Механизм образования компрессионного перелома
Компрессионные переломы позвоночника относятся к одним из наиболее частых повреждений позвоночника, наиболее часто встречаются компрессионные переломы грудного отдела позвоночника (чаще всего повреждаются нижнегрудные позвонки – Т11-Т12) и компрессионные переломы поясничного отдела позвоночника (как правило, повреждаются верхнепоясничные позвонки – L1-L2).
Механизм возникновения компрессионных переломов позвоночника связан со значительной одномоментной нагрузкой (удар), направленной вдоль оси позвоночника или его резком сгибании, нередко осевые и сгибательные нагрузки сочетаются друг с другом и с ротацией (вращением по оси). Такие повреждения могут возникать при падении на выпрямленные ноги, в результате автомобильных аварий, вследствие спортивных и производственных травм (особенно в горнорудной промышленности). При этом могут возникать повреждения различной степени: от краевых переломов передне-верхнего угла тела позвонка до многооскольчатых взрывных переломов, хотя наиболее частый вариант – клиновидная деформация позвонка в передне-заднем направлении.
Иногда можно встретить такой термин как «декомпрессионный перелом позвоночника», в данном случае речь идет о повреждении позвонка, возникшем не в результате сжатия, а вследствие растяжения позвоночника, при котором повреждается один или несколько позвонков.
Костная ткань и связочно-мышечный аппарат позвоночно столба в нормальном состоянии способны выдерживать очень большие нагрузки и их возникновении компрессионных переломов позвоночника возможно лишь при запредельных нагрузках, однако при патологических изменениях позвонков такие нагрузки могут быт относительно небольшими. Наиболее частый вариант таких изменений – остеопороз, при котором нарушается микроархитектоника костной ткани, снижается ее плотность и значительно повышается риск возникновения переломов.
Если в профильной проекции обычно выявляется клиновидная деформация позвонка, то в передне-задней можно наблюдать снижение высоты тела позвонка и в зависимости от выраженности деформации позвонка выделяют три степени компрессионного перелома позвоночника:
- 1 степень: уменьшение высоты тела позвонка менее чем на треть;
- 2 степень: уменьшение высоты тела позвонка менее чем наполовину;
- 3 степень: уменьшение высоты тела позвонка более чем наполовину.
При переломах 1 и 2 степени смещения отломков нет, при переломе 3 степени есть смещение отломков. Как правило, компрессионные переломы позвоночника 1 степени являются стабильными, 2 и 3 степени – нестабильными, т.е. приводят к нестабильности позвоночного столба. От наличия осколков поврежденного позвонка и степени их смещения во многом зависит вероятность повреждения спинного мозга; особенно высока такая вероятность при разрушении задней стенки позвонка при взрывных переломах, когда осколки проникают в позвоночный канал и повреждают спинной мозг.
Многооскольчатые переломы тел позвонков опасны не только вероятностью повреждения спинного мозга и его корешков, но и внедрением разрушенных элементов межпозвонковых дисков между костными отломками, что в дальнейшем затрудняет консолидацию перелома.
Источник
По материалам Киевского областного бюро судебномедицинской экспертизы мы изучили 78 случаев повреждений позвоночника при различных травмах. Общие данные сведены в таблицу. В 51 случае исследовали труп, в 27 — живого человека.
