Линейный перелом костей черепа

[Гость Forens-rus]

Уважаемые коллеги!

Ко мне обратился молодой эксперт с просьбой объяснить механизм образования линейного перелома костей черепа (одна линия), какой обычно образуется при свободном однократном падении из положения стоя навзничь.

 

Решил вынести эту тему на всеобщее обсуждение. Может ли кто-нибудь ответить?

[Boroda]

Вопрос интересный. Позволю себе выложить иллюстрацию к вопросу. В 2005 г. в Гамбурге проходил очередной съезд нем. суд.медиков. И был зачитан доклад (Suslik, Ehrlich, Maxeiner) о типичном распространении линейных переломов на своде черепа в случае падений (в том числе навзничь) и транспортной травмы. Все случаи разделялись авторами на группы по признаку места воздействия. Выяснилось, что в зависимости от того где сила прилагается, можно с большой долей вероятности предсказать как линейная трещина проходить будет.

Посмотрите на кумулятивные схемки воздействий на заднюю поверхность черепа. Схемки делались просто. Переломы заносились на стандартную схему, а потом все переносились на одну кальку (кумулировались).

Рис. 1 Воздействия в верхнюю часть затылочной кости.

 

 

Рис.2 Воздействия в задние отделы теменной кости

 

Ну а объяснение наверное надо начать с того, что например исследования прочности нар. и внутр. пластинок черепа и диплоэтического вещества при растягивающих и сжимающих напряжениях

Schroeder W.G., Harnisch B. und Lippert H.: Biomechanik des Schaedeldaches, Teil 4. Druckfestigkeit von Lamina externa, Diploe und Lamina interna, Unfallheilkunde 80, 141-144 (1977)

показали, что компактные костные пластинки черепа примерно в 10 раз прочнее на сжатие чем на разрыв. Т.е. череп (как собственно и другие кости) при достижении предела упругой деформации "декомпенсирует" т.е. ломается с образованием трещин в зонах наибольших растягивающих напряжений.

 

Рассматривая череп в виде сферы можно абстрагироваться и сказать, что если место воздействия брать за "полюс", как на координатной сетке земли, то от полюса начнут во все стороны распространяться "меридианальные" или радиальные линии, которые и будут маркировать наибольшие растягивающие напряжения.

 

Естественно, что по одному из самых слабых в смысле запаса прочности"меридианов" и возникнет трещина. Т.е. ответ на вопрос топика я бы сформулировал, как Линейная трещина обычно образуется на месте воздействия "полюсе воздействия" и распространяется центробежно "меридиану".

 

Дело в том, что это всё крайне упрощённо... На самом деле череп не однородная конструкция с разной толщиной костных пластинок и половым деморфизмом. Анатомические особенности конструкции и проявляются в "типичных картинах" линейных переломов в зависимости от локализации (см. схемки для некоторых локализаций). Видимо именно там и есть "слабые места" конструкции.

 

Кроме того, строго говоря "линейные переломы" никакие и не линейные, точнее только на первый взгляд они представляют собой линию. При сравнении наружной и внутренней компактных пластинок видно, что именно в месте приложения силы практически всегда линейный перелом разветвляется. Правда это может быть заметно лишь на внутренней компактной пластинке. Более частый вариант это когда длина разветвляющихся трещин внутри значительно превышает длину таковых снаружи. Объяснение этому феномену нужно искать в преобладании растягивающих напряжениях на внутренней компактной пластинке и сжимающих на наружной компактной пластинке в зоне локального прогибания. Т.е. если на отдалении от места воздействия линии перелома на внутренней и внешней компактных пластинках относительно конгруэнтны, то на "полюсе" картинки не совпадают.

 

Рис. 3 Линейный перелом на внешней компактной пластинке правой теменной кости. Зона воздействия в самом верху перелома, где видно небольшое разветвление. От этого места идёт вниз линия перелома, которая образовалась от растрескивания.

 

 

Рис. 4 Тот же перелом, но со стороны внутренней компактной пластинки. Видны распространённые крестообразно расположенные трещины в месте приложения силы. (Попробуйте мысленно наложить переломы друг на друга)

 

Расположение линий перелома на компактных пластинках в зоне воздействия "неконгруэнтно", а в зоне распространения перелома наоборот относительно "конгруэнтно".

[vulture]

Я бы ответил проще.

Значение линейного перелома велико само по себе, т.к. свидетельствует о преобладающей поверхности воздействовавшего предмета. Т.е. предметом с ограниченной поверхностью такой перелом не причинишь! Это первое.

