Виды переломов черепа и механизмы их образования

Заведующим кафедрами судебной медицины
ВУЗов Российской Федерации

ИНФОРМАЦИОННОЕ ПИСЬМО

КЛАССИФИКАЦИЯ ПЕРЕЛОМОВ СВОДА ЧЕРЕПА

Москва — 2001

Принято считать, что при травматических воздействиях на свод черепа тупым твердым предметом возникают «дырчатые», вдавленные, «террасовидные», линейные и «паутинообразные» переломы. Однако, несмотря на широкое использование данного подхода, в литературе нет четкого определения каждого вида перелома, и даже встречается их различная интерпретация.

Решая вопрос классификации переломов, нужно учитывать, что могут существовать их различные варианты — по морфологии, по механизму, по расположению относительно места воздействия травмирующего предмета и так далее. В связи с этим необходимо определиться, что основная классификация должна быть в первую очередь морфологической, так как врач сначала сталкивается с внешним видом перелома и далее, исходя из его формы, размеров и других особенностей, решает вопрос о механизме и условиях образования.

Кроме этого весьма желательно, чтобы терминология максимально отражала не только морфогенез переломов, но и также соответствовала аналогич- ным терминам и понятиям, которые используются в медицине и биомеханике за рубежом.

Принимая во внимание обширные данные отечественной и иностранной литературы, результаты собственных наблюдений, мы предлагаем классификацию переломов костей свода черепа, в основу которой положен их морфогенез.

То, что в отечественной литературе принято называть «дырчатым» переломом в зарубежной именуют «penetration depressed fracture» или «penetration fracture», что буквально переводится как «проникающий вдавленный перелом» или «проникающий перелом». В данном случае «проникающий» можно расце- нить, как просто проникающий в полость черепа, либо как сопровождающийся повреждением твердой мозговой оболочки (исходя из определения понятия «проникающая черепно-мозговая травма»). Основные признаки такого перело- ма — сдвинутый (продавленный) во внутрь черепа ограниченный осколок (фрагмент), имеющий снаружи размеры близкие к ударной поверхности трав- мирующего предмета и конусовидную форму в поперечном сечении. При этом окружающая структура костей черепа не повреждена или изменена незначи- тельно (рис. 1. а). Иногда форму осколка пенетрирующего перелома сравнивают с «пробкой» (Oh S., 1983, и др.).

Пенетрирующий перелом обычно формируется при соблюдении двух условий. Первое — высоко локализованное нагружение на череп ударником с ог- раниченной площадью под углом 90 град. или близким к нему. В литературе имеются указание на различную площадь ударной поверхности, при которой формируется дырчатый перелом: не более 14-16 кв.см (Н.В. Слепышков, 1931), до 3-16 кв.см (В.Н. Крюков, 1995), до 20 кв.см, а возможно и более (J. Smolaga с соавт., 1955) и др. В наших практических наблюдениях имелись единичные случаи, когда площадь пенетрирующего перелома была около 20 кв.см, а иногда превышала таковую. Но данные явления, скорее всего, следует рассматривать как исключение, а не закономерность. В связи с этим, мы считаем, что целесообразно ориентироваться на результаты, полученные J.W. Melvin, F.G. Evans, 1972, согласно которым в большинстве случаев пенетрирующие переломы формируются при ударах площадью менее 1 кв.дюйма (6,5 кв.см), то есть это или квадратная поверхность со стороной менее 2,5 см или круглая в диаметре менее 3 см. Свои результаты авторы подтверждают большим экспериментальным материалом и математическим обоснованием.

Вторым важным условием формирования пенетрирующего перелома яв- ляется наличие у травмирующего предмета ровной или относительно ровной действующей поверхности, при этом в процессе нагрузки формируется контактная площадка, напряжения сжатия на которой распределены равномерно или больше в области краев. Соответственно данной площадке происходит или выбивание, или продавливание одного фрагмента.

При образовании пенетрирующего перелома преобладает деформация сдвига, а разрушение происходит от развития трещины (трещин) отрыва со сдвигом в плоскости, расположенной косо по отношению к поверхности кости.

Учитывая все вышеизложенное, наиболее точно данному виду перелома будет соответствовать термин проникающий дырчато-вдавленный перелом.

