способ посмертного определения внутричерепного давления премортального периода жизни

Формула изобретения

1. Способ посмертного определения внутричерепного давления премортального периода жизни, проводящийся при условии целостности исследуемого объекта, заключающийся в измерении давления содержимого полости черепа трупа и умножении полученного значения на коэффициент падения внутричерепного давления, обусловленный наступлением биологической смерти, значение которого принимают равным 2.

2. Способ по п.1, в котором давление содержимого полости черепа трупа определяют посредством установки в полость черепа пункционной иглы ирригационной системы инъектометра, представляющего собой устройство для образования связанной с полостью черепа герметичной камеры, созданием в камере инъектометра давления, превышающего давление содержимого полости черепа, с помощью введения дополнительного объема жидкости и выполнением расчета после самопроизвольного инъецирования жидкости, возникающего вследствие выравнивания давления жидкостей, находящихся в системе устройства и полости черепа трупа, по формуле

pСПЧ=V²·P ¹/V¹,

где рСПЧ - давление содержимого полости черепа трупа;

V² - уровень оставшейся в системе инъектометра жидкости;

Р¹ - задаваемое давление жидкости в камере инъектометра;

V¹ - дополнительный объем жидкости, необходимый для создания давления Р¹.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к судебно-медицинской экспертизе и патологической анатомии, и может быть использовано при установлении причины смерти.

Внутричерепное давление (ВЧД) представляет собой разницу между давлением в полости черепа и атмосферным давлением. Измерение ВЧД позволяет выявить внутричерепную гипертензию или гипотензию премортального периода жизни и оценить их выраженность при различных критических и терминальных состояниях, возникающих при различных заболеваниях, черепно-мозговых травмах, отравлениях и т.д.

В норме ВЧД имеет свои физиологические пределы. При повышении ВЧД (гипертензии) возникает гидродинамический конфликт внутричерепной коробки, поскольку черепная коробка, представленная костной тканью, является жесткой закрытой полостью и не способна расширяться при необходимости. У взрослого человека в положении на спине нормальные значения ВЧД составляют 7-15 мм Hg (в среднем - 11 мм рт.ст.), у детей - 3-7 мм рт.ст., у новорожденных - 1,5-6 мм рт.ст. Критическим уровнем повышения ВЧД у взрослых является стойкое его увеличение выше 20-25 мм Hg.

Задачей изобретения являлось создание способа, позволяющего определять ВЧД премортального периода жизни способом регистрации величины совокупного давления содержимого полости черепа у трупов (рСПЧ), при достаточно малой длительности исследования (менее 2 мин).

Известно, что полость черепа заполнена тремя основными "жидкостными" субстанциями (компонентами): тканью головного мозга, ликвором и кровью, находящейся в просвете артериальной и венозной сосудистой сети оболочек, мозговой ткани и синусах твердой мозговой оболочки. В отдельных случаях, например, при опухолях, черепно-мозговых травмах, в полости черепа может образоваться четвертый компонент в виде новообразования - опухолевой ткани, гематомы или кровоизлияния. Именно эти компоненты содержимого полости черепа, а также особенности их тесного гидравлического соотношения (контакта) друг с другом и определяют уровень ВЧД и величину давления содержимого полости черепа трупа (рСПЧ) на момент их регистрации и оценки.

С биомеханической точки зрения, уровень ВЧД на момент его исследования рассматривается как результат взаимодействия: 1 - активного (жизнеобеспечивающего) гидродинамического артериального давления и 2 - пассивного или объемного (формообразующего) гидростатического давления трех основных "жидкостных" компонентов содержимого полости черепа (СПЧ): головного мозга, ликвора и крови.

Известно, что при наступлении биологической смерти у человека происходит остановка сердца, дыхания и падение жизнеобеспечивающего среднего артериального давления, в том числе и гидродинамического давления крови, находящейся в просвете артериальных сосудов оболочек и ткани головного мозга.

По имеющимся данным [Соловьев Г.М., Радзивил Г.Г. Кровопотеря и регуляция кровообращения, М.: Медицина, 1973 г., стр.27] в случаях "внезапного" характера наступления биологической смерти у относительно здоровых взрослых лиц падение жизнеобеспечивающего среднего артериального давления заканчивается установлением в сердечно-сосудистой системе т.н. "среднего системного давления заполненной системы", равного 5, 6 мм рт.ст., при условии ее сохранности (целостности) во всех участках. Аналогичный уровень давления крови устанавливается и в сосудистой системе полости черепа. Поэтому, учитывая существующий тесный гидравлический контакт (соотношение) между компонентами СПЧ, можно полагать, что при наступлении биологической смерти происходит падение и ВЧД с формированием у данных трупов совокупного гидростатического давления "жидкостных" компонентов СПЧ (рСПЧ), также равного 5,6 мм рт.ст. Следовательно, можно считать, что во всех случаях насильственной и ненасильственной смерти происходит падение ВЧД, которое уменьшается примерно в 2 раза (11/5,6 2) с формированием у трупов определенной величины рСПЧ, соответствующего ВЧД премортального периода жизни. Таким образом, вышеизложенное может свидетельствовать о наличии универсального для всех возрастных групп коэффициента падения ВЧД, который обусловлен наступлением биологической смерти (k ВЧД), равного ориентировочно 2.