 

Нет смысла искать признаки сжатия и растяжения на краях такого перелома с обеих компактных пластин - их там не будет! Механизм образования линейного перелома - разрыв!. Чтобы было наглядно, представьте как лопается арбуз при падении на асфальт - типичный пример "линейного перелома". Это второе.

 

Череп не шар! И любые аналогиии на эту тему некорректны и легко разбиваются. Так же как и попытки прогнозировать распространение линий перелома без учета формы черепа и толщины пересекаемых костей. Эти факторы зависят а) от формы черепа (брахи- мезо- долихоцефалическая), 2) от толщины пересекаемой переломом кости. Третье.

 

Эти принципы - результаты работ Громова и Крюкова, обобщенные опытом. Конкретные ссылки моу представить завтра, когда приду на работу.

[Andrey]

Механизм образования линейного перелома - разрыв!

Т.е. - деформация растяжения.

 

В таком случае трещина должна расти не из центра приложения силы, а образовываться на некоторо расстоянии от него и распространяться в обе стороны (как это наблюдается у арбуза)?

[vulture]

В таком случае трещина должна расти не из центра приложения силы, а образовываться на некоторо расстоянии от него...

1.А по линейному перелому никогда и не определяется место приложения травмировавшей силы, за исключением раздвоенного конца. Он как раз и соотвествует месту приложения силы. Но о нем в топике - не слова (??).

2. Для этого мягкие ткани есть!

[Andrey]

Спасибо. Я хотел уточнить лишь направление роста трещины и вид деформации.

[Vil]

1. Трещина может расти как от места приложения, так и к месту приложения.

2. На фотографиях от Бороды два соединяющихся перелома с соединением по типу конец в бок, обратите внимание на "островок" в центральной части перелома.

3. По линейному перелому можно определить место приложения силы

4. Раздвоенный конец в классике является как раз концом перелома, а не местом приложения силы.

[Andrey]

1. Трещина может расти как от места приложения, так и к месту приложения.

Если растет "от места приложения", то какой вид деформации имеет место?

[vulture]

При сравнении наружной и внутренней компактных пластинок видно, что именно в месте приложения силы практически всегда видно разветвление трещин на вн. комп. пластинке (следствие сжимающих напряжений на внешней компактной пластинке). Т.е. если на отдалении от места воздействия линии перелома на внутренней и внешней компактных пластинках относительно конгруэнтны, то на "полюсе" картинки не совпадают.

Немного сложно изложено но правильно по сути.

Полез тут в литературу копаться...

[Boroda]

Дорогой Vulture!

 

Спасибо за ценную цитату, но как ты себе представляешь, как она должна помочь начинающему исследователю понять (без иллюстраций) что к чему? Не мог бы ты в нескольких предложениях объяснить как образуется линейный перелом с точки зрения Крюкова. В цитате конкретного ответа-то нет.

 

Теперь про термин "разветвление". Извините за косноязычие, но бывают "разветвления" и "РАЗВЕТВЛЕНИЯ". Нельзя механически любое разветвление объявлять местом затухания трещины в отдалении от места воздействия.

 

Для ответа на этот вопрос надо просто помнить, что у каждого человека есть два черепа :)/> Они ломаются одновременно, но по разному. Для ответа на вопрос о месте воздействия в случае линейного перелома всегда(!) надо внимательно рассматривать оба черепа! Сравнение линий переломов на обоих черепах в одном регионе и даст вам ответ на вопрос о месте воздейчтвия.

 

Для тех, кто меня ещё не совсем понял объясняю, что под двумя черепами я утрированно представляю внутрюннюю и внешнюю компактную пластинку. Посмотрите на мои фото. Это тоже РАЗВЕТВЛЕНИЕ, но совсем другого рода. Многократное преобладание длины трещин на внутренней компактной пластинке с сильно отличающейся от внешней компакты типичной (Крест или Х) картиной перелома является признаком локальной зоны воздействия. Так выглядит череп непосредственно под раной кожи с разможжёнными краями и, часто, отслойкой от надкостницы.

 

 

Наружная пластинка - синяя, внутренняя - зеленая.

Рис. 5 Внутренняя компактная пластинка повёрнута в фотошопе и наложена на наружную. Концы трещин на внутренней пластинке обведены. Обратите внимание на то, что скрывается под маленьким "разветвлением" на внутненней компактной пластинке. Суммарная длина трещин в зоне локального воздействия "внутри" превышает таковую "снаружи" раз в двадцать. Объяснение этому феномену нужно искать скорее всего в распространённых растягивающих напряжениях внутренней компактной пластинки в зоне локального воздействия или зоне контакта с предметом или поверхностью соударения. Спасибо Андрей за классную иллюстрацию!

