Автореферат и диссертация по медицине (14.00.24) на тему:Судебно-медицинская оценка морфологии повреждений хрящевой ткани при травме тупыми твердыми предметами

^ #

На правах рукописи

%

СВЕТЛА КОВ АНДРЕИ ВАДИМОВИЧ

УДК 340.624.1:616.71-001.5.-0.79.6

СУДЕБНО-МЕДИЦИНСКАЯ ОЦЕНКА МОРФОЛОГИИ ПОВРЕЖДЕНИЙ ХРЯЩЕВОЙ ТКАНИ ПРИ ТРАВМЕ ТУПЫМИ ТВЕРДЫМИ ПРЕДМЕТАМИ

Специальность 14.00.24. - Судебная медицина

АВТОРЕФЕРАРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва -1997

Работа выполнена на кафедре судебной медицины Российского государственного медицинского университета.

Научный руководитель - Заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор В.Н. Крюков.

Официальные оппоненты: заслуженный врач РФ, доктор медицинских наук, профессор Солохин A.A.,

заслуженный врач РФ, доктор медицинских наук, профессор Звягин В.Н.

Ведущее учреждение: Центральная судебно-медицинская

лаборатория МО РФ.

Защита состоится 16 июня 1997 г. в 14 часов на заседании диссертационного Совета К.084.14.04. Российского государственного медицинского университета по адресу: 117869, г. Москва, ул. Островитянова, Д.1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан «/3» сЛ^бь-С-Р 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета

кандидат медицинских наук, доцент И.В. Буромский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из важнейших задач судебно-медицинской травматологии является установление механизмов образования повреждений и, по возможности, наиболее полная и точная реконструкция условий их причинения [В.В. Томилин, A.B. Капустин, 1996].

При всем многообразии работ, касающихся повреждений опорных образований тела человека твердыми тупыми предметами, лишь в немногих из них рассматриваются вопросы травмы гиалиновых хрящей, филогенетически и функционально тесно связанных с костной тканью [Д.Е. Джемс-Леви, 1972; В.А. Кодин, 1972, 1974; В.В. Хохлов, 1987; Ю.А. Молин, 1996]. Повреждения хрящей встречаются как в судебно-медицинской, так и клинической практике при всех типах странгуляций, различных видах тупой травмы - транспортной, бытовой, спортивной [A.A. Солохин, 1968; В.А. Кодин, 1972, 1975; Г.С. Бачу, 1972, 1980; A.A. Матышев, 1977; А.Н. Белых, 1989; В.Г. Зенгер, А.Н. Наседкин, 1991; Ю.А. Молин, 1996; P.V. Watsh, 1979; D. Collo, 1980; R.B. Stanley, D.G. Hanson, 1983; D.S. Mathisen, G. Hermes, 1987 и др.].

Тем не менее как в травматологической, так и в судебно-медицинской литературе нам не удалось обнаружить исследований, посвященных особенностям морфологии повреждений хрящевой ткани. В то же время, как показывает практика судебно-медицинской экспертизы, необходимость решения вопросов, связанных с травмой хрящей постоянно возрастает. Идентификация процессов возникновения повреждений хрящевой ткани и, особенно, щитовидного или перстневидного хрящей в настоящее время приобрела исключительно важное судебно-следственное значение [В.Н. Крюков, 1985; В.Н. Крюков, И.В. Буром-ский, 1990]. Важность решения вопросов по определению механизмов травмы неоднократно подчеркивалась на съездах и пленумах судебных медиков. Отсутствие четких дифференциально-диагностических признаков механизмов травмы как хрящей гортани, так и ребер делают названную проблему актуальной.

Целью наших исследований явилось установление принципиальной возможности диагностики механизмов повреждений гиалиновых хрящей ребер и гортани методом анализа поверхностей их разрушения при травматизации твердыми тупыми предметами.

Для достижения поставленной цели было необходимо решить следующие задачи:

1. Выявить устойчивые морфологические признаки излома хрящевых частей ребер при их сгибании в условиях медленного и форсированного нагружений.

2. Найти устойчивые морфологические признаки изломов хрящей гортани в зависимости от направления внешнего воздействия и конструкционных свойств органокомплекса хрящевого скелета гортани.

3. Определить особенности переломов хрящей гортани и ребер при неоднократном травматическом воздействии.

