Определение параметров разрушений длинных трубчатых костей при различных видах внешнего воздействия (сб. Барнаул 08)

Publication in electronic media: 16.12.2009 under http://journal.forens-lit.ru/node/55
Publication in print media: Актуальные вопросы судебной медицины и экспертной практики, Барнаул-Новосибирск 2008 Вып. 14

В.А. Кирилов, В.И. Бахметьев

г. Воронеж

Вопросу определения механизмов образования переломов посвящено большое количество научных исследований. В судебно-медицинской литературе достаточно полно описаны морфологические особенности диафизарных переломов длинных трубчатых костей в зависимости от различных условий: формы и размеров травмирующей поверхности, угла воздействия, величины энергии и т.д. Сформированы группы морфологических признаков с объяснением механизма их образования, статистической обработкой частоты их встречаемости (Семенников В.С., 1988; Бахметьев В.И., 1992; Горяинов О.П., 1992; Бахметьев В.И., Крюков В.Н., Новоселов В.П. и др., 2002).

Однако, в настоящее время, при изучении морфологических особенностей переломов костей проблема заключается не в выявлении различий морфологии разрушения, а в их оценке. До настоящего времени критериями для экспертных выводов служили наличие или отсутствие качественных морфологических признаков без учета их количественных характеристик. Кроме того, в специальной литературе отсутствуют единая систематизация диагностических критериев и единая методика последовательного анализа и оценки переломов для определения способа внешнего воздействия (Солохин А.А., Абдукаримов Р.Х., 1991).

Целью настоящей работы являлось определение диагностически значимых признаков и их количественных характеристик, которые могут быть использованы для определении способа внешнего воздействия на основе их статистического анализа с использованием современных компьютерных технологий.

Для исследования были использованы бедренные кости трупов лиц мужского пола, умерших в возрасте от 20 до 60 лет, поврежденные при экспериментальном моделировании переломов на биоманекенах.

Разрушение костей осуществляли путем нанесения ударов и кратковременного давления в область бедра с помощью копра маятникового типа и пресса с гидравлическим приводом (Бахметьев В.И., 1992).

После извлечения костей изготавливали препараты в виде продольно-профильных шлифов (Решетень В.П., 1999). Всего было исследовано 100 препаратов костей, из них 50 были повреждены при ударном воздействии, 50 при давлении.

Определение диагностически значимых признаков осуществляли при исследовании цифровых изображений костных шлифов на экране монитора персонального компьютера. Для получения цифровых изображений костных шлифов нами была использована цифровая фотокамера «Canon Power Shot pro 1». Измерения проводили с помощью программы «Image Tool v. 3.00».

В результате проведенного исследования установлено, что изменение скорости воздействия на кость приводит к изменению числовых характеристик морфологических признаков, поэтому в качестве диагностических критериев были предложены не только наличие тех или иных элементов, но и их количественные характеристики.

Выбор диагностических параметров осуществлялся на основе следующих критериев:

• достаточная визуализация признака;
• доступность и оперативность определения его числового значения;
• широкое варьирование значения показателя при различных условиях травматизации;
• максимальная зависимость показателя от вида внешнего воздействия.

Все определяемые параметры являются случайными величинами, поэтому для их характеристики используются определенные числовые значения.

В качестве параметров, которые могут быть использованы для диагностики способа внешнего воздействия были определены следующие:

1. Угол общей траектории разрушения. Измеряется угол между прямой, соединяющей начало разрушения и его завершение, и прямой, проведенной на уровне начала разрушения перпендикулярно оси кости.
2. Коэффициент разрыва. Рассчитывается как отношение длины зоны разрыва к диаметру кости. Необходимость использования относительного показателя, характеризующего длину зоны разрыва, вызвано зависимостью величины последней от диаметра кости.
3. Протяженность зоны пластической деформации на стороне растяжения. Измеряется расстояние наибольшего удаления микротрещин от перелома на уровне зоны разрыва и участка зоны сдвига, граничащего с зоной разрыва и костно-мозговой полостью.
4. Количество зубцов в зоне разрыва.
5. Количество «ступенеобразных» изменений траектории магистрального разрушения в зоне сдвига.
6. Количество поперечных микротрещин на стороне растяжения.
7. Средняя длина поперечных микротрещин на стороне растяжения. Рассчитывается путем деления суммы длин всех поперечных микротрещин на их количество.
8. Количество микротрещин древовидной формы на стороне растяжения.
9. Коэффициент долома. Рассчитывается как отношение длины зоны долома к диаметру кости.
10. Протяженность зоны пластической деформации на стороне сжатия. Измеряется расстояние наибольшего удаления микротрещин от перелома на уровне зоны долома и участка зоны сдвига, граничащего с зоной долома и костно-мозговой полостью.
11. Количество гребней в зоне долома.
12. Средняя высота гребней в зоне долома. Рассчитывается путем деления суммы высоты всех гребней на их количество.
13. Количество в зоне долома гребней с остроугольной вершиной.
14. Количество в зоне долома гребней с закругленной или П-образной вершиной.
15. Количество трещин «расклинивающего» типа, отходящих от концевых отделов воронкообразных углублений в зоне долома.
16. Количество трещин «расклинивающего» типа, отходящих от боковых отделов воронкообразных углублений в зоне долома.
17. Длина наибольшей трещины «расклинивающего» типа.
18. Угол отхождения микротрещины «расклинивающего» типа. Измеряется угол между прямой, соединяющей начало и конец трещины, и прямой, проведенной от места зарождения трещины параллельно продольной оси кости.
19. Количество трещин, отходящих от костно-мозговой полости на стороне сжатия.
20. Количество изолированных микротрещин Х-, У- и #-образной формы на стороне сжатия.
21. Количество изолированных косых микротрещин на стороне сжатия.

Таким образом, в работе предложен перечень наиболее значимых количественных параметров для определения вида внешнего воздействия. В дальнейшем, для эффективного использования выявленных диагностических параметров, планируется статистический анализ результатов исследования с последующей разработкой математических моделей диагностики вида внешнего воздействия.

Список литературы

1. Диагностикум механизмов и морфологии переломов при тупой травме скелета. Т. 1. Механизмы и морфология переломов длинных трубчатых костей / В.И. Бахметьев, В.Н. Крюков, В.П. Новоселов и др. – 2-е изд. – Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 2002. – 166 с.
2. Бахметьев В.И. Множественные переломы длинных трубчатых костей конечностей при травме тупыми предметами: дисс. д-ра мед. наук / В.И. Бахметьев. – Самара, 1992. - с.
3. Горяинов О.П. Закономерности микроразрушений диафизов длинных трубчатых костей нижних конечностей в зависимости от вида внеш-него воздействия (удар, медленный изгиб): автореф. дис. … канд. мед. наук / А.П. Горяинов; Алтайский гос. мед. ин-т. – М., 1992. – 27 с.
4. Решетень В.П. Способ выявления микроразрушений костной ткани / В.П. Решетень, Г.А. Князев: рац. предложение № 2377 от 02.03.1999 г. – Воронеж, 1999. – 2 с.
5. Семенников В.С. Установление механизма травмы костей методом математического моделирования / В.С. Семенников, И.С. Легкодымов, С.П. Гришко // Актуальные вопросы судебной медицины и экспертной практики. – Барнаул. – 1988. – С. 66-68.
6. Солохин А.А. Судебно-медицинская диагностика видов автомобильной травмы с применением математических методов и программных систем / А.А. Солохин, Р.Х Абдукаримов // Судебно-медицинская экспертиза. – 1991, № 6. – С. 10-12.