Гидродинамическая травма. характерные особенности и возможности идентификации

Publication in electronic media: 20.03.2013 under http://journal.forens-lit.ru/node/905
Publication in print media: Избранные вопросы суд.-мед. экспертизы и патологической анатомии, Хабаровск 2012 Вып. 12

ФГБУ РЦ СМЭ Минздравсоцразвития России (и.о. директора – д.м.н. А.В. Ковалев)
МГУ им. М.В. Ломоносова,
ФГБУ НИМЦ «Базис» Минобрнауки РФ, НИЦ БМТ ВИЛАР, г. Москва

Цель работы

Исследование и описание повреждений тканей при гидродинамической травме, до сих пор не изученных в судебной медицине.

Результаты

В 2009 году в литературе появилось первое сообщение о смертельном ранении, причиненном струей воды под высоким давлением [3]. Данное ранение было квалифицировано следствием как несчастный случай на производстве. Ранение было причинено ручным манипулятором – пистолетом БЛ.08.00.000 подачи воды под высоким давлением установки насосной гидроочистительной типа УНГ 75-63.

Потенциальную опасность нанесения повреждений тканей представляют и многие другие аппараты и инструменты, выпускаемые сегодня в промышленных масштабах. Специальным образом сформированная струя жидкости под высоким давлением представляет собой мощный режущий инструмент. Гидродинамические технологии с успехом применяются во многих отраслях промышленности – для раскроя листовых металлических и неметаллических материалов авиационной, автомобильной, атомной промышленности и в судостроении, фигурной резки бронестекла, изготовления мозаичных полов из разноцветного мрамора, изготовления изделий сложной формы из таких сложных для механической обработки материалов, как кевлар, паранит, различные сотовые конструкции, расснаряжения боеприпасов, утилизации военной техники, осуществления ремонтных работ на продуктопроводах, очистки автоцистерн, корпусов судов и других поверхностей. Струей воды режут бумажную массу, осуществляют фигурную резку пирожных и разделку рыбы на филе. При этом, естественно, имеет место повышенный риск производственного травматизма. При нарушении правил техники безопасности и различных форс-мажорных обстоятельствах высокоэнергетическая жидкостная, а тем более абразивно-жидкостная струя может представлять значительную угрозу здоровью и жизни человека (особенно при использовании такого оборудования в мобильном исполнении в полевых условиях).

Гидродинамические технологии в последние 25–30 лет эффективно развиваются и в медицине [1]. Развиваются методики и оборудование для гидромониторной хирургии глаза, гидродинамической абдоминальной, гнойной, пластической хирургии, травматологии и трансплантологии. Несомненно перспективно использование такого оборудования в тканевых банках [5]. В то же время и в медицинских приложениях может иметь место травмирование пациентов и персонала. В судебной медицине не изучены и не описаны характерные особенности гидродинамических повреждений тканей.

Многолетние комплексные исследования особенностей и условий гидродинамической резки тканей различных видов, а также состояния поверхностей тканей после режущего струйного воздействия позволяют описать некоторые характерные признаки, отличающие именно этот вид повреждения тканей.

Основным фактором, определяющим энергетику жидкостной струи, а следовательно, в конечном счете, возможность нанесения тех или иных повреждений, является давление. Максимальная сила удара струи Pmax (в Ньютонах) о поверхность материала определяется по формуле:

Pmax = 120(p/100)1,15dc1,75,

где p – давление, dc – диаметр сопла струеформирующего блока [2].

Диаметр сопла в гидроструйных устройствах изменяется в небольших пределах и составляет, как правило, от 0,1 мм до 0,4 мм. Давление же варьируется вплоть до нескольких тысяч атмосфер, в зависимости от механических свойств обрабатываемого материала [2].

Для эффективной гидродинамической резки биологических тканей достаточно существенно меньших значений; как правило, для мягких тканей – от нескольких единиц до нескольких десятков атмосфер [1, 6]. Для разрушения хрящевых и костных тканей требуется существенно более высокое давление. При этом проникающее воздействие струи в мягкие ткани часто сопровождается водной инъекцией межфасциальных пространств оболочки кишечника, скелетных мышц, затеками жидкости в тканях печени, исчезающими через несколько дней после оперативного вмешательства. Края разреза, как правило, ровные. Поверхности реза никогда не подвергаются некрозу или карбонизации, т.к. струйное воздействие не связано со сколь-нибудь заметной гипертермией. Гистологические исследования поверхностей реза свидетельствуют о высокой степени сохранности клеточных структур даже для костных и хрящевых тканей [4]. Поверхность кости при гидродинамическом разрезе при высоком давлении струи – гладкая, микротрещины и сколы отсутствуют. С понижением давления режущей струи характер поверхности меняется на шероховатую с волнообразным профилем. Струя при перемещении вдоль кости по мере проникновения в глубь кости теряет энергию, и след ее траектории становится дугообразным. Глубина проникновения гидроабразивной струи в кость характеризуется близкой к линейной зависимостью от величины давления в диапазоне изменения давления от нескольких сотен до 2,5 тысячи атмосфер.

Выводы

Систематизация ряда характерных особенностей состояния поверхностей тканей различных типов после гидродинамических режущих воздействий позволит выработать совокупность признаков, идентифицирующих гидродинамическую травму, и определить энергетические параметры такого воздействия, что необходимо при проведении судебно-медицинских экспертиз.

Литература

1. Гидродинамические технологии в биологии и медицине / В. В. Розанов, Ю. И. Денисов-Никольский, И. В. Матвейчук и др. // Технологии живых систем. – 2005. – Т. 2, № 4-5. – С. 28–40.
2. Гидрорезание судостроительных материалов / Р. А. Тихомиров, В. Ф. Бабанин, Е. Н. Петухов и др. – Л.: Судостроение, 1987. – 164 с.
3. Исаков, В. Д. Случай смертельного ранения струей воды / В. Д. Исаков, А. Ю. Рылов, М. Ю. Милютин // Судебно-медицинская экспертиза. – 2009. – № 2. – С. 43–45.
4. Осипенкова, Т. К. Морфологические изменения в костной и хрящевой тканях в результате механического и гидродинамического разделения / Т. К. Осипенкова, И. В. Матвейчук, В. В. Розанов // Сборник докладов конф. 6-й науч.-техн. конф. «Медтех-2004», Греция, Крит, 10–17 окт. 2004. –
   С. 81–82.
5. Повышение эффективности работы тканевых банков с применением наукоемких технологий / М. В. Лекишвили, Ю. И. Денисов-Никольский, И. В. Матвейчук и др. // Актуальные вопросы тканевой и клеточной трансплантологии: материалы IV Всерос. симпоз. с междунар. участием, 24.04.2010 г. – СПб., 2010. – С. 17–18.
6. Темиров, Н. Э. Гидротомия в глазной микрохирургии // Офтальмологический журнал. – 1980. – № 7. – С. 437–439.