Научная новизна работы заключается в установлении морфологических признаков изолированных повреждений хрящей гортани (щитовидного, перстневидного) и хрящевых частей ребер при раз- личных вариантах травматизации тупыми твердыми предметами, а также комплекса щитовидного и перстневидного хрящей как конструкции. Выявлены различия в морфологии повреждений, возникших при однократном и повторных воздействиях. Предложены дифференциальные критерии, позволяющие судить о характере внешнего насилия (удар или сдавление), вызвавшее разрушение хряща.

Практическая значимость. Установленные морфологические признаки повреждений гиалиновых хрящей гортани и ребер, позволяют диагностировать механизмы и условия образования переломов, определять направление и кратность внешнего воздействия.

Внедрение результатов исследования. Результаты проведенных исследований внедрены в практику работы медико-криминалистических отделений Пермского и Ивановского областных Бюро судебно-медицинских экспертиз, республиканского Бюро СМЭ МЗ УР, а также в учебный процесс кафедр судебной медицины РГМУ, Ивановской, Ижевской и Пермской медицинских академий.

На защиту выносятся следующие положения:

1 .Фрактологический анализ краев и поверхностей разрушения гиалиновых хрящей гортани, хрящевых частей ребер позволяет судить о механизмах образования их повреждений.

2.Характер разрушения хрящевых частей ребер и органокомплекса хрящей гортани находится в зависимости от направления и вида внешнего воздействия - ударного или компрессионного.

3.Специфические морфологические особенности повреждений хрящей дают возможность устанавливать на их повторную (неоднократную) травмагизацию твердыми тупыми предметами.

Апробация материалов диссертации. Материалы диссертации доложены и обсуждены на конференциях сотрудников кафедры судебной медицины РГМУ, Пермского областного Бюро судебно-медицинских экспертиз и кафедры судебной медицины ПГМА, на III Всероссийском съезде судебных медиков.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 статей, оформлено 1 рационализаторское предложение.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 141 страницах машинописного текста и содержит 89 рисунков, 3 таблицы, состоит

из введения, 5 глав, заключения, выводов, приложения и списка литературы, включающего 172 отечественных и 46 зарубежных источников.

Материалы и методы исследования.

Экспериментальные исследования были выполнены на реберных и гортанных хрящах (в том числе и на изолированных объектах) от 114 трупов лиц обоего пола в возрасте от 0 до 85 лет, скончавшихся от различных причин, не связанных с заболеваниями соединительной ткани. Исключение факта патологии соединительной ткани осуществлялось сбором катамнеза и данными судебно-медицинского исследования трупа. Изъятие материала и моделирование повреждений проводили в пределах двух суток после наступления смерти. Всего было изучено 299 повреждений хрящевых частей 1-Х ребер, сформированных при ударном (122) и компрессионном (177) нагружениях. Из 307 экспериментальных повреждений хрящей гортани 120 составили переломы рогов, 105 переломы пластинок щитовидного хряща, 82 - изломы перстневидного хряща. В том числе 26 экспериментов проведены в условиях, максимально приближенных к реальным обстоятельствам возникновения повреждений; моделировано 49 изломов хрящевых частей ребер, 29 переломов щитовидного и 15 перстневидного хрящей, и 13 исследований - по методу «слепого» эксперимента.

Влияние на морфологию изломов конструкционных особенностей хрящей учитывали в экспериментах на органокомплексах гортани и при проведении экспертных исследований травмы скелета гортани.

Одновременно с выполнением экспериментов проводили изучение экспертного материала. Практические наблюдения представлены 85 случаями смерти лиц обоего пола в возрасте от 21 до 89 лет. Повреждения реберных хрящей имели место при падении с высоты (10 наблюдений), транспортной травме (7), ударах тупыми твердыми предметами (4) и сдавлении таковыми тела (1). В 5 случаях переломы образовались в результате закрытого массажа сердца. Поврездения гортани были зарегистрированы при травме шеи тупыми предметами (23 случая), сдавлении шеи петлей при повешении (3 наблюдения), руками (29) и удавлении петлей (4). В целом экспертный материал представлен 59 экспертизами травмы гортани и 27 наблюдениями повреждений хрящей грудной клетки - 95 изломов. Количественная характеристика экспертных исследований повреждений хрящей гортани представлена в таблице 1.

В 71,2% случаев травмы скелета гортани переломы хрящей сочетались с повреждениями подъязычной кости.