Таким образом, для решения поставленной задачи, в частности чтобы посмертно диагностировать ВЧД премортального периода жизни, необходимо измерить величину рСПЧ у трупа и умножить ее на 2 (14 ВЧД). Регистрация и оценка величины рСПЧ у трупа должна производиться при условии целостности объекта исследования (черепа).

Существует множество прямых (инвазивных) и косвенных способов прижизненной диагностики изменений ВЧД:

1. Самый точный из них - внутричерепная динамометрия ВЧД. Способ осуществляется путем инвазивного (внутричерепного) размещения больному датчика ВЧД. Это сравнительно новый метод, используется последние несколько лет в реанимационной практике.

2. Самый старый - эхоэнцефалография (ЭхоЭГ). Это косвенный метод определения ВЧД по соответствующим изменениям сигналов, возникающих при отеке головного мозга. Способов посмертной диагностики ВЧД премортального периода жизни до настоящего времени нет.

В заявленном способе давление содержимого полости черепа трупа (рСПЧ) может включать введение в полость черепа трупа через трепанационное отверстие пункционной иглы с боковым выходным отверстием, соединенной с ирригационной системой инъектометра, которая заполнена жидкостью (водой), находящейся в устройстве под давлением 0 мм рт.ст. Затем, объем жидкости в системе устройства повышается до задаваемого минимального уровня (V¹) и давления (Р¹ ). Величину совокупного давления "жидкостных" компонентов полости черепа трупа (рСПЧ) определяют по объему (уровню) оставшейся жидкости в ирригационной системе устройства после ее самопроизвольного инъецирования в полость черепа в результате выравнивания давления жидкостей, находящихся в устройстве и полости черепа, по известной формуле:

рСПЧ=V²×Р¹ /V (в мм рт.ст.),

где рСПЧ - давление содержимого полости черепа трупа; V² - уровень оставшейся в системе инъектометра жидкости; Р¹ - задаваемое давление жидкости в камере инъектометра; V¹ - дополнительный объем жидкости, необходимый для создания давления Р¹.

Исследование рСПЧ проводят в условиях морга, при горизонтальном положении трупа на секционном столе. Данный способ является инвазивным и осуществляется путем прокалывания твердой мозговой оболочки и введения пункционной иглы инъектометра в полость черепа через трепанационное отверстие в лобной области после скальпирования кожи головы у трупов в возрасте старше 1 года. У трупов в возрасте до 1 года пункционная игла инъектометра вводится в полость черепа путем прокола кожи головы и твердой мозговой оболочки в области незаращенного "родничка" лобных и теменных костей черепа. Способ выполняется после осмотра трупа, до его аутопсии - вскрытия черепа, грудной и брюшной полостей, выделения внутренних органов.

В качестве устройства для осуществления способа может быть применен инъектометр «Устройство для измерения биофизических параметров» (авторское свидетельство на полезную модель № 16870 от 20.02.2001 г.).

Конструкция известного инъектометра представлена на чертеже (Фиг.1). Устройство содержит: мембранный манометр 1, ирригационную систему (трассу), состоящую из измерительной стеклянной трубки 2, связанной с манометром гибким шлангом, имеющим клапан "сброса" давления 5, сопряженной с впускным регулирующим клапаном 3 для пополнения объема жидкости и повышения давления в системе устройства и выпускным клапаном 4, соединенным эластичной трубкой 6 с пункционной иглой на рабочем конце.

Конструктивной особенностью ирригационной системы инъектометра следует считать заложенные в его работе гидродинамические и гидравлические закономерности, установленные еще Ж.Л.Пуазейлем и О.Франком (1899). Данные закономерности позволяют инъекционным (гидродинамическим) способом регистрировать степень гидравлического сопротивления (упругости) или совокупного давления "жидкостных" компонентов содержимого полости черепа трупа (рСПЧ).

Принцип работы инъектометра аналогичен гидродинамической модели О. Франка, которую он рассматривал как "упругий (эластичный) резервуар" артериальной части сердечно-сосудистой системы организма живого человека, предназначенной для изучения гидравлического сопротивления периферической сосудистой системы кровообращения.

