Некоторые явления деформации костей черепа при действии твердых тупых предметов

При установлении механизма травмы черепа по характеру переломов, образовавшихся от воздействия твердых тупых предметов, возникают значительные трудности вследствие сложного строения костей черепа.

Для выявления общих закономерностей деформации черепа последний предлагали рассматривать как систему шести основных костных Утолщений — столбов (Aran; Felizet; Baum, и др.) или сравнивали с шаром (Bergmann; Messerer, 1880, 1884; Ed. v. Wahl, и др.).

Н.М. Пауткин и Д.Н. Матвеев в экспериментах на мацерированных черепах также пытались выявить эти закономерности.

А.Н. Зебольд считал, что свод черепа следует рассматривать как трехшарнирную балку и характер его повреждений объяснять законами деформации, установленными для этого вида балки.

Однако до настоящего времени еще нет удовлетворительной теоретической и экспериментальной основы для понимания закономерностей повреждения черепа при травме твердыми тупыми предметами.

Изучая деформацию черепа при сдавлении твердыми тупыми предметами, мы использовали применяемый в машиностроении метод электротензометрии, заключающийся в регистрации возникающих в исследуемом объекте напряжений по величине деформации.

Исследовали 15 черепов, освобожденных от мягких тканей, но не мацерированных. В 10 точках (рис. 1) было наклеено 20 датчиков омического сопротивления. Для калибрования датчиков в качестве тарировочной балки использована большеберцовая кость того же трупа. Датчики посредством пайки были подключены к прибору ИСН-20М¹, тензометрическая схема которого обеспечивает непосредственное измерение плоского напряженного состояния сразу во всех избранных точках. Принцип работы датчика заключается в том, что прочно приклеенный к кости он повторяет самые незначительные явления деформации, возникающие в костной ткани при внешней нагрузке.

Рис. 1. Схема расположения датчиков.

Изучали характер концентрации положительных (сжимающих) и отрицательных (растягивающих) усилий при сдавлении черепа в вертикальном, сагиттальном и фронтальном направлениях.

При сдавлении черепа в вертикальном направлении в месте, непосредственного воздействия твердого тупого предмета (теменные кости) наблюдалась концентрация положительных (сжимающих) напряжений. Участки, где костная ткань испытывала усилия на сжатие, были локализованы также в области теменных линий свода черепа, тела основной кости и чешуи лобной кости. Отрицательные (растягивающие) усилия обнаружены на некотором расстоянии от точки приложения силы, в области чешуи височной кости, чешуи затылочной кости и сагиттального шва (рис. 2, а).

Как известно, кость прочнее на сжатие, чем на растяжение, поэтому для костной ткани наиболее опасными являются растягивающие усилия. При нагрузках, выходящих за пределы упругой деформации черепа, разрушения возникают в первую очередь в участках концентрации отрицательных напряжений, в данном случае в области чешуи височной и затылочной кости и по сагиттальному шву.

При сдавлении черепа твердыми тупыми предметами в сагиттальном направлении (чешуя лобной кости — затылочный бугор) участки концентрации отрицательных напряжений зарегистрированы в области сагиттального шва и ската основания черепа. Такого же характера напряжения наблюдались и в чешуе затылочной кости по окружности места приложения внешнего воздействия. Таким образом, наиболее критическими участками при этом механизме деформации оказывается чешуя затылочной кости и основная кость (см. рис. 2, б).

Испытание черепа при сдавлении во фронтальном направлении показало, что наиболее опасные напряжения растягивающих сил концентрируются несколько ниже места приложения внешнего воздействия. Такое неблагоприятное условие испытывает прежде всего чешуя височных костей (см. рис. 2, в).

Использование электротензометрии костей черепа для изучения топографии концентрации отрицательных напряжений позволяет достоверно обосновывать характер и особенности повреждений черепа твердыми тупыми предметами.

Рис. 2. Топография сжимающих и растягивающих усилий при сдавлении.
а — в вертикальном направлении; б — в переднезаднем направлении; в — в поперечном направлении (+ сжимающие усилия, —растягивающие усилия).

¹ Прибор сконструирован в Алтайском научно-исследовательском и проектно-технологическом институте (АНИТИМ) инженером И.И. Бродским.

Поступила в редакцию 9/III 1967 г.