В медико-криминалистических экспертизах хрящей гортани первоначальным методом исследования объектов являлась рентгенография, проводимая с использованием аппарата «Рейс-И». Затем, отмечали наличие и локализацию кровоизлияний, подвижность анатомических

частей хрящей, характер повреждения надхрящницы и приступали к стереомикроскопическому изучению повреждений, которое проводили с применением микроскопов МБС-1, МБС-10, при увеличении 7,5-50,0 крат, иногда до 87,5 крат. Когда надхрящница оказывалась неповрежденной, производили в зоне наибольшей подвижности отломков разрез, перпендикулярный линии предполагаемого излома.

Таблица 1.

Количественная характеристика экспертных наблюдений

травмы гортани

Локализация повреждений хрящей гортани Количество исследованных повреадений

Щитовидный хрящ: верхние рога 66

нижние рога 12

пластинки 43

Перстневидный хрящ: дуга 50

пластинка 4

Всего 175

Для полноценного изучения поверхностей разрушения хряща под световым микроскопом, с целью устранения бликов и контрастирования изломов, мы в своих исследованиях окрашивали разломы спиртовым раствором метиленового синего (рационализаторское предложение «Способ хранения и обработки поверхности разрушения гиалиновых хрящей для микроскопирования.» № 1586 от 5 декабря 1990 г.).

В случаях надломов (неполных переломов) хрящей, после подсыхания краски, осторожно завершали наметившееся разъединение скальпелем или деформацией изгиба.

Для микрофотосъемки с увеличением до 50 крат для окуляра микроскопа использовали насадочные кольца.

В нашей работе, по окончании фрактографического исследования хрящи помещали в водный раствор 45-55% глицерина, содержащий 34% формалина. В этом растворе хрящи могут храниться неопределенно долгое время без существенного изменения микроструктуры поверхности разрушения (рационализаторское предложение № 1568 от 15.12.90 г.).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

На основании проведенных исследований было установлено, что процессы возникновения и развития переломов хрящей происходят очень близко к законам механики разрушения твердых тел, обладающих помимо хрупких еще и рядом эластических свойств. Нормальные и касательные напряжения, развивающиеся в ходе деформации хрящей, - как впрочем и при деформации вообще твердых тел, - отражают особенности внешнего воздействия, и, проявились в морфологической

структуре поверхностей разрушения. Эластические свойства хрящевой ткани внесли заметный вклад в морфологию разрушения, которая существенно отличается от изломов хрупких тел, в частности, костей.

Во время исследования на каждом разломе хряща (реберного, щитовидного или перстневидного) выделяли три зоны: I - зону зарождения перелома (трещины), I! - зону развития перелома и III - зону долома. Кроме этого, на плоскости разъединения хрящей различали поверхностную (1), прилежащую непосредственно к надхрящнице (3) и центральную (2) области (рис. 1).

При описании морфологии изломов хрящей, с целью сохранения единообразия в терминологии структурных компонентов поверхности разрушения, мы придерживались (по мере возможности) терминов и понятий, применяемых при фрактографических исследованиях костной ткани. Тем более, что в ходе исследования была преимущественно использована хрящевая ткань от трупов взрослых и пожилых людей, свойства которой из-за охрупчивания (кальцификации) приближаются к свойствам кости.

Во всех экспериментах инициирование переломов наблюдалось на стороне хряща, испытывающей максимальные растягивающие напряжения, превышающие прочность материала, и разрушение в I зоне происходило от деформации отрыва.

В I зоне в проекции переломов хрящей гортани и компрессионного излома реберного хряща располагается разрыв надхрящницы с зубчатыми истонченными краями; Рис. 1. Поясне- иногда отдельные тяжи надхрящницы соединяют края ние в тексте. перелома как мостики. Надхрящница на стороне растяжения хряща, у молодых субъектов, чаще перерастянута, при сопоставлении отломков - мешковидно «вспучена», т.е. внешне остается целой.

В ударных повреждениях разрыв надхрящницы типа одностороннего козырька с крупнозубчатым краем (рис. 2). Такой же контур краев разрыва и с выступами надхрящницы в виде полосок может быть на обоих отломках либо края - отслоены от поверхности хряща, подвернуты внутрь, обнажая излом.

Края самих переломов хрящей (реберных и гортанных) ровные, у лиц старших возрастных групп при медленном изгибе отмечен скос поверхностных слоев хрящевой ткани. Плоскости разрушения в зоне зарождения перелома отвесные, со слоистым рисунком, который создают веретенообразной формы лункообразные углубления вытянутые цепочками, ориентированными параллельно краям повреждения (рис. 3).