 

 

Т.е. если вы хотите узнать по линейной трещине где была приложена сила, то внимательно осмотрите внутреннюю компактную пластинку, но после получасового подсыхания свода черепа на воздухе. Иначе мелких трещинок просто не видно. Я долгое время пользовался в подобных случаях сжатым воздухом из компрессора. Просто брал пневмопистолет, направлял на место перелома и высушивал поверхность свода черепа в течении пары минут. Осторожно(!) при инфекциях, может кровь разбрызгиваться из диплоэтических сосудов и загрязнять окружающие предметы и исследователя.

[Vil]

Борода просто с языка снял про соотношение длинны на внутренней и наружной пластине :)/>

А как насчет двух встречных переломов?

[Boroda]

Дорогой Vil!

 

Я пример со "ступенькой" специально выставил. На магистральной трещине есть такой прямоугольничек, про него Vil и говорит. Где-то мы это уже обсуждали. Этот феномен заметен на данном примере, кстати, на внутренней и на внешней компактных пластинках. Объясняется он скорее всего тем, что магистральная трещина образуется из слияния множества зародышевых микротрещин, которын растут навстречу друг другу. Так что вопрос Андрея "Где начинается трещина у арбуза?" можно ответить демагогически неопределённо :)/> "Да везде... в смысле в зоне контакта с предметом и, одновременно, на отдалении. В момент взрывообразного возникновения перелома, в моём примере, сформировались, как минимум, 2 линейные трещины, лежащие на "меридиане", которые расли навстречу друг другу и соединились конец-в-бок. Естественно, что такие "ступеньки" или "прямоугольники" видны далеко не всегда. Наверное это всего лишь один из частных случаев линейного перелома.

 

Предположение о том, что трещины зарождаются на отдалении от места контакта, с одной стороны биомеханически легко объяснимо, с другой стороны, таковые наблюдения имеются... НО, применительно к линейным трещинам хочу сказать, что я ещё ни разу не видел линейной трещины не в проекции места воздействия на коже. Встречаются очень короткие линейные трещины, но они всегда лежат одним концом под раной. Отсюда делаю вывод, что если линейная трещина и возникает, то она всегда доходит до места воздействия или же начинается с него. Теоретически очень интересный вопрос, но на практике значения не имеющий.

 

Рис 6 Сочетанный перелом в виде соединения локального линейного и отдалённого линейного перелома, возникший при однократном воздействии (Пиголкин Нагорнов 2004 Переломы свода черепа, стр. 94)

[Vil]

Дорогой Борода! Спасибо за интересный пример с соединением двух переломов по типу "бок в бок". Если конкретно, то в Вашем примере минимум два приложения, естественно ИМХО.

Относительно Вашего замечания

Отсюда делаю вывод, что если линейная трещина и возникает, то она всегда доходит до места воздействия или же начинается с него. Теоретически очень интересный вопрос, но на практике значения не имеющий.

Не могу с тобой согласиться. С первым посылом полностью согласен, а вот с практической незначимостью поспорю. Как минимум это означает две очень существенные вещи.

1. Приложение всегда в зоне перелома

2. Приложение у одного из его концов

Очень важные положения. Безусловно не бесспорные и не без нюансов, особенностей и исключений, но крайне важные.

[Boroda]

В моём примере не было двух приложений!

[Vil]

Дорогой Борода!

 

Охотно верю об одном приложении и для себя делаю важный вывод, что линейные переломы от действия тупого предмета с преобладающей поверхностью могут не только распространяться ценробежно или центростремительно по отношению к месту приложения, но и как в Вашем случае, одновременно навстречу друг-другу, соединяясь вне зоны приложения и симулируя вторую зону приложения.

[qwer]

Декаданс вся эта фрактология. Наука ради науки. На практику выход близок к нулю.

 

Откуда и куда растет трещина зависит от формы и степеней деформации всего черепа. А это процесс многофакторный. Почему же мы до сих пор не имеем математической модели черепа? А потому, что практика ее не востребовала.

Мало кого во всем судебно-медицинском мире интересуют такие пустяки. А у нас это традиционный и неиссякаемый источник диссеров. И только...

[Vil]

Дорогой qwer!

 

Я подозреваю, что при создании каждого отдельного черепа Господь пользует такие формулы, что еnigma рядом не стояла ;)/> .

[Andrey]

Я все со своим вопросом.

