Изучение морфологии огнестрельных переломов методом сканирующей электронной микроскопии

Структурные механизмы разрушения плоских костей.

Электронно-микроскопические исследования образцов теменной кости в норме показали, что основной структурно-функциональной единицей плоской кости является остеон, который представляет собой канал, образованный путем прокладывания туннелей остеокластами с последующим их заполнением концентрическими слоями коллагена и протеогликанов, секретируемых остеобластами и связанных линиями цемента (спайновыми линиями) (рис. 3).

Рис. 3. Сканирующая электронная микроскопия кости. Система гаверсовых каналов здоровой теменной кости

На сканограммах сколов, производимых в продольном относительно укладки большинства остеонов направлении, определяется, что коллагеновые волокна в компактной части трубчатых костей имеют строго определенную ориентацию. Коллагеновые волокна входят в состав концентрических костных пластинок остеона, вставочных пластин и костных трабекул. Как правило, в составе остеона коллагеновые волокна располагаются в виде концентрических слоев, расположенных под определенным углом друг к другу, что обеспечивает биомеханическую устойчивость системы (рис. 4).

По данным сканирующей электронной микроскопии образцов области огнестрельного перелома наиболее значимыми механизмами разрушения плоских костей являются разрывы компактного вещества и деформации смещения пластов костного матрикса.

Рис. 4. Сканирующая электронная микроскопия кости. Минерализованные коллагеновые волокна в матриксе здоровой теменной кости

Морфологически разрывы компактного вещества представляют собой микротрещины в основном линейной формы, которые происходят преимущественно вокруг спайновых линий остеонов (рис. 5).

Непосредственно на поверхности раневых каналов, как входного, так и выходного пулевых отверстий, наблюдается «обтекание» микротрещинами смещения костного матрикса по ходу траектории движения пули, что вызывает фрагментацию его на островки (рис. 6).

Деформации смещения пластов занимают второе место по объему разрушения костного матрикса плоских костей черепа. Этот вид деформации довольно распространён на поверхностях раневых каналов как в области входных так и выходных пулевых отверстий.

Рис. 5. Микротрещины в теменной кости в зоне огнестрельного перелома

Рис. 6. Множественные микротрещины костного матрикса в области огнестрельного перелома теменной кости

Морфологически деформации смещения пластов выявляются в виде сносов поверхностных слоев компактного вещества кости, вызванных, по нашему мнению, воздействием избыточного давления ударной волны (рис. 7).

Рис. 7. Деформация смещения пластов по типу упорядоченного сноса компактного вещества на поверхности раневого канала входного пулевого отверстия

При этом структура поверхности раневого канала на месте сноса имеет более упорядоченный вид в области входных пулевых отверстий, чем в области выходных, что может быть обусловлено характером движения огнестрельного ранящего снаряда. Так, показано, что снос поверхностных слоев компактного вещества в области выходных отверстий более турбулирован, а форма дефектов имеет полиморфную структуру (рис. 8).

Рис. 8. Деформация смещения пластов по типу турбулентного сноса компактного вещества на поверхности раневого канала выходного пулевого отверстия теменной кости

Что же касается характера деформации смещения вне непосредственной близости к раневым дефектам, то в глубине компактного вещества плоских костей черепа на отдалении 3-5 см от раневых каналов, деформации имеют вид разрывов стенок ячеистых структур.

Данные деформационные разрывы костного матрикса могут иметь вид как простых разрывов (рис. 9), так и разрывов со смещением слоёв костного матрикса (рис. 10).

Рис. 9. Трещины в стенке гаверсова канала в глубине компактного вещества теменной кости в зоне огнестрельного перелома

Рис. 10. Трещины и деформации смещения в стенке гаверсова канала в глубине компактного вещества теменной кости в зоне огнестрельного перелома

На месте вышеописанных деформаций смещения выявляется образование лакуно- и каверноподобных очагов, которые могут иметь достаточно полиморфные края и дно.

Основной объём лакун, находящихся непосредственно на поверхности раневых каналов, имеют ровные, как бы оплавленные края, и однородное дно с разрыхленным костным матриксом и одиночными микротрещинами (рис. 11).