В компрессионных переломах слоистость занимает широкий участок и прослеживается по всей поверхностной области. Ниже слоистости рельеф излома мелкозернистый с краевыми гребнями. Эти гребни представляют собой линейные возвыше-

Рис. 2. Край разрыва надхрящницы.

ния, составляющие с краями повреждения угол, открытый в сторону фокуса разлома. Краевые гребни свидетельствуют о дугообразной форме движения зародившейся трещины, с опережающим края центром. Пластическая деформация свободных поверхностей хряща, обусловленная в том числе и наличием прочной оболочки (надхрящницы),

замедляет движение трещины по краям излома относительно глубоких слоев хрящевой ткани. В ударных повреждениях реберных хрящей слоистый рисунок прослеживается на узком участке, прилежащим к надхрящнице, вслед за которым на мелкозернистом фоне располагаются мелкие, ручьистого вида гребни, иногда - «шевронный узор». Гребни в виде шеврона (или «елочки») образуются при тех же условиях, что и краевые гребни, по сути являющихся одной из половин «шеврона». В переломах от удара появление «шеврона», в первую очередь, обусловлено наличием надхрящницы; при высокой скорости приложения травмирующей силы излом начинает формироваться в подповерхностных слоях хрящевой ткани, т.к. она обладает меньшей механической прочностью чем надхрящница, которая как бы "цементирует" поверхностные слои хряща и разрушается после зарождения трещины в более хрупком материале - гиалиновом хряще.

Диагностическая значимость шевронных гребней заключается в возможности обнаружения очага начала разрушения; вершины углов «шеврона» обращены в сторону фокуса излома.

Очагом (фокусом) начала разрушения, как правило, является какой-либо поверхностный (краевой) «дефект» хрящевой ткани - полость, канал, участок кальцификации. При отсутствии таковых включений фокус

Рис. 3. Излом хряща в I зоне, х25 (а); схема излома (б): 1 - фокус, 2 - слоистость, 3 - гребни II зоны, 4 - надхрящница.

находится у края излома или в поверхностной области в виде крупноточечной мелкозернистой площадки (рис 4). На переломах от форсированного изгиба может наблюдаться два фокуса, расположенных на любом уровне поверхностной области, на границе с центральной или непосредственно в центральной области хряща. На обызвествленных рогах фокус выглядел как ровная площадка. В ряде экспериментов фокус имел вид метелки, что указывает на разрывные деформации по типу выдергивания, когда составные части матрикса повреадаются на различных уровнях.

На пластинках хрящей очаг зарождения перелома, как правило, локализуется ближе к одному из краев.

В компрессионных переломах реберных хрящей граница между областями хряща (I и II зонами излома) четкая в виде валика (желобка), в ударных - переход между областями незаметный рис. 5).

- треугольной (или близкой к ней) формы (рис. 6). На изло-

Рис. 4. Фокус излома, х16 (а) и его схема (б): 1 - фо- мах рогов ЩИТОВИДНОГО хряща

Независимо от направления изгиба рога гребни ориентированы в боковых направлениях (относительно поверхностей хряща), что связано с компоновкой волокнистых элементов матрикса. При более высоком уровне перелома излом имеет форму чаши из-за валикообразного возвышения поверхностной области хряща, а центральная область практически лишена гребней.

Зона развития перелома в хрящах, разрушенных при медленном изгибе и на изломах гортани, характеризуется наличием четко контурируе-мых параллельных между собой волокнистых тяжей- гребней, ориентированных поперечно краям повреждения, в направлении продвижения трещины. Гребни представляют собой линейные или полосчатые валики - возвышения, разграниченные бороздами, на поперечном сечений

кус (очаг обызвествления), 2- полость, 3- слоистость, 4 - надхрящница.

аналогичная картина отмечена в случаях прохождения трещины по основанию рога.

Рис. 5. Компрессионный излом хряща в I зоне, х16; схематическое изображение (б): 1 - фокус, 2 - слоистость и гребни, 3 - граница между зонами.

На обызвествленных пластинках щитовидного хряща центральная область представлена крупноячеистым переплетением "костных балок», похожих на губчатое вещество плоских костей.

Гребни образуются при слиянии языко-образных выступающих частей фронта магистральной трещины и наблюдаются на изломах, в формировании которых доминирует деформация отрыва в сочетании с деформацией сдвига.

Рельеф гребней в компрессионных переломах хрящей ребер становится более выраженным по мере удаления от I зоны. Вблизи полостей,

каналов центральной области хряща гребни возвращаются к первоначальным (мелким) размерам. Такая картина, в большей степени, проявляется у края полости, обращенной в сторону продвижения генеральной трещины.