Сводная таблица повреждений позвоночника
| Причина | Обстоятельства | Число обследованных | Пол | Возраст (в годах) | Исследовано | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| М. | Ж. | трупы | живые лица | всего по причине повреждения | ||||
Падение с высоты | Прыжки в воду | 11 | 11 | 15—27 | 11 | |||
Падение: | ||||||||
с незначительной высоты | 9 | 6 | 3 | 30—76 | 8 | 1 | 30 | |
со значительной высоты | 10 | 6 | 4 | 18—78 | 9 | 1 | ||
Автомобильная травма | Падение из кабин, с подножки, из кузова грузовиков | 7 | 6 | 1 | 25—50 | 5 | 2 | |
Удар и наезд автомобиля | 19 | 12 | 7 | 24—70 | 7 | 12 | 32 | |
Травма пассажиров и водителя при столкновении автомобилей | 6 | 4 | 2 | 23—56 | 2 | 4 | ||
Трамвайная травма | 7 | 3 | 4 | 21—64 | 3 | 4 | 7 | |
Травма при ударе тяжелым предметом | Камни, ящики, бревна | 9 | 6 | 3 | 28—39 | 6 | 3 | 9 |
При уточнении механогенеза переломов позвоночника необходимо учитывать некоторые анатомо-физиологические особенности. Его неподвижная часть представлена крестцом, на таз распределяется тяжесть верхней части тела. Система изгибов подвижной части приспособлена к вертикальному положению тела. Поясничная часть, как гибкая дуга, поддерживает грудную клетку, образуя каузально пояснично-крестцовый угол, в среднем равный 130°. Сочленения и межпозвоночные образования обеспечивают необходимое равновесие в различных положениях. Давление тяжести туловища на диски придает позвоночнику гибкую напряженность, благоприятствующую его движениям. Направление и объем движений определяются межпозвонковыми суставами. Форма их в разных областях различна (см. рисунок) 1, и поэтому подвижность каждой области позвоночника имеет свой размах и направление. Кроме того, имеются и индивидуальные различия. Однако наиболее подвижны всегда шейная и поясничная области, наименее — грудная.
Конфигурация суставных отростков в подвижных областях позвоночника.
А — сбоку; Б — сверху; 1 — шейные позвонки; 2 — грудные; 3 — поясничные. Дуги и круги соответствуют наклону поперечных осей суставных отростков.
При сгибании грудной изгиб увеличивается, а поясничный сглаживается. Разгибание увеличивает поясничный и шейный изгибы и сглаживает грудной.
Рентгенологическое изучение позвоночника в движении показывает, что его изгибы не всегда совпадают с формами профилей тела, это в некоторой степени зависит от мягких тканей. При боковых наклонах мягкие ткани в области изгиба вызывают такие изменения формы, которые не соответствуют форме позвоночника на месте максимального его изгиба. Линия изгиба позвоночника при боковом наклоне может образовать либо равномерную дугу, либо изогнутую, ломающуюся в поясничной и грудной областях. Вращение является в действительности винтообразным движением, так как оно сопровождается боковым наклоном в сторону, противоположную направлению кручения.
По данным литературы, наиболее часто встречаются компрессионные переломы. Иногда они не ограничиваются одной компрессией тела, а сочетаются с переломом дужки, отростков либо с разрывом межпозвонкового хряща и последующим смещением (подобие перелома-вывиха).
Механизм компрессионных переломов позвоночника объясняется следующим образом. При действии силы по вертикали на голову или плечи позвоночник усиленно сгибается в наиболее подвижных частях, в первую очередь в межпозвонковых суставах. При действии силы не только сверху возникает повреждение сочленений и вывих или перелом суставных отростков. В дальнейшем сплющиваются межпозвонковые хрящи и вслед за этим тела позвонков, находящихся в области вершины согнутого позвоночника. В большинстве случаев место наибольшего сгибания соответствует D10—D12. После этого лежащие выше позвонки соскальзывают вперед, увлекая за собой отломившийся верхнепередний край тела сломанного позвонка. Обращает на себя внимание, что изменяется преимущественно верхняя поверхность позвонка, а нижняя в большинстве случаев остается целой. Это объясняется тем, что на верхнюю поверхность больше влияет сгибаемый кпереди верхний отдел позвоночника и компонент сдвига кпереди, реже в сторону. Это может быть связано с разрывом длинной передней и боковых связок позвоночника, что встречается редко (чаще наблюдаются переломы суставных отростков). При воздействии большей силы могут раздавливаться и. сплющиваться 2 соседних позвонка, образуя одну клиновидную массу. Компрессионные переломы чаще происходят в переходных местах изгибов и там, где относительно гибкая часть связана с негибкой.