Способ определения ВЧД премортального периода жизни может включать следующие этапы:

1. Подготовка устройства к работе включает в себя следующие манипуляции.

Заполненный дистиллированной водой шприц плотно соединяется с входным отверстием ирригационной системы инъектометра (впускным клапаном 3), а эластичная трубка 6 с пункционной иглой на рабочем конце плотно соединяется с выпускным клапаном 4.

С помощью шприца, при открытых впускном и выпускном клапанах 3 и 4 и закрытом клапане "сброса" давления 5, ирригационная система устройства заполняется дистиллированной водой до отметки «0» микробюретки устройства. При этом с помощью клапана сброса давления 5 уровень давления жидкости в системе также устанавливается на отметке «0» шкалы манометра 1.

2. После окончания наружного исследования трупа и скальпирования кожи головы, через выполненное трепанационное отверстие в лобных костях черепа по средней линии, пункционная игла рабочего конца эластичной трубки ирригационной системы устройства вводится в полость черепа трупа путем прокола твердой мозговой оболочки.

У трупов младенцев, новорожденных и выкидышей (плодов) введение пункционной иглы выполняется путем прокола кожи головы в области незаращенного «большого родничка» костей черепа.

3. С помощью шприца, при закрытых 4 и 5 клапанах и открытом впускном (замыкающем) клапане 3, в ирригационную систему вводится дополнительный объем (V¹ ) жидкости в пределах 1,5 мл, соответствующий уровню задаваемого давления Р¹ шкалы манометра устройства в 20, 40, 60, 80 или 100 мм рт.ст. После этого впускной клапан 3 устройства закрывается.

Таким образом, дополнительному объему жидкости V¹, находящемуся в ирригационной системе устройства, соответствует давление (Р¹), которое превышает предполагаемое совокупное гидростатическое давление имеющихся «жидкостных» компонентов СПЧ у трупа.

Например, чтобы жидкости, находящейся в системе устройства, задать давление в 20 мм рт.ст., необходимо ввести в ирригационную систему дополнительно 0,35 мл жидкости, а для создания давления в 60 мм рт.ст. - 1,0 мл жидкости.

4. Далее, при закрытых 3 и 5 клапанах, необходимо открыть выпускной клапан 4. Этим самым создается сообщение между жидкостью ирригационной системы устройства и "жидкостными" компонентами СПЧ. При наличии в полости черепа более низкого давления СПЧ, чем давление жидкости в ирригационной системе устройства, жидкость из последней будет самопроизвольно инъецироваться в полость черепа до выравнивания рСПЧ и давления жидкости в системе устройства. В результате этого происходит уменьшение давления Р¹ и объема жидкости в устройстве V¹ практически до величины имеющегося рСПЧ у трупа. Это визуально фиксируется по «падению» жидкости в микробюретке до уровня V² и соответствующего деления шкалы манометра устройства.

В случаях отсутствия эффекта инъецирования жидкости при заданном минимальном ее давлении в 20 мм рт.ст. выпускной клапан 4 закрывается, объем жидкости в ирригационной системе устройства повышается до следующего уровня давления в 40 мм рт.ст. и вновь открывается выпускной клапан 4. Таким образом, исследования повторяют до возникновения эффекта инъецирования и установления (регистрации) величины рСПЧ у трупа.

5. В случаях регистрации рСПЧ у трупа, близкой к отметке «0» манометра устройства (менее 20 мм рт.ст.) или отрицательного давления, величина рСПЧ рассчитывается по формуле, приведенной выше:

рСПЧ=V²·P¹/V ¹

Например: при инъецировании в полость черепа трупа дополнительного объема жидкости в 0,65 мл (V ¹), находящейся в ирригационной системе устройства под давлением в 40 мм рт.ст. (Р¹), уровень жидкости в микробюретке остановился на отметке в 0,15 мл (V²). Для определения рСПЧ у трупа 0,15 перемножаем на 40, и полученную цифру делим на 0,65. В результате этих несложных расчетов получаем величину давления в 9,2 мм рт.ст., которая и соответствует величине рСПЧ у трупа.

6. ВЧД премортального периода жизни определяют путем умножения полученной величины рСПЧ на 2 - универсальный коэффициент падения ВЧД, обусловленный наступлением биологической смерти (k ВЧД), по формуле

ВЧД=рСПЧ×k ВЧД (в мм рт.ст.),

где ВЧД - внутричерепное давление премортального периода жизни; рСПЧ - давление содержимого полости черепа трупа; k ВЧД - коэффициент падения ВЧД, обусловленный наступлением биологической смерти.

Например полученную величину рСПЧ трупа в 9,2 мм рт.ст. умножаем на 2 и получаем уровень ВЧД премортального периода жизни в 18,4 мм рт.ст.