Уменьшение размеров гребней около полостей (каналов и пр.), на общем фоне рельефных структур, обусловлено зоной пластической деформации, которая возникает впереди фронта продвигающейся трещины. Чем медленнее происходит изменение формы образца, под воздействием внешних сил, тем большую площадь занимает эта зона. Оказавшийся в зоне пластической деформации внутренний «дефект» хрящевой ткани становится точкой концентрации напряжений и, по сути, очагом зарождения дополнительной трещины, еще до момента прохождения через него генеральной трещины.

Рис. 6. Гребни II зоны.

Участие деформаций среза в формировании повреждений проявляется на разломах уступообразными структурами - ступеньками, которые являются местом слияния двух трещин, расположенных на различных уровнях, в магистральную трещину (рис. 7). Образованию ступеньки, с проходящей по ее основанию трещиной, способствуют: возникновение в зоне пластической деформации микротрещин и объемное гидростатическое напряжение. Верхняя и нижняя плоскости ступенек отражают рельеф излома, а поверхность соединения этих плоскостей имеет бугристый (пикообразный) вид, т.к. разрыв происходит поперечно оси волокон.

В поверхностной области хряща зоны развития перелома прослеживаются дуговидной формы гребни, выпуклостью обращенные к краям ребра.

В переломах реберных хрящей от удара, мелкие ручьистые гребни плавно «сбегаются» в более крупные, уплощенные линейные возвышения. Максимальная выраженность рельефа излома наблюдается в центральной области хряща и особенно на части, диаметрально противоположной фокусу. У внутренних «дефектов» хрящевой ткани в центральной области гребни не претерпевают изменений в форме и размерах. Плоскость соединения ступенек в переломах хрящей ребер от форсированного изгиба ориентирована перпендикулярно фронту магистральной трещины в отличие от компрессионных повреждений хрящей, в которых ступеньки располагаются параллельно фронту трещины или близко к этому.

Зона долома находится в поверхностной области хряща, противоположной зоне начала разрушения. Гребни уступообразно оканчиваются у краев излома, формируя на хрящах гортани и компрессионных переломах бугристый, крупноячеистый, без слоистого рисунка рельеф (рис. 8). На повреждениях образцов, разрушенных при ударном нагружении, поверх-• ности разрушения в зоне долома бугристые, зернисто-пикообразные, с волокнистым компонентом. В отдельных случаях, в поверхностных слоях хряща, непосредственно прилежащих к надхрящнице, прослеживается узкая прерывистая полоска слоистости.

Рис. 7. Ступеньки на изломе хряща, движение трещины слева направо, х7,5.

Плоскость разрушения в III зоне скошена, что наиболее ярко выражено на компрессионных переломах и при травме рогов щитовидного хряща. В повреждениях от удара скошенность излома наблюдается только поверхностных слоях хряща и четко проявляется лишь при наличии в центральной области какого-либо «дефекта» ткани, близкого по местонахождению к зоне долома. На обызве-ствленных рогах щитовидного хряща, при изгибе плотно сопоставленных отломков в сторону зоны долома, определяется сцепление поверхностей разъединения.

Края переломов в зоне завершения разрушения ближе к ровным, при уплотнении хрящевой ткани - неровные, зубчатые. При форсированном изгибе образца - край с «козырьком» фестончатый, пилообразный или с единичными зубчатыми выступами, противоположный - ровный. На минерализованных хрящах гортани края повреждений крупнозубчатые, истонченные с элементами смятия, отогнуты в сторону от поверхности разъединения; на не измененных хрящах края излома - зубчатые (рис. 9).

Целостность надхрящницы на стороне сжатия хрящевой ткани (гортани и ребер) не нарушена, возможно лишь ее отслоение от поверхности хряща по краям излома. Сохранение анатомической целостности надхрящницы в зоне долома связано с тем, что отделение ее от поверхности хряща происходит до момента окончательного разрушения образца, под влиянием действующего впереди фронта трещины напряжения. При этом по-

Рис. 8. Поверхность разрушения хряща в зоне долома, х25.

Рис. 9. Поверхность излома рога щитовидного хряща (движение трещины сверху вниз) х25 (а) и его схема (б): 1

- обызвествленный "каркас" рога, 2 - гиалиновая ткань, 3

- фокус излома, 4 - зона долома

верхности разъединения хряща и отслоения надхрящницы находятся в двух взаимоперпендикулярных плоскостях. На ударных переломах реберных хрящей в зоне долома могут возникать разрывы надхрящницы, подобные таковым в I зоне.