Оскольчатый вдавленный перелом (comminuted depressed fracture) характеризуется наличием нескольких (2-3) или множественных осколков на ограниченном участке, смещенных во внутрь. При этом размеры перелома превы- шают размеры действующей поверхности травмирующего предмета. Согласно J.W. Melvin, F. G. Evans (1972), оскольчатые вдавленные переломы — результат локализованного нагружения черепа ударником с площадью примерно 1-2 кв.дюйма (6,5-13 кв.см). Оскольчатый вдавленный перелом может образоваться и при меньшей площади травмирующего предмета, если последний имеет за- кругленную форму с большой кривизной (малый радиус) или форму клина. При данных условиях структуры костей свода черепа непосредственно под нагружаемым регионом изгибаются с формированием областей растягивающей деформации на внутренних поверхностях компактных пластинок (рис. 1. б).

Оскольчатые вдавленные переломы свода черепа по частоте встречаемости самая многочисленная группа. Оскольчатый вдавленный перелом отличается от дырчато-вдавленного тем, что в первом случае осколки не теряют связи с неповрежденной частью черепа, удерживаясь в области внутренней компактной пластинки по периметру участка вдавления. При дырчато-вдавленном переломе костный фрагмент полностью выбивается с образованием в черепе от- верстия (дырки).

В отечественной судебно-медицинской литературе встречается термин «террасовидный» перелом. Под данным видом понимают перелом, на краях или на фрагментах которого имеются «террасы» — осколки в форме вытянутого прямоугольника или овала, расположенные рядом друг с другом, как правило, один выше другого в виде ступенек. Такие «террасы» могут располагаться в пределах или только наружной компактной пластинки, или же проходить через все слои кости. Наличие такой ступеньки или ряда ступенек свидетельствуют о том, что поверхность тупого предмета действовала тангенциально, под острым углом, по отношению к поверхности кости. По сути данный вид перелома является разновидностью оскольчатого вдавленного перелома, поэтому мы считаем, что нецелесообразно выделять его в отдельный вид и ограничиться указанием на наличие «террас», например: оскольчатый вдавленный перелом с террасовидным краем (или террасовидным осколком).

Локальный линейный перелом (local linear fracture) представлен линейной трещиной, имеющей начало разрушения на внутренней поверхности в области приложения нагрузки и распространяющейся в стороны. В связи с этим на внутренней поверхности перелом имеет большую длину и выраженность (рис. 1. в). В большинстве случаев данный вид перелома является начальной стадией оскольчатого вдавленного перелома и имеет те же условия и механизм образования. При некоторых условиях он образуется при воздействии тупого предмета с плоской преобладающей (широкой) поверхностью соприкосновения.

Отдаленный линейный перелом (remote linear fracture) имеет вид линейной трещины, имеющей начало разрушения на наружной поверхности на некотором расстоянии от области приложения нагрузки и распространяющейся к месту воздействия и в противоположную сторону. Как правило, на наружной компактной пластинке перелом имеет большую длину и проявление (рис. 1. г). Отдаленный линейный перелом — исход общей деформации черепных структур в результате распространенной нагрузки ударниками с общей площадью более чем 2 кв.дюйма (13 кв.см) (J.W. Melvin, F.G. Evans, 1972). Механизм данного перелома связан с тем, что по направлению воздействия уменьшается диаметр черепа, в то же время увеличивается диаметр в перпендикулярном направле- нии, где развиваются большие растягивающие силы и происходит наружный чрезмерный изгиб. Например, удары широким предметом по лобной кости приводят к возникновению линейных переломов, расположенных в надглаз- ничном крае и в височных областях с частотой более 90% (E.S. Gurdjian, J.E. Webster, H.R. Lissner, 1953). Отдаленный линейный перелом по сравнения с ло- кальным линейным переломом, как правило, имеет значительно большую протяженность.

