Особенности сверленых повреждений костей свода черепа в зависимости от типа и остроты сверла Текст научной статьи по специальности «Прочие медицинские науки»

17 Stammberger H. Variations of the paranasal sinuses in Melanesians as observed by СТ/ H; Stammberger, G;Wolf AML Rbbinson; D; Donlon, H; Harrison // J. Rhinology. 2010. - Vol 48, №T. - P. 11-17.

18 Stratemann S.A., Huang J.C, Maki K., Miller A.J, Hatcher D.C. Comparison of cone beam computed tomography imaging with physical measures. Dentomaxillofac Radiol 2008; 37: 80-93.

Статья принята в печать 27 февраля 2015 г.

Рецензент Поляруш Н.Ф., доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой клинической медицины последипломного образования Медицинского университета «Реавиз».

УДК 616-091

© 2016 А.Ю. Кириллов

ОСОБЕННОСТИ СВЕРЛЕНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ КОСТЕЙ СВОДА ЧЕРЕПА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТИПА И ОСТРОТЫ СВЕРЛА

Проведено визуальное и стереомикроскопическое исследование сверленых повреждений костей свода черепа. Установлены морфологические признаки сверленых повреждений костей черепа, и отличительные особенности, позволяющие определять диаметр, назначение, угол введения сверла, а также дифференцировать повреждения по степени остроты сверла.

Ключевые слова: сверленые повреждения, морфологические признаки, дырчатый перелом, тип и острота сверла.

Известно, что сверление является разновидностью обработки твердых материалов резанием. По мнению [2] сверление - процесс закрытого резания материала сверлом. Сверло -осевой режущий инструмент для образования отверстий в сплошном материале при главном вращательном движении резания Бг и движения подачи Бб в направлении оси вращения, которая может выполняться либо сверлом, либо заготовкой (рис. 1).

Рис. 1. Процесс резания сверлением: Бг - главное вращательное движение резания; Бб - движение подачи; Уб - скорость подачи; V - скорость движения резания (по Короткову В.И., 2003)

Сверла бывают различных видов: спиральные, с прямыми канавками, перовое, специальное, однокромочное с внутренним отводом стружки для глубокого сверления, двухкро-мочное для глубокого сверления, для кольцевого сверления, центровочное, которые изготав-

ливаются из быстрорежущих, легированных и углеродистых сталей, а также оснащаются пластинками из твердых сплавов. Для сверления отверстий чаще применяют спиральные сверла. Спиральное сверло - двузубый (двухлезвийный) режущий инструмент, состоящий из двух основных частей - рабочей и хвостовика. Рабочая часть сверла, в свою очередь, состоит из цилиндрической (калибрующей) и режущей частей. На цилиндрической части имеются две винтовые канавки, расположенные одна против другой. Их назначение - отводить стружки из просверливаемого отверстия во время работы сверла. Канавки на сверлах имеют специальный профиль, обеспечивающий правильное образование режущих кромок сверла и необходимое пространство для выхода стружки [3].

Экспертная практика показывает, что хотя и крайне редко объектом исследования могут быть повреждения, причиненные вращающимся сверлом. Эти повреждения могут быть не только результатом несчастного случая, но иметь криминальное происхождение [1].

Для изучения характера и морфологических особенностей тканей человека нами проводилось моделирование и исследование повреждений сверлами, предназначенными для обработки различных материалов и разной остроты.

Вращающееся сверло оказывает на кожу комбинированное действие: колющее (острие и углы), режущее (рабочие и вспомогательные кромки) и рвущее (обусловлено скоростью вращения сверла и степенью его остроты).

Проведенными исследованиями были установлены основные морфологические признаки сверленых повреждений кожи: дефект ткани овальной или округлой форм с размерами, приближенными к диаметру сверла, неровные края дефекта с осаднением кожи и дуговыми царапинами, неравномерная скошенность стенок по ходу раневого канала, треугольные и серповидные лоскуты по краям дефекта, дополнительные извилистые надрезы у основания дугообразно изогнутых (или серповидных) лоскутов [4].

В зависимости от конструктивных особенностей сверл в этих повреждениях отмечалось преобладание одних из вышеперечисленных признаков и отсутствие или незначительная выраженность других [4].

Однако действие вращающегося сверла не ограничивается только повреждением кожи, а приводит к образованию раневых каналов значительной глубины, в том числе и с повреждением костей.