Рис. 10. Излом реберного хряща при ударе, х7,5 (а); излом того же хряща при медленном изгибе, х7,5 (б); схемы изломов (в, г): А - зона начала разрушения, В - зона развития перелома, С - зона долома, 1 - фокус излома, 2 - слоистость.

В переломах реберных хрящей при ударе скорость нагружения материала находит отражение в меньшей площади слоистого рисунка начальной зоны разрушения, уплощенности гребней II зоны и, практически, в отсутствии границы с I зоной, минимально выраженном скосе поверхностей разрушения и появлении слоистого рисунка в зоне долома, а также в образовании хрящевых отломков и разрывов надхрящницы на стороне сжатия хрящевой ткани.

Результаты проведенного исследования свидетельствуют, что разрушение реберных хрящей, при форсированном и медленном изгибах, хрящей гортани происходит от одних и тех же деформаций. Однако, скорость нагружения материала сказывается на текстуре разломов. Таким образом, морфология повреждений реберных хрящей позволяет судить об условиях внешнего воздействия (удар или сдавление), при которых произошла травма (Рис. 10).

Фрактографический анализ изломов реберных хрящей обнаруживает существенные различия в процессах разрушения костной ткани и хрящей, обусловленные эластическими (вязкими) свойствами последних. Морфологическая картина переломов хрящей (особенно, сформированных в условиях медленного изгиба), а именно - слоистый рисунок и краевые гребни в поверхностной области на стороне растяжения образца, убедительно выраженное отграничение I зоны излома от зоны развития перелома, ориентация гребней во II зоне - дают основание представить ход разрушения реберного хряща следующим образом. От фокуса излома разрывное напряжение распространяется в стороны по поверхностной области хряща, параллельно (или близко к этому) его свободной поверхности, не «затрагивая» центральной области. В этот момент целостность надхрящницы еще не нарушена и она сдерживает рост магистральной трещины вглубь хрящевой ткани, что находит отражение в возникновении границы между I и II зонами разлома. Затем, когда величина разрывного напряжения переходит предел прочности надхрящницы, происходит ее разрыв в проекции наметившегося разъединения хряща, и продвижение генеральной трещины в толщу ткани принимает стремительный (обвальный) характер. Таким образом, в процессе формирования перелома реберного хряща, в отличие от кости, наблюдается изменение направления распространения генеральной трещины. В кости очаг разрыва растет одновременно во все стороны в соответствии с анизотропией материала [В.Н. Крюков, 1995].

Особенности изломов в различных возрастных группах тесно связаны с гистологической структурой гиалинового хряща, который в процессе онтогенеза претерпевает закономерные изменения. Несущественные (с точки зрения диагностики механогенеза травмы) различия в морфологии поверхностей разрушения объяснимы большим количеством хон-

дроцитов и более рыхлым переплетением коллагеновых волокон меньшего диаметра в хрящах у детей и подростков [A.C. Обысов, 1971].

При компрессионном разрушении реберных хрящей признаком неоднократности приложения нагрузки могут служить «сквозные» повреждения надхрящницы; т.е. разрывы оболочки как на стороне растяжения хрящевой ткани, так и на стороне сжатия.

Указанные структурные особенности поверхностей разрушения и их распределение по зонам устойчиво проявлялись на изломах реберных и гортанных хрящей, вне зависимости от месторасположения, возраста и половой принадлежности объектов.

Таким образом диагностическая значимость текстуры поверхностей разрушения заключается в следующем.

1. По расположению очага зарождения разлома и зоны завершения перелома предоставляется возможность определять стороны хряща, испытывающие в процессе разрушения максимальные растягивающие и срезывающие напряжения, что, в свою очередь, дает основание указать направления изгиба объекта и воздействия травмирующего фактора.

2. Структурные свойства всех зон излома и занимаемая ими площадь на поверхностях разрушения реберных хрящей, рассмотренные в совокупности, позволяют высказаться об условиях возникновения травмы - от удара или медленного изгиба.

3. По каждой из зон излома в отдельности можно судить о характере напряжений и виде деформаций в соответствующие периоды формирования повреиадения.

Моделирование повреждений хрящей гортани, в условиях максимально приближенных к реальным, свидетельствует , что анатомическое строение и топография хрящей сказываются на локализации и объеме их повреждений при некоторых видах тупой травмы шеи.