Воздействие тупого предмета с плоской преобладающей поверхностью соударения, имеющего высокую энергию, приводит к тому, что формируются множественные (многочисленные) линейные переломы . (multiple linear fracture), расположенные в одной или нескольких смежных областях, или же происходит полная деструкция (разрушение) черепа . (complete destruction of the scull) в виде большого количества линейных переломов на всем протяжении и по всему объему (рис. 1. д). В отечественной судебно-медицинской литерату- ре данные виды разрушения обозначают термином «паутинообразный» пере- лом. В зарубежной литературе по клинической медицине данный вид перелома называют «звездообразный», расходящийся лучами в виде звезды (stellate frac- ture) (E.S. Gurdjian, J.E. Webster, H.R. Lissner, 1950). Исследования данного вида разрушения фрактографическим методом позволяют проследить последовательность образования каждой трещины и показывают, что в большинстве случаев первым образуется один линейный перелом (отдаленный, локальный). Область первично возникшего линейного перелома является наиболее слабым местом в нагружаемой конструкции черепа, и поэтому от этого перелома начи- нают формироваться линейные переломы, которые в последующем соединяют-
ся друг с другом трещинами. В механизме образования большинства трещин лежит деформация изгиба.

Многообразие условий формирования переломов черепа приводит к тому, что нередко имеется сочетание указанных видов переломов в самых раз- личных комбинациях, например: оскольчатый вдавленный перелом с локальным линейным переломом; локальный линейный перелом с отдаленным линейным переломом и т.д.

Предложенная морфологическая классификация переломов черепа имеет следующий вид:

1. Проникающий дырчато-вдавленный перелом.
2. Оскольчатый вдавленный перелом.
3. Локальный линейный перелом.
4. Отдаленный линейный перелом.
5. Множественные линейные переломы. Полная деструкция черепа.
6. Сочетанный перелом (два и более видов).

В данной классификации мы обобщили и сгруппировали имеющиеся на настоящее время знания о морфологии переломов черепа. При работе с ней не- обходимо учитывать, что она, как и любая другая, не является абсолютно иде- альной и может иметь различные дополнения и исключения.

Директор Российского Центра судебно-медицинской экспертизы
МЗ РФ, Главный судебно-медицинский
эксперт России, профессор В.В.Томилин

Рис. 1. Виды переломов свода черепа: а) проникающий дырчато-вдавленный перелом, б) оскольчатый вдавленный перелом, в) локальный линейный пере­лом, г) отдаленный линейный перелом, д) множественные линейные переломы.

Характер перелома черепа зависит от несколь­ких причин, основными из которых являются свой­ства травмирующего предмета и особенности его воздействия.

Вследствие ударного воздействия тупого пред­мета с ограниченной ударяющей (контактной) поверхностью под прямым углом формируются прямые дырчатые переломы; фрагмент кости сме­щается внутрь полости черепа. Повер­хность этого фрагмента в определенной степени от­ражает форму и размеры травмирующего предме­та, что свидетельствует об его экспертном значе­нии как вещественного доказательства.

Когда направление удара не строго перпендику­лярно, а под более острым углом, вследствие неравномерного воздействия ограниченной поверх­ности травмирующего предмета костные отломки располагаются в черепе ступенеобразно, формиру­ются террасовидные переломы. Отло­мок, наиболее глубоко погруженный в полость че­репа, указывает на место первичного соударения.

Предметы со сферической поверхностью обыч­но причиняют оскольчатьге повреждения костей, образованные линейными радиально направленны­ми трещинами и ограничивающей их циркулярной трещиной, с погружением компактного костного вещества в губчатое и образованием вдавления, на­поминающего по форме часть сферы. От воздей­ствия предметов с трехгранным углом в костях че­репа остаются характерные повреждения в виде костных отломков, формирующих трехгранную пирамиду, вершиной направленную внутрь полос­ти черепа.

Предметы с ребром и предметы с цилиндри­ческой ударяющей поверхностью в типичных слу­чаях вызывают переломы в виде двух (или более) отломков, ограниченных двумя (или более) дуго­видными выпуклыми кнаружи и одной, располо­женной продольно, трещинами. Соответственно продольной трещине, края отломков погружены в полость черепа.

Механизм образования «паутинообразного» перелома свода черепа:

а — направление воздействия травмирующего фак­тора; б — образование отдаленной циркулярной (экваториальной) трещины; в — образование отдаленных радиальных (мери­диональных) трещин.