После компрессионных переломов наиболее частыми являются переломы-вывихи. Различают компрессионные переломы-вывихи со значительным повреждением тела позвонка и переломы-вывихи со значительным смещением. По мнению Д. К. Приходько (1935), последние чаще встречаются в верхнегрудном отделе.
Некоторые авторы (Я. А. Ротенберг, 1927; В. Москаленко, 1927; Н. В. Попов, 1931, и др. ) считают, что характер и локализация повреждений позвоночника зависят от величины, быстроты, продолжительности и места приложения действующей силы. Так, при падении на седалищную область чаще всего страдает грудино-поясничный отдел, при падении на затылок — шейный и нижнегрудной, при поднятии тяжести — нижнепоясничный.
Учитывая судебномедицинскую важность характера повреждений позвоночника, следует обратить внимание на переломы позвоночника, встречающиеся при действии прямой и непрямой силы. Я. А. Ротенберг считает, что при переломах позвоночника от непосредственного приложения силы поражается главным образом задний отдел его (дуги позвонков, остистые и поперечные отростки).
Повреждения позвоночника при падении с высоты имеют свои особенности. Для подробного изучения механизма возникновения и локализации мы подразделили их на возникающие при прыжках в воду, при падении на землю с незначительной и большой высоты.
В судебномедицинской литературе широко освещен вопрос о повреждениях при падении с высоты (В. П. Кушелев, 1951; М. И. Райский, 1953). Отдельных исследований, посвященных повреждению позвоночника, нет, за исключением работ В. А. Свешникова (1955) и А. Я. Криштула (1964), в которых освещен вопрос о травме позвоночника при прыжках в воду. Между тем характер повреждений позвоночника при падении с высоты нередко позволяет судебномедицинскому эксперту исключить автомобильную травму или уточнить механогенез. Повреждения позвоночника от падения с высоты мы наблюдали в 30 случаях: в 11 при прыжках в воду, в 9 при падении с незначительной высоты и в 10 при падении с большой высоты. Во всех случаях отмечены разрывы спинного мозга. Только 2 потерпевших остались живы.
При прыжках в воду мы наблюдали 11 изолированных повреждений позвоночника у людей в возрасте 15—27 лет. Во всех случаях отмечен разрыв спинного мозга; ранимой была нижнешейная часть позвоночника (С5 — 4 случая, С6 — 4, С5—С6—1, С5—D1 — 1, дужки С2—С5— 1). Все они окончились смертью.
Компрессионные переломы тел позвонков мы встретили в 6 случаях, переломы-вывихи — в 3, перелом тела С5 с переломом остистого отростка — в 1 и перелом дужки С2—С5—в 1. При прыжках в воду и ударе головой о дно водоема чаще происходит резкое сгибание и реже — разгибание, в результате чего образуются компрессионные переломы тел шейных позвонков в нижнем отделе. Если к сгибающей силе присоединяется удар шеей, то происходит еще повреждение остистых отростков и дужек.
Из 9 пострадавших среднего и преклонного возраста, упавших с небольшой высоты (от 50 см до 5 м), смерть наступила у 8. Следует отметить характер переломов при падении с кровати (3 случая). У 2 пожилых людей, страдающих туберкулезом легких и упавших в момент легочного кровотечения, отмечены компрессионные переломы тела VI шейного позвонка. При падении с кровати в состоянии опьянения (1 случай) наблюдался поперечный перелом тела D8 со смещением. В 4 случаях изолированные переломы позвонков возникли при падении с высоты 5 м (компрессионный перелом С6 —1 случай), с высоты 3 и 4 м (перелом С6 — 2 случая) и падении на спину (компрессионный перелом D8—1 случай). В 2 случаях отмечены повреждения позвоночника наряду с другими частями тела. В одном из них был перелом дужек D4—D8 тела L5 и ребер. Перелом дужек и ребер произошел под воздействием прямой силы, а последующее сгибание привело к компрессионному перелому L5. В другом случае при акробатическом прыжке (высота 5 м) произошел компрессионный перелом тела L3 и перелом левой пяточной кости. Перелом позвоночника в данном случае возник от действия непрямой силы. Таким образом, при падении с незначительной высоты чаще возникают изолированные повреждения позвоночника (7 случаев). Падение на голову вызывает перелом нижних шейных позвонков. При падении на спину присоединяется перелом остистых отростков и дужек.