В связи с этим для выявления морфологических признаков сверленых повреждений плоских костей свода черепа нами была проведена серия экспериментов.

Экспериментальное моделирование повреждений проводили на биоманекенах лиц обоего пола в произвольно выбранном возрасте от 30 до 60 лет в первые 6-12 часов посмертного периода. Просверливались теменные кости через кожу головы. Были применены те же сверла, которые использовались при моделировании повреждений кожного покрова: по металлу диаметром 13 мм и 5 мм, длиной соответственно 154 мм и 86 мм; по камню с победитовой вставкой диаметром 13 мм, длиной 170 мм; по дереву (перовое) диаметром 12 мм, длиной 155 мм. Повреждения наносились острыми и искусственно затупленными сверлами аналогичного диаметра и назначения.

Затупление сверл проводилось искусственно при сверлении нержавеющей стали до красного нагрева металла.

Всего получено и исследовано 80 повреждений: по десять каждым сверлом. Из них: 40 - острым, 40 - затупленными сверлами. Повреждения изучали визуально и при непосредст-

венной микроскопии (МБС-10-2, увеличение 4,8; 8 и 16х) после соответствующей обработки -мацерации, очистки от мягких тканей, обезжиривания и высушивания костных объектов.

Во всех экспериментах при поступательном движении в костях образовывался сквозной дефект: при перпендикулярном введении сверла - круглой формы, с диаметром, равным диаметру сверла вне зависимости от остроты сверла; при введении сверла под углом к травмируемой поверхности - овальный; наименьший размер дефекта соответствовал диаметру сверла вне зависимости от остроты сверла.

При исследовании стенок и краев костных дефектов выявлены следующие морфологические признаки:

- на наружной костной пластинке (рис. 2):

- мелкие треугольные сколы с вершинами, перпендикулярно направленными от края дефекта;

- серповидное стачивание у края (при отклонении оси сверла);

- козырькообразные выступы, направленные кнаружи перпендикулярно поверхности кости (отгибание кнаружи);

- на внутренней костной пластинке (рис. 3):

- мелкие треугольные сколы с вершинами, перпендикулярно направленными от края дефекта;

- козырькообразные выступы, направленные внутрь перпендикулярно внутренней поверхности у края дефекта (отгибание кнутри);

- серповидное стачивание на стороне, противоположной стачиванию на наружной костной пластинке;

- коричневатый цвет стенок дефекта: от светлого до темного (пригар костной ткани).

Рис. 2. Морфологические признаки сверленых повреждений костей свода черепа на наружной костной пластинке: 1 - мелкие треугольные сколы на наружной костной пластинке; 2 - козырькообразные выступы на наружной костной пластинке; 3 - серповидное стачивание на наружной костной пластинке; 4 - обгорание в стенках дефекта

Рис. 3. Морфологические признаки сверленых повреждений костей свода черепа на внутренней костной пластинке: 1 - серповидное стачивание на внутренней костной пластинке; 2 - треугольные выступы на внутренней костной пластинке; 3 - мелкие треугольные сколы на внутренней костной пластинке; 4 - обгорание в стенках дефекта

Смятия губчатого вещества и трасс в стенках не наблюдалось, стенки дефектов ровные. Количество выявленных вышеуказанных морфологических признаков в зависимости от конструктивных особенностей и остроты сверла приведено в таблице 1.

Таблица 1

Морфологические признаки в повреждениях костей своди черепа в зависимости от конструктивных особенностей сверла

и»

Острота Тип Морфологические признаки

сверла сверла Наружная костная пластинка Внутренняя костная пластинка

Мелкие Козырько об- Серповидное Серповидное Треугольные Мелкие Обгорание ВСЕГО

треугольные разные стачивание стачивание выступы треугольные на стенках

сколы выступы края края сколы дефектов

по металлу <1-13 мм 5 0 7 0 1 5 0 18

по камню (1-13 мм 3 0 5 0 7 8 0 23

Острые по дереву (1-12 мм 3 0 3 0 8 2 0 16

по металлу (! -5 мм 7 0 0 0 3 2 0 12

Всего: 18 (45 %) 0 15 (37,5 %) 0 19 (47,5 "..) 17 (42,5 "..) 0 69

по металлу (1-13 мм 2 1 6 2 7 5 10 33

по камню (1-13 мм 3 9 4 2 9 5 10 42

Затупленные по дереву (1-12 мм 1 5 4 2 7 9 10 38

по металлу (1-5 мм 2 4 3 1 9 5 10 34

Всего: 8 (20 %) 19 (47,5 %) 1" (42,5 %) 7 (17,5 %) 32 (80 %) 24 (60 %) 40 (100 %) 147