Ударно-сдавливающее воздействие на гортань твердого тупого предмета в передне-заднем направлении приводит к «раздавливанию» хрящей между позвоночником и орудием травмы с образованием переломов нижних рогов щитовидного хряща и его пластинок по средней линии, переломов дуги перстневидного хряща. Подобная локализация повреждений и особенности распределения на изломах признаков разрушающих деформаций обусловлены упором задних поверхностей хрящей в тела шейных позвонков, последующим расхождением пластинок щитовидного хряща в стороны (формируется срединный перелом пластинок) и натяжением рожко-перстневидных связок с образованием переломов нижних рогов. Далее, приложенная нагрузка начинает непосредственно действовать на перстневидный хрящ - возникают повреждения дуги. Установленные соотношение переломов и топографическое распределение признаков сжатия / растяжения хрящевой ткани

позволяют категорично исключить образование названных повреждений при иных условиях травмы.

Множественные повреждения дуги (и пластинки) перстневидного хряща не являются показателем многократности приложения нагрузки. Два и более переломов хряща может возникать от одного травмирующего усилия, о чем можно судить по взаиморасположению изломов и отобразившейся морфологии силовых напряжений.

На частично минерализованном перстневидном хряще травмирующее воздействие твердого предмета во фронтальной плоскости иногда проявляется желобовидным смятием кальцифицированных участков на внутренних поверхностях боковых частей дуги, т.е. на стороне сжатия, с сохранением целостности хрящевой ткани снаружи. Такая картина излома связана с формой хряща и меньшей пластичностью обызвеств-ленной хрящевой ткани.

На топографию морфологических признаков разрушающих деформаций в изломах щитовидного хряща влияет угол сращения пластинок, весьма вариабельный по форме. На нашем материале он находился в пределах 55°-105°. При одном и том же направлении приложения травмирующей силы на область гортанного выступа (или вблизи него) в пе-реднезаднем и несколько боковом направлении образуется срединный перелом при тупом угле - от разведения пластинок в стороны с признаками сжатия ткани на наружной поверхности, при остром угле - от сближения пластинок с признаками сжатия на внутренней поверхности.

Сложная конфигурация щитовидного хряща в области гортанного выступа (различные углы сращения пластинок и углы их наклона в сагиттальной плоскости, разная глубина щитовидной вырезки и др.) приводит к тому, что на поверхности разрушения, с одного и того же края излома, выявляются морфологические признаки и растяжения, и сжатия хрящевой ткани. Подобная картина перелома связана с конструкцией хряща, изменением взаиморасположения пластинок и сменой видов деформаций относительно сторон хряща в процессе его разрушения. В приведенной ситуации зона зарождения перелома и направление изгиба устанавливаются по локализации разрыва (или перерастяжения) надхрящницы, с учетом повреждений мягких тканей шеи и других анатомических отделов остова гортани.

Одновременно с проведением экспериментов проводились экспертизы хрящей гортани (или всего хиоидеоларинготрахеального комплекса) и ребер (в том числе и хрящей).

Хрящи ребер, в отличие от их костной части, не обладают такой выраженной изогнутостью, которая позволяла бы говорить о травме хряща, как о переломе от чрезмерного сгибания или разгибания. Принимая во внимание небольшую длину хрящей относительно протяженности костной части ребер, более целесообразно характеризовать поврежде-

ния этого отдела грудной клетки как «локальные» и «конструкционные» в зависимости от результатов фрактографического исследования. Если перелом хряща образовался от изгиба внутрь (т.е. признаки разрывных напряжений выявлены на внутренней поверхности ребра), то обозначить излом как «локальный», если от изгиба кнаружи «конструкционный».

ВЫВОДЫ

1. Судебно-медицинская диагностика механизмов образования повреждений гиалиновых хрящей ребер и хрящей гортани (щитовидного, перстневидного) может быть осуществлена с помощью фрактографического анализа переломов, поскольку поверхности их разрушения на своем протяжении неоднородны и определяются действовавшими напряжениями и типами деформации, а также направлением развития магистральной трещины относительно ориентации коллагеновых волокон матрикса. Морфологическая картина запечатленных деформаций диагностируется непосредственным микроскопированием (>7,5-50), и устойчиво проявляется на изломах хрящей гортани и ребер.

2. Соотношение структурных компонентов и контурируемость рельефа изломов хрящей ребер зависят от возраста и скорости внешнего воздействия (удар или медленный изгиб), что можно использовать как дифференциально-диагностические признаки при установлении условий травмы, а по виду компрессионных переломов реберных хрящей судить и о кратности приложения травмирующей нагрузки.