Изучено 10 случаев падения со значительной высоты — с балконов» из окон и с крыш. Возраст пострадавших колебался от 18 до 78 лет; 9 случаев окончились смертью.
Переломы в основном локализовались в верхнепоясничном и нижнегрудном отделах позвоночника. При падении с 3-го этажа в одном случае произошел компрессионный перелом L2 при разгибании и падении на ногу (перелом пяточной кости), в другом — компрессионный перелом тела D12 при падении на ягодицы (перелом костей таза). При падении с 4-го этажа (5 случаев) был перелом костей таза, компрессионный перелом С6 и L3 и при падении на спину — множественные переломы ребер с переломами D10 и L1—L2 в сочетании с переломами их дужек и остистых отростков. При падении на голову отмечен перелом свода и основания черепа с компрессионным переломом L3—L4—L5. При падении с 6-го этажа на ягодицы наряду с переломом костей таза был компрессионный перелом тел D9—D10. При падении на ягодицы или ноги главным образом возникали компрессионные переломы нижнегрудных и верхнепоясничных позвонков и как исключение перелом С6. Один пострадавший при падении с высоты 13 м на ногу (перелом правой пятки) остался жив, хотя одновременно у него произошел компрессионный перелом D11.
Подводя итоги изложенному, можно отметить, что при прыжках в воду и падении с небольшой высоты (до 5 м) наблюдались изолированные повреждения позвонков. Часто компрессионные переломы тел позвонков сочетались с повреждением дужек (при действии непрямой силы). Падение на голову было сопряжено с повреждением нижних шейных позвонков, на спину — с переломами остистых отростков дужек и поперечным переломом тела позвонка. Лишь изредка сочетание прямой и непрямой силы вызывало компрессионные переломы тел позвонков вдали от места приложения силы. Иногда наблюдались переломы поперечных и остистых отростков при непосредственном воздействии на них.
Для падения с большой высоты характерны переломы многих костей, в том числе и позвоночника. При падении на голову чаще возникали переломы костей черепа и нижних шейных позвонков. Падение на ягодицы и ноги сопровождалось переломом нижнегрудных и верхнепоясничных позвонков (непрямая сила). Падение на спину (прямая сила) дополнительно нарушало целость поперечных и остистых отростков.
При повреждении позвоночника автотранспортом важно было установить место приложения силы. Однако по этому вопросу мы нашли лишь работу В. К. Стешица (1962), посвященную судебномедицинской оценке автотранспортных повреждений позвоночника.
Разобранный нами материал включает 32 таких повреждения.
1-я группа охватывает 7 случаев падения с подножки кабины, из кузова грузовика и с заднего сиденья мотоцикла. Пострадавшие были в возрасте от 25 до 50 лет. В 5 случаях исследовали трупы, в 2 — живых лиц. При этом отмечены повреждения С6—D1 (у 4), D2, С6 и С7 (по 1 человеку). Переломы нижнешейных позвонков образовались при падении на голову, т. е. под действием непрямой силы. Другие повреждения костей отсутствовали. При падении на спину отмечены компрессионные переломы грудных позвонков в сочетании с повреждением ребер, лопатки.