Механизм образования дырчатого (а) и террасовидного (б) перелома основания черепа

Отличительной особенностью всех вышепере­численных переломов черепа является то, что все они в своем происхождении связаны только с ме­стной деформацией черепа, то есть они образова­лись в зоне приложения травмирующего предмета. В отличие от них переломы, возникающие вслед­ствие воздействия тупого предмета с преобладаю­щей (широкой) поверхностью, формируются вследствие как местной, так и общей деформации черепа. Такие многооскольчатые, нередко вдавлен­ные, переломы носят названия «паутинообразных» и как бы состоят из 4 видов трещин: местных ради­альных (от «уплощения») и циркулярной (от «пе­региба»), отдаленных меридиональных (от «распо­ра» и «растрескивания») и экваториальной (от «сги­ба») трещин.

Траектория переломов основания черепа зави­сит от точки приложения и направления воздей­ствия травмирующей силы. В топографи­ческом отношении переломы основания мозгово­го черепа чаще возникают при ударном воздействии в затылочную область, а при ударах в лобную об­ласть преимущественно формируются переломы свода черепа. При внешнем воздействии на череп во фронтальном направлении, перелом одинаково часто определяется как в костях свода, так и осно­вания.

Наиболее характерные варианты переломов костей основания черепа

Переломы костей лицевого скелета имеют не­которые отличия. Они также имеют местный и отдаленный характер.

В прямой связи с переломами свода и основания мозгового черепа находятся повреждения вещества головного мозга, тогда как переломы лицевого ске­лета (так называемая черепно-лицевая травма) со­четаются с подоболочечными кровоизлияниями, преимущественно субарахноидальными и при определенных условиях с аксональным повреж­дением мозга.

Основные варианты переломов лицевого скелета по типу Ле Фор I (а), Лс Фор II (б) и Ле Фор III (в)

Экспертное значение переломов черепа столь же многогранно, как и повреждений мягких покровов головы.

Переломы черепа позволяют установить:

1. Факт механической травмы головы.

2. Вид, форму и размеры ударяющей поверхно­сти травмирующего предмета.

3. Место и направление приложения травмиру­ющей силы.

4. Механизм травмы головы.

Вместе с тем, в аспекте судебно-медицинского значения переломы черепа имеют некоторые особенности:

5. В отличие от повреждений мягких покровов головы, по характеру перелома черепа можно су­дить о силе и числе травматических воздействий травмирующего предмета.

6. Переломы черепа практически всегда сочета­ются с повреждениями головного мозга и объяс­няют закономерности возникновения контузионных очагов.

7. В настоящее время в судебно-медицинской практике для решения вопроса о давности ЧМТ недостаточно используются критерии сроков и особенностей заживления перелома. В литературе по этому вопросу имеются лишь единичные рабо­ты, основанные, главным образом, на данных рен­тгенологических исследований. Линейные переломы затылочной кости срастаются медлен­нее, чем соответствующие переломы других кос­тей мозгового черепа. Прямой зависимости между сроком заживления переломов, их локали­зацией и выраженностью неврологических симп­томов в отдаленных периодах травмы черепа не наблюдается.

Внутричерепные повреждения — положены в ос­нову клинической классификации ЧМТ и являются главными морфологическими субстратами, опреде­ляющими тяжесть состояния, неврологическую сим­птоматику, тактику лечения и исходы ЧМТ.

Одной из форм повреждения головного мозга является сотрясение головного мозга. До настоя­щего времени относится к категории клиничес­кого диагноза, так как считается, что при сотря­сении головного мозга в отличие от других форм повреждений мозга отсутствует визуализируемый морфологический субстрат травмы.

В клиническом отношении сотрясение головно­го мозга проявляется легкой общемозговой, полушарной и стволовой симптоматикой. В патоморфологическом отношении сотрясение мозга представ­лено ультраструктурными функциональными изме­нениями проводящих систем, главным образом, в виде набухания мембран синаптического аппарата нейронов, истощения синаптических контактов.

Вопрос о механизме причинения сотрясения мозга до настоящего времени остается открытым; отдается предпочтение ротационному смещению мозга в полости черепа с формированием срезыва­ющих и тензионных напряжений, незначительных по величине и равномерно концентрирующихся во всех отделах головного мозга. Однако эта позиция имеет лишь экспериментальное и теоретическое обоснование. Не исключается и возможность раз­вития сотрясения мозга при контактном (ударном) механизме травмы головы, сопровождающемся эф­фектом ударной волны и поступательным смеше­нием мозга в полости черепа.