3. Особенности топографо-анатомкческого строения гортани предопределяют локализацию и объем повреждений хрящевого скелета гортани в случаях травмы шеи при ударно-сдавливающем воздействии тупым предметом. При этом возникает конструкционный характер разрушений хрящей с образованием переломов нижних рогов щитовидного хряща и его пластинок по средней линии, переломов дуги перстневидного хряща. Особенности структуры и локализации изломов позволяют категорично исключать возникновение названных повреждений при иных условиях травмы.

4. При одинаковых условиях и направлении внешнего воздействия на область гортанного выступа могут формироваться изолированные срединные переломы щитовидного хряща различные по морфологии в зависимости от его анатомических свойств, и, в частности, от угла между пластинками.

5. Особенности множественных переломов дуги и пластинки перстневидного хряща (взаиморасположение повреждений, отобразившиеся морфологические признаки деформаций) дают основание судить о последовательности травматизации и устанавливать направление внешнего воздействия.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Для судебно-медицинского исследования переломов реберного хряща и крупных гиалиновых хрящей гортани методом фрактографии с целью установления механизмов травмы, необходимо:

1. Вычленить реберный хрящ, отступя от краев излома на 1,5-3,0 см. При множественной травме хрящей или сквозных разрывах надхрящницы фрагменты промаркировать. При обнаружении переломов щитовидного и/или перстневидного хрящей выделить весь скелет гортани. Изъятые хрящи послойно очистить от мягких тканей до надхрящницы. Орга-нокомплекс остова гортани предварительно подвергают рентгенологическому исследованию, а при удалении мягких тканей хрящи разъединяют между собой. Если целость надхрящницы в области перелома не нарушена, то ее рассекают в направлении, поперечном длиннику излома. Удаление надхрящницы с внутренней поверхности перстневидного хряща рекомендуется во всех случаях.

2. Для устранения бликов и контрастирования поверхностей разрушения производят окрашивание поверхности излома 20-30% спиртовым раствором метиленового синего. Избыток красителя удаляют фильтровальной бумагой или марлевым тампоном, после чего препарату дают подсохнуть. В случаях надломов (неполных переломов) хрящей после подсыхания красителя целесообразно скальпелем завершить наметившееся разъединение.

3. Окрашенную поверхность разрушения подвергают непосредственной микроскопии (с помощью МБС-10) с увеличением 7,5-50 крат, изучают и фотографируют. Во время микроскопического исследования на изломе определяют три основные зоны.

Зона зарождения перелома (трещины) - участок, прилежащий, как правило, к краю перелома, включающий в себя фокус (очаг начала разрушения). Эта зона локализуется в поверхностной области хряща на стороне, испытывающей в процессе разрушения максимальные растягивающие (разрывные) напряжения, превышающие прочность материала.

Зона развития перелома является плавным продолжением предыдущей зоны и занимает большую часть поверхности разъединения, по морфологии которой можно судить о направлении движения трещины.

Зона долома прилежит к краю хряща, противоположному очагу начала разрушения, и характеризуется проявлением сдвиговых деформаций.

Рассмотренные в совокупности морфологические свойства зон излома позволяют судить о деформациях хряща в процессе его разрушения и устанавливать направление роста трещины (перелома).

4. После проведения исследования хрящи хранят в водном 40-50% растворе глицерина (с добавлением 3-4% формалина).

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Особенности поверхности разрушения хрящей гортани - как морфологический признак механизмов травмы // Проблемы теории и практики судебной медицины. - Томск, 1991. - С. 50-54.

2. Современное состояние вопроса о механизмах образования переломов гортани при тупой травме шеи // Современные вопросы судебной медицины и экспертной практики. - Ижевск: Удмуртия, 1991. - С. 128-131.

3. Установление механизма разрушения гиалиновых хрящей по поверхности разрушения // Третий Всероссийский съезд судебных медиков. - Саратов, 1992. - С. 120-121.

4. Диагностика механизмов образования переломов хрящевой части ребер // Третий Всероссийский съезд судебных медиков. - Саратов, 1992-С. 140-143.

5. Изломы хрящей ребер при ударном и компрессионном разрушениях// Проблемы идентификации в теории и практике судебной медицины. Материала IV Всероссийского съезда судебных медиков. М. -Владимир, 1996. - С. 148-149.

Компьютерный набор и вёрстка Варфоломеев О.Г. Отпечатано в копировальном центре «Гармония» Способ печати ризографнческий. Тираж 100 экз.