Во 2-ю группу вошло 19 пострадавших от удара и наезда автомобилей. Сюда входят люди в возрасте от 24 до 70 лет. В 12 случаях проводили экспертизу живого человека, в 7 — трупов. В 4 случаях отмечено повреждение шейного отдела позвоночника с разрывом -межпозвонкового диска между VI и VII позвонком, возникшим вследствие удара в спину в область грудного отдела, в 2 — оскольчатый: перелом тел с повреждением атлантозатылочного сочленения в результате удара выступающей частью автомобиля. В 7 случаях мы встретили переломы-вывихи грудного отдела позвоночника. При этом у 2 человек наряду с повреждением II грудного позвонка отмечены переломы ребер по околопозвоночной линии, у 1 — перелом V грудного позвонка с повреждением лопатки. В этих случаях имел место удар кузовом грузовика. В остальных 5 случаях повреждения локализовались в. нижнегрудном отделе (D10—D12). Здесь наблюдался перелом тел остистых и поперечных отростков, ребер и костей таза соответственно месту приложения силы.
В поясничном отделе мы наблюдали переломы тел позвонков и отдельно остистых и поперечных отростков. В 5 случаях были компрессионные переломы верхних поясничных позвонков с переломами ребер. Это обстоятельство указывало на резкое сгибание при ударе в область спины. В остальных 3 случаях переломы остистых и поперечных отростков возникли под действием прямой травмы.
В 6 случаях повреждения были причинены пассажирам при столкновении автомобилей. При этом у 2 человек отмечен компрессионный перелом нижнешейных позвонков (С5—С6), у 2 — перелом D11, у 2 — перелом D11 и D12 с переломами поперечных отростков поясничных позвонков.
Таким образом, при автомобильных травмах (удар с последующим наездом) повреждения позвоночника чаще всего локализуются в грудном и поясничном отделах. При ударе кузовом грузовых автомобилей возникали повреждения в верхнегрудном отделе, а в шейном, нижнегрудном и поясничном отделах — при действии как прямой, так и непрямой силы.
Повреждения позвоночника и других частей тела в этих случаях имеют значение не только для установления их механизма повреждений, но и для определения типа автотранспортного средства (грузовой, легковой автомобиль, мотороллер и др.). Чрезвычайно важны обстоятельства случая.
Повреждения позвоночника трамваем отмечены в 7 случаях у лиц в возрасте от 21 года до 64 лет; 4 потерпевших остались живы. В большинстве случаев это были компрессионные переломы тел позвонков в верхнепоясничном отделе (L1—L2). В одном случае был комбинированный перелом шейного и грудного отделов позвоночника в результате непосредственного удара в спину на уровне D8 с повреждением ребер и атлантозатылочного сочленения. При непосредственно действующей силе возник перелом D2 с переломом ребер.
Переломы при действии отдельных тупых предметов мы наблюдали в 9 случаях, из которых 6 окончились смертью. Среди предметов, которыми наносились повреждения, были камни, ящики, бревно и др. При падении на голову камня с высоты 2, 5 м возник компрессионный перелом D12—L1. Удар бревном по шее вызвал поперечный перелом С3, а после ударов ногами в область поясницы обнаружен перелом поперечных отростков I и II поясничных позвонков. В приведенных случаях отмечены повреждения в месте приложения силы, которые характеризовались соответствующими переломами позвонков.
Выводы
- Повреждения позвоночника в судебномедицинской практике встречаются наиболее часто при автомобильных травмах и падении с высоты.
- Характер и локализация повреждений позвоночника и других костей при автомобильных травмах дают возможность не только установить механогенез повреждений, но и уточнить тип автотранспортного средства (грузовой, легковой автомобиль, мотороллер и др. ).
- При падении с высоты по месту приложения силы, характеру и локализации повреждений позвоночника можно установить их механогенез. При прыжках в воду образуются компрессионные переломы нижнешейных позвонков. При падении с небольшой высоты чаще возникают изолированные повреждения позвонков. Для падения со значительной высоты характерны переломы различных костей, в том числе и позвонков.
1 Г. Гицеску. Пластическая анатомия. Бухарест, 1963.
Источник