Экспертное значение сотрясения головного моз­га следующее:

1. Оно свидетельствует о факте механической травмы головы.

2. Позволяет ориентировочно установить давность травмы головы по срокам регрессии неврологичес­кой симптоматики.

3. Сотрясение головного мозга считается наибо­лее легкой формой ЧМТ. Вместе с тем, из литера­туры известны случаи внезапной смерти постра­давших при резком сотрясении тела, которые ин­терпретировались как генерализованная дискомплексация ЦНС на аксональном и синаптическом уровнях.

Ушиб головного мозга в соответствии с клини­ческой классификацией ЧМТ делится на три сте­пени тяжести (легкую, среднюю и тяжелую). Отли­чается различной степенью выраженности полушарных и стволовых нарушений на фоне общемозго­вых и оболочечных симптомов.

В отличие от сотрясения мозга церебральная контузия характеризуется наличием визуализируе­мого морфологического субстрата, который в за­висимости от кинетических и динамических пара­метров ударного воздействия варьирует от точеч­ных кровоизлияний, занимающих поверхностные слои одной-двух извилин, — до грубого разруше­ния одной или нескольких долей мозга с полной утратой их анатомической структуры.

В основе очаговых контузионных повреждений головного мозга лежит ударный механизм, при­водящий к образованию контактных и инерцион­ных сил значительной величины и короткой про­должительности. Контактным силам приписываются два характерных механических эффекта в черепе и мозге: деформация черепа и волны колебания. В сочетании они обуславливают развитие срезывающих и компрессионных напряжений и изменений внутричерепного давления с возникновением кавитации.

Схематическое изображение деформации ткани мозга при срезывающих (а), сжимающих (б) и тензионных (в) на­пряжениях

Инерционные силы вызывают поступательное (трансляционное) смещение головного мозга в по­лости черепа с формированием градиента давления и, как следствие, кавитационных процессов. Сле­дует отметить, что формирование инерционных сил (и как следствие очагов ушиба в зоне противоудара) может происходить и при «хлыстовых» (бес­контактных) травмах головы.

С.А.Еолчиян, АА.Потапов, Ф.А.Ван Дамм, В.П.Ипполитов, М.Г.Катаев

История изучения механизмов перелома черепа. Отдаленные переломы костей головы

«Изучение механизма перелома черепа на первый взгляд кажется неблагодарным делом по своей бесплодности, но это неверно: оно удовлетворяет часто практическим целям как распознавания, так и предсказания». Так писал в 1883 году Бергман в своём клиническом труде «Учение о повреждениях головы», где он дал практическую оценку всей литературе того времени по этому вопросу.

Переломы черепа являлись предметом внимания уже на заре исторической эры. Древним врачам, согласно литературным источникам, были известны разнообразные виды повреждений черепа. Способы же возникновения этих повреждений стали изучать в более позднее время. Подробное описание переломов черепа сделал Гиппократ в V веке до нашей эры. Гиппократ систематизировал и записал сведения, которые дошли до него. Он различал шесть видов переломов.

1. Простой перелом или сквозная трещина.
2. Ушиб без перелома и вдавления.
3. Вдавление с переломом.
4. След (хедра) или отпечаток ранящего орудия — простой и осложнённый трещиной.
5. Перелом на отдалённом от насилия месте.
6. Простая потеря вещества черепной крышки.

Отсюда мы можем заключить, что уже в глубокой древности были известны все главные формы повреждений черепа: ушиб, вдавление. трещина, отдалённый перелом.
Изучение повреждений черепа распадается на несколько отдельных тем. Чтобы проследить историческое развитие этого вопроса, мы рассмотрим основные из этих тем: отдалённые переломы, эластичность черепа, крепость его.

Механизм отдалённых переломов остаётся по настоящее время наиболее сложным видом повреждений. На всём протяжении истории отдалённые переломы черепа были предметом большого внимания и разногласия. Одни их празнавали, другие отрицали.