ВСЕГО: 26 19 32 7 32 24 40

Си

I

а: ¡г РЧ

(й О/ ¡г

г: а:

о §

О г: а:

о

(о С5

Из приведенной таблицы 1 видно, что в повреждениях чаще всего эти признаки формируются от действия затупленного сверла (147), по сравнению с острым (69). От действия острого сверла не возникают такие признаки, как: козырькообразный выступ на наружной костной пластинке, серповидное стачивание внутренней костной пластинки и обгорания стенок.

В зависимости от предназначения сверла частота встречаемости выявленных морфологических признаков различна: у повреждений, причиненных сверлами по металлу, наиболее выражены мелкие треугольные сколы и серповидное стачивание на наружной костной пластинке; у повреждений, причиненных сверлами по камню, наиболее выражены козырькообразные выступы на наружной и внутренней костных пластинках и мелкие треугольные сколы на внутренней костной пластинке; у повреждений, причиненных сверлами по дереву, наиболее выражены мелкие треугольные сколы на наружной и внутренней костных пластинках.

Из таблицы 1 видно, что наибольшее количество признаков выявлено в дырчатых переломах, полученных от действия затупленных сверл. Это обусловлено уменьшением режущей составляющей, что ведет к увеличению площади контакта сверла, увеличению усилия, прилагаемого к повреждаемой поверхности. В связи с этим увеличивается действие рвущего фактора и количество затрачиваемой работы. Удлинение времени (), необходимого на преодоление сопротивления кости, ведет к увеличению количества вращений сверла, следовательно, и к увеличению затрачиваемой механической энергии. Увеличение продолжительности трения сверла о кость и механической силы приводит к возникновению тепловых источников и повышению температуры в зонах деформации срезаемого слоя, а также в зонах трения контактов.

Преобразуя формулу закона элементарной физики о зависимости коэффициента полезного действия, затрачиваемой работы и количества теплоты, полученной в результате работы, получаем прямо пропорциональную зависимость:

0 = Р

где 0 - количество теплоты, ^ - коэффициент полезного действия, Р - мощность, I - затраченное время.

В связи с повышением количества теплоты (0) при сверлении затупленным сверлом повышается температура кости (Т) в месте контакта со сверлом. Превышение критического уровня температуры приводит к обгоранию кости.

У острых сверл контакт с повреждаемой поверхностью более кратковременный, активно работают режущие кромки сверла, поэтому такие признаки как козырькообразные выступы на наружной костной пластинке; серповидное стачивание на внутренней костной пластинке на стороне, противоположной стачиванию края на наружной костной пластинке; пригар на стенках дефектов отсутствует.

Таким образом, установлены морфологические признаки группового уровня, характеризующие повреждения плоских костей вращающимися сверлами; выявлены отличия в морфологии дефектов костей, обусловленные воздействием сверлами с острым и затупленными режущими кромками.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Дебой Н.Н., Юдина Н.Г., Кириллов А.Ю. О морфологических признаках повреждений, причиняемых сверлом электродрели // Актуальные вопросы судебной медицины и экспертной практики / Межрегиональная Ассоциация «Судебные медики Сибири», Новосибирск. гос. ун-т; [под ред. В.П. Новоселова, Б.А. Саркисяна, В.Э. Янковского]. - Вып. 12 (1 ч.) -.- Новосибирск; Красноярск, [б. и.], 2007. - С. 125-127.

2 Коротков В.И. Деревообрабатывающие станки. - М.: «Академия», 2003. - 304 с.

3 Макиенко Н.И. Общий курс слесарного дела. - М.: Высшая школа, 2003. - С. 105-151.

4 Юдина Н. Г., Дебой Н.Н., Кириллов А.Ю. Морфологические признаки повреждений, причиняемых различными сверлами // Современные проблемы медико-криминалистических, судебно-химических и химико-токсикологических экспертных исследований. Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции, посвященной памяти профессора Ю.М. Кубицкого (31 октября - 01 ноября 2007 года). - М., [б.и.], 2007. - С. 168-170.

Статья принята в печать 27 февраля 2015 г.

Рецензент Попов В.С., доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры клинической

медицины Медицинского университета «Реавиз».