Чтобы пояснить, что я имел в виду, приведу приме про арбуз. Разумеется это упрощение, но тем не менее.

 

В случае с арбузом вполне понятна причина образования трещины.

 

При сдавлении этой ягоды происходит уплощение в результате чего его диаметр по экватору увеличивается и там возникает зона растяжения.

Это хорошо видно, если нанести пару линий на поверхность.

 

В результате в зоне наибольшего растяжения формируется трещина, которая распространяется в обе стороны и в том числе по направлению к области соударения.

 

При падении картина примерно такая же, только деформация будет выглядеть немного иначе и область перелома сместится от экватора. Приблизительно, это можно изобразить так:

 

Все это понятно: и механизм и деформация и внешний вид трещины.

Мой вопрос был в результате какой деформации образуется трещина в зоне контакта?

 

PS. Просьба не напоминать мне, что череп не арбуз. ;)/>

[Vil]

Вот зануда ;)/>

 

Андрей просто издевается и заставляет напрягать воображение наночь глядя.

Ок.

 

Первое положение

Череп не арбуз, прежде всего, из-за композитной сущности строения костей свода.

 

Второе положение

При воздействии работы на черепе происходят как локальные так и конструкционные деформации и разрушения.

 

Третье положение

Появление любых, даже частичных, разрушений приводит к полному разрушению композитной сущности строения костей свода черепа.

 

Дальнейшие положения у Крюкова

 

Первая деформация - уплощение, как у Вас на втором рисунке

 

Вторая деформация - прогиб, не способен как Вы красиво нарисовать, но думаю и так понятно.

 

Как пойдет разрушение зависит от многого, не мне Вам рассказывать.

 

Теперь посмотрим на пример Бороды - отличная иллюстрация для ответа на Ваш вопрос!

 

При уплощении пошло разрушение на периферии - линейный перелом, очевидно, с переходом на основание черепа, но одновременно продолжалась работа в месте приложения и при прогибе. Образовались трещины сперва на внутренней пластине, а потом и на наружной пластинах. В результате сохраняющейся конструкционной деформации оба линейных перелома от центра и с периферии "побежали" друг-другу навстречу и встретились по типу "бок в бок" или по терминологии Бороды "ступеньки".

 

Очевидно, что ответ на Ваш вопрос может быть как двуликий Янус + пример от Бороды.

 

1-й вариант ответа

Деформация прогиба явилась критической, при этом образуется перелом не распространяющийся более чем на 1/4 окружности головы. Перелом бежит центробежно.

 

2-й вариант ответа

Деформация уплощения явилась критической, при этом образуется перелом распространяющийся более чем на 1/4 окружности головы. Перелом бежит центростремительно.

 

3-й вариант ответа

Вариант Бороды. Очень редкий, когда критического уровня упругие и пластические деформации от уплощения и прогиба достигают практичести одновременно. Именно в виду такой возможности, я в ответе на иллюстрации Бороды в части количества приложений поставил "ИМХО".

[АНТ]

Мой вопрос был в результате какой деформации образуется трещина в зоне контакта?

 

От лат.Deformatio - искажение

Деформация - изменение формы и объема тела под действием внешних сил. Деформация связана с изменением относительного положения частиц тела и, обычно, сопровождается изменением величин междуатомных сил, мерой которого является упругое напряжение.

Различают четыре основных вида деформаций : растяжение/сжатие, сдвиг, кручение и изгиб.

 

Ответ: деформация сжатия и растяжения, а также изгиба. А какая из них преобладала - сказать трудно

[vulture]

Интересная штука получилась с этой темой про линейный перелом. Я всегда как-то особо не заморачивался про механизм его образования. Помнил лишь со времен специализации сраавнение про арбуз и диагностическое значение конца перелома на своде, а также про отсутствие перизнаков сжатия на наружной и внутренней костной пластинках по ходу перелома (один сотрудник до сих пор их регулярно описывает, несмотря на многочисленные нравоучения). Все, собссно.

 

Но вопросы, поставленные в теме, заставили задуматься и полезть в литературу. Просмотрел Крюкова "Механогенез и морфология переломов", "т.5 "Диагностикума механизмов и морфологии переломов при тупой травме скелета" коллектива барнаульской кафедры, как раз посвященный переломам костей черепа. Ну и в довершение разхрекламированную на сайте монографию "Переломы свода черепа" Пиголкина и Нагорнова. Какая картина сложилась. Линейные переломы свода черепа бывают трех типов по механизму образования. Каждый тип зависит от толщины пересекаемых костей черепа и его формы. Напомню, что если в месте приложения силы череп тонкий, а сила действует значительная, то образуется типичный паутинообразный перелом с меридиональными и экваториальными линиями, виды деформации по ходу которых, думаю, хорошо известны.