После Гиппократа указания на эти повреждения находим у римских врачей Цельса и Сорана. Первый из них наблюдал, что удар, нанесённый с одной стороны, нередко повреждает кость с другой, а второй считал возможным повреждения черепа (без раны наружных покровов) на месте, прямо противоположном удару.
В противоположность им Гален отрицал образование отдалённых переломов. Он полагал, что швы препятствуют их образованию.

Такое же разногласие отдалённые переломы черепа вызывали и у византийских врачей. Так, Орибадий признавал их и сравнивал механизм образования трещин черепа с таковыми на глиняных сосудах. Павел Эгинский же отрицал отдалённые пероломы.
В средние века, почти до конца XV столетия, к этим положениям ничего нового не прибавилось.

В эпоху Возрождения переломы черепа снова стали изучаться врачами. Учёные этого времени, подобно древним авторам, отмечали две основные1 группы: 1) переломы на месте приложения силы и 2) вдали от этого места. Последние назывались переломами по противоудару contra fractura, contra fissura, altera pars, onposita pars (Фаллопий, 1523—1562 гг.), а впоследствии par confre coup по противоудару.
Большинство авторов локализовало отдалённые переломы на противоположном удару месте, почему и называли их переломами по противоудару.

Путаница в определении места отдалённых повреждений существенно отражалась на лечении больных. Одни врачи старались найти место перелома черепа, другие же сразу трепанировали противоположную сторону, иногда не без успеха.

Большое теоретически-практическое значение вопроса о механизме перелома черепа вызвало потребность неоднократно ставить его в порядке академического рассмотрения.
В конце XVIII века Парижская хирургическая академия объявила конкурс на тему об отдалённых повреждениях черепа. Таковыми считались все переломы, возникающие не на месте непосредственного воздействия. Всего таких по противоудару переломов было установлено семь видов (Грима, Соцерот): 1) перелом, переходящий с одной кости на другую, 2) раскалывание кости, 3) расхождение швов, 4) перелом внутренней пластинки при целости внешней и т. д.

Посвященные отдалённым переломам работы Грима, Сабуро, Соце-рота, Шопара были изданы в сборнике Парижской хирургической академии в 1818 году.
Интерес к переломам черепа особенно проявился в конце XIX века, когда вышло много экспериментальных, патолого-анатомических и клинических работ, проливших значительный свет на этот старый и вместе с тем всё еще неразрешённый вопрос. Так, уже в одном Дерпте в 80-х годах вышел ряд монографических работ: Кнорре, Корбера, Грейфенгагена, Валя; Германа и др.

В 1878 году Перину удалось на эксперименте получить отдалённый перелом (в стороне от места удара) от воздействия значительной силы по затылку через эластичную прокладку.
Бергман хотя и допускал непрямые переломы, не связанные с местом приложения силы, но не объяснил их механизма и не признал также объяснений, предложенных до него.

Байер (1886) считал, что переломы черепа по противоудару происходят от неравномерной крепости костей.
Некоторые исследователи и хирурги (Баум, Игнатовский, Корчиц) не признают переломы по противоудару, а считают их следствием второго удара, полученного на противоположной стороне при падении тела.

Герман делил переломы на три группы: 1) прямые — на месте насилия, 2) иррадирующие от места насилие и 3) не находящиеся в связи с местом воздействия. По его мнению, отдалённые переломы редки и наблюдаются главным образом при огнестрельных ранениях головы.

Две последние группы правильнее относить к отдалённым повреждениям. К таковым мы относим повреждения, выходящие за пределы воздействия: 1) как непосредственное продолжение повреждения кости, соседней с местом воздействия (1-й вид), 2) в отдалении от места воздействия при целости кости, на которую был направлен инсульт, или при целости промежуточных костей (2-й вид).

— Вернуться в оглавление раздела «Травматология»

Оглавление темы «Механизмы травмы черепа и головы»:

1. Классификация повреждений черепа и головы
2. Трещины и вдавления черепа
3. Раздробление костей черепа
4. Классификация степени повреждения и травмы черепа
5. История изучения механизмов перелома черепа. Отдаленные переломы костей головы
6. Теории повреждения черепа. Теория иррадиации Арана
7. Теория сводов Фелице. Опыты Шварца по переломам черепа
8. Эластичность черепа и его значение при переломах
9. Крепость черепа и его сопротивление травмам
10. Направление линий повреждения черепа при травмах