис. 2, в).

Повреждение черепа при боковом сдавлении характеризуется образованием на своде дугообразных переломов на уровне лобной, теменной и затылочной костей, идущих в сагиттальной плоскости или параллельно ей (брахиоцефалы), либо сочетанием этих переломов с поперечными (фронтальными) трещинами на уровне теменных бугров (долихоцефалы).

На основании черепа линии переломов распространяются поперечно или в косо-поперечном направлении, но различаются по локализации: у брахиоцефалов они располагаются на уровне средней черепной ямы, распространяясь через турецкое седло и большие крылья основной кости, у долихоцефалов — пересекают пирамиды височной кости и могут переходить в мозжечковую ямку.

Продолжая ранее начатые исследования (В.Н. Крюков и Ж.Д. Мищенко, 1970), мы проанализировали также характер деформации лицевого отдела черепа.

Как известно, форму лицевого скелета определяет верхне-лицевой индекс (ВЛИ), отражающий взаимоотношение между высотой и шириной средней части лицевого скелета. По величине этого показателя различают: широкие (эврион — ВЛИ до 49,9), средние (мезон — ВЛИ 50,0—54,9) и высокие (лептон — ВЛИ 55,0 и выше) лица.

В связи с тем что между формой мозгового и лицевого отделов черепа нет строгой взаимозависимости, характер топографии напряжений в последнем мы рассматриваем отдельно.

Лицевой отдел черепа, как никакой другой отдел скелета, подвергнут индивидуально-анатомическим колебаниям, что обеспечивает большую вариабельность картины распределения внутренних сил упругости. Несмотря на это, представилось возможным составить обобщенную картину топографии напряжений в зависимости от формы строения лица и условий внешнего воздействия.

Рис. 2. Распределение напряжений в костях свода и основания черепа при битемпоральном направлении воздействия.

Так, при сагиттальной компрессии (с точками приложения силы в области затылка и альвеолярного края верхней челюсти) концентрация растягивающих напряжений наблюдается на лицевой и подвисочной поверхностях тела верхней челюсти, вдоль ее лобных отростков. В зависимости от формы лицевого скелета зона растягивающих напряжений занимает различные уровни: эврионы характеризуются распространением растягивающих усилий в нижних отделах верхней челюсти, у мезонов подобные напряжения поднимаются выше — до нижнеглазничного края, а у лептонов даже переходят на наружные стенки глазниц и лобные отростки верхней челюсти (рис. 3).

Такое распределение напряжений обусловливает формирование переломов, расположенных на разных уровнях в зависимости от ширины и высоты лицевого скелета. У эврионов образуются повреждения в виде горизонтальных линий, проходящих непосредственно над альвеолярным отростком верхней челюсти, у лептонов линия перелома располагается значительно выше и может захватывать стенки глазниц и даже лобные отростки верхней челюсти.

Рис. 3. Распределение напряжений в лицевом отделе черепа при сагиттальном направлении воздействия.
Здесь и на рис. 4 а — эврион, б — мезон, в — лептон.

При боковом сдавлении головы на уровне скуловых костей силы растяжения группируются в участках, окружающих тело скуловой кости. Однако и здесь с изменением формы скелета лица наблюдается трансформация топографии напряжений: чем шире лицо, тем ближе к скуловой кости локализуются растягивающие усилия, по мере удлинения лица растягивающие напряжения распространяются на более широкие зоны лицевой поверхности верхней челюсти и даже достигают грушевидного отверстия (рис. 4).

Рис. 4. Распределение напряжений в лицевом отделе черепа при боковом направлении воздействия.

В соответствии с особенностями топографии силовых напряжений формируются трещины и переломы лицевого скелета. В одних случаях линии переломов локализуются непосредственно по соединениям скуловых костей с прилежащими участками лицевого скелета или вблизи от них (эврионы), в других — переломы не только окружают скуловые кости, но и распространяются на лицевую поверхность верхней челюсти или достигают грушевидного отверстия.

Аналогичную закономерность удалось отметить и при других условиях внешнего воздействия.

Приведенные данные свидетельствуют о том, что в сложном механогенезе черепно-мозговой травмы отражается устойчивая зависимость характера костных повреждений от индивидуально-анатомических свойств черепа — его формы. Эта зависимость проявляется прежде всего в образовании разных по характеру и локализации повреждений при одинаковом механизме травмы и возникновении идентичных переломов при различных условиях внешнего воздействия. Следовательно, локализация и направление перелома без учета формы черепа не могут служить ориентиром для установления направления внешнего воздействия.

Имеется большое количество различных сочетаний в строении мозгового и лицевого скелета черепа, особенно это касается переходных, промежуточных, вариантов.

Поэтому представление о формировании «типичного перелома», зависящего от характера внешнего воздействия, принципиально ошибочно и рекомендации об использовании «типичных» локализаций переломов в качестве критерия для установления механизма травмы черепа не могут быть приняты для судебно-медицинских целей. Объективная оценка черепно-мозговой травмы возможна лишь при учете формы черепа, существенно определяющего характер костных повреждений.

Практически мы рекомендуем в случаях травмы черепа, причиненной тупым твердым предметом, производить краниометрическое исследование для установления формы черепа и использовать эти данные при решении вопроса о механизме костных повреждений. Эти исследования легко выполнимы на трупе после освобождения костей черепа от мягких тканей или извлечения их (в случаях грубых нарушений) с последующей реконструкцией. У живых лиц эти данные можно получить, используя методы кефалометрии и рентгенографии.

При выполнении этих рекомендаций с успехом можно использовать прибор для биометрии¹, позволяющий определять линейные и угловые размеры на объектах любой конфигурации.

На наш взгляд, индивидуально-анатомический подход к оценке повреждений костей черепа открывает новое и перспективное направление в решении проблемы установления механизма черепно-мозговых повреждений тупыми предметами и требует углубленной разработки рекомендаций для экспертной практики.

¹ Семенников В. С. и Мищенко Ж. Д. Прибор для биометрии. В кн.: Новые методы диагностики и лечения. Барнаул, 1974, с. 349—351.