 

Линейный перелом возникает тогда, когда в месте приложения силы кость достаточно прочная и оказываемое на нее воздействие не приводит к ее значительному разрушению. Тут возможны три варианта:

1) линейный перелом зарождается в месте приложения силы, где кость подвергается деформации сжатия на наружной костной пластинке и растяжения на внутренней костной пластинке. На внутренней костной пластинке иногда можно видеть волосовидные разнонаправленные трещины, о которых писал Борода и которые подтверждают факт деформации растяжения в этой зоне. Либо когда таких трещин нет, их можно наблюдать при микроскопии поперечных распилов кости черепа в месте приложения силы. Распространяясь далее по типу меридиональной трещины паутинообразного перелома линейный перелом на отдалении от места приложения силы заменяется более/менее извилистой траекторией, обусловленной деформацией сдвига. Такой тип переломов и Крюков и Нагорнов называли "локальными".

 

2) при значительной жесткости кости в месте приложения силы и бОльшей хрупкости на отдалении от последнего линия перелома зарождается вне места приложения силы и растет в двух направлениях - к месте приложения силы и от него под действием деформации сдвига, что приводит к разрыву кости. Наибольшее зияние полости перелома в этом случае наблюдается на отдалении от места приложения силы, может провоцировать возникновение обширных подапоневротических кровоизлияний, эпидуральных гематом, и иногда приводит к ошибкам в определении места приложения силы. Такие переломы называются "конструкционными".

 

3. Третий вариант линейного перелома может возникнуть при одновременном образовании трещин в месте приложения силы и на отдалении его, которые стремятся навстречу друг другу и соединяются в единую линию. В "Диагностикуме" этот вид перелома считают характерным для воздействия в область лобного бугра (почему не объясняется). В месте приложения силы будет наблюдаться деформация сжатия/растяжения как и при "локальном переломе", а на отдалении от него - деформация сдвига как при "конструкционном переломе". Причем инетересный момент! На внутренней костной пластинке обе линии соединяются "конец-в-конец", а на наружной с некоторым смещением или образованием ступеньки или небольшого костного осколка, что может создавать ложное впечатление двойного удара. Этот вариант как раз изображен на фото Бороды и фото из "Диагностикума", которые прилагаются.

 

ЗЫ. Вообще спасибо за поставленный вопрос. Полезно бывает иногда перетряхнуть мозги. ;)/>

[Vil]

Причем инетересный момент! На внутренней костной пластинке обе линии соединяются "конец-в-конец", а на наружной с некоторым смещением или образованием ступеньки или небольшого костного осколка, что может создавать ложное впечатление двойного удара.

Вот мне и показалось, что на фотографиях от Бороды на внутренней пластинке не все так просто "конец-в-конец" а скорее "конец-в-бок". Но Борода говорит одно приложение, значит одно, я не спорю.

[Valerich]

Мой вопрос был в результате какой деформации образуется трещина в зоне контакта?

Андрей, а можно попросить попытаться нарисовать арбуз с третьей картинки, только вид не сбоку, а снизу... А лучше ещё и изнутри нижнюю поверхность ;)/> Сдаётся мне что где-то там должна быть деформация растяжения, которая приводит к трещине в зоне контакта сначала по внутренней поверхности арбузной корки, а потом переходит и на наружную.

[vulture]

Кстати, беру назад свои слова насчет несправедливости представления черепа как шара и еще раз поддерживаю такую аналогию в отношениии рассмотрения черепа как арбуза. Обе они, понятное дело, ущербны, из-за полиморфности черепов и композитной сущности строения костей черепа, но условно исследователями зачастую приближаются к таковым моделям просто по причине того, что в таких искусственно упрощенных случаях "при изучении деформации и разрушения к кости возможно применить законы механики твердого деформируемого тела" (Переломы свода черепа. Ю.И. Пиголкин, М.Н. Нагорнов, 2004 г., стр. 25).

[Andrey]

В очередной раз задавать свой вопрос не буду. Все равно не ответите.

 

Распространяясь далее по типу меридиональной трещины паутинообразного перелома линейный перелом на отдалении от места приложения силы заменяется более/менее извилистой траекторией, обусловленной деформацией сдвига.

....

...а на отдалении от него - деформация сдвига как при "конструкционном переломе"...

А что и куда сдвигается?

 

Арбуз после нарисую...