Техническим результатом предлагаемого способа является диагностика степени выраженности внутричерепной гипертензии или гипотензии премортального периода жизни, возникающих при критических и терминальных состояниях у больных и пострадавших в случаях насильственной или ненасильственной смерти. Технический результат достигается путем регистрации величины рСПЧ у трупа с последующим умножением ее на универсальный коэффициент падения ВЧД, обусловленный наступлением биологической смерти (k ВЧД), среднее значение которого равно 2.

Данный способ посмертной диагностики ВЧД проводится в любое время суток, в условиях морга. Регистрация величины рСПЧ у трупа с последующей оценкой ВЧД премортального периода жизни может выполняться врачами с различным уровнем подготовки (стажем, категорией) в процессе патологоанатомического или судебно-медицинского его исследования (экспертизы) трупа в различное время после наступления биологической смерти; не занимает много времени и не требует больших материальных затрат.

Примеры использования представляемого способа в практической работе областного бюро судебно-медицинской экспертизы г.Н. Новгорода

Пример 1. Труп младенца С., 4-х месяцев жизни, был доставлен в морг из детской больницы с диагнозом: закрытая тупая черепно-мозговая травма, ушиб головного мозга тяжелой степени, угнетение сознания до терминальной комы, отек и набухание головного мозга. Из направления следователя прокуратуры установлено, что примерно за 10 суток до поступления в больницу он получил ЧМТ, ударившись головой об пол. По данным медицинской документации ребенок поступил в клинику в тяжелом состоянии, уровень сознания - умеренная кома, плавающие движения глазных яблок, мышечная гипотония, двусторонний симптом Бабинского. При КТ мозга были установлены признаки отека и набухания головного мозга, высокого уровня ВЧД, трещина теменной кости справа. На фоне проводимой ИВЛ и соответствующей инфузионной терапии отмечалось угнетение сознания до терминальной комы. При судебно-медицинском исследовании (экспертизе) у трупа младенца обнаружены: обширный кровоподтек в мягких тканях головы в правой заушной области, выбухающий большой родничек в области "незаращения" костей черепа. Представляемым инъекционным способом у трупа было измерено рСПЧ, которое оказалось равным 28,4 мм рт.ст. Путем умножения данной величины на 2 (k ВЧД) было получено ВЧД премортального периода жизни на уровне 56,8 мм рт.ст., которое примерно в 8 раз превышает прижизненную "норму" ВЧД для этой возрастной группы (6-7 мм рт.ст.). Столь высокий уровень ВЧД подтверждает клинический диагноз, наличие у младенца в премортальном периоде жизни критического состояния в виде терминальной комы.

Пример 2. Труп мужчины Б., 57 лет, повышенной упитанности поступил в морг с места происшествия (из дома). Со слов родственников при жизни страдал гипертонической болезнью, которая проявлялась частым повышением артериального давления, головными болями (кризами). При наружном исследовании каких-либо повреждений не обнаружено. Представляемым инъекционным способом у трупа измерена величина рСПЧ, которая оказалась равной 18,5 мм рт.ст. Путем умножения данной величины на 2 (k ВЧД) было получено ВЧД премортального периода жизни на уровне 37 мм рт.ст., которое более чем в 2 раза превышает верхний предел прижизненной возрастной "нормы" ВЧД в 15 мм рт.ст. При внутреннем исследовании у трупа выявлены: увеличение веса и размеров сердца, мелкобугристая поверхность почек, атеросклеротические изменения крупных сосудов, что не исключало вероятность наличия при жизни у гр-на Б. гипертонической болезни, атеросклероза. Установленный посмертно высокий уровень ВЧД в 37 мм рт.ст. свидетельствует о том, что смерть гр-на Б. наступила, вероятнее всего, от острой сердечно-сосудистой недостаточности, клиническим проявлением которой была внутричерепная гипертензия премортального периода жизни.

Пример 3. Труп мужчины С., 34 лет, нормального телосложения и упитанности поступил в морг с места происшествия (ДТП) с тяжелыми повреждениями (переломами) грудной клетки, позвоночника и нижних конечностей, ушибами жизненно важных органов грудной полости (сердца и легких), разрывом печени, селезенки. Представляемым инъекционным способом у трупа было измерено рСПЧ, которое оказалось равным 6,3 мм. рт.ст. Путем умножения данной величины на 2 (k ВЧД) получено ВЧД премортального периода жизни на уровне 12,6 мм рт.ст., которое находится в пределах прижизненной возрастной "нормы". Установленный посмертно уровень ВЧД в пределах прижизненной возрастной "нормы" может свидетельствовать о том, что смерть гр-на С. наступила скоропостижно от несовместимых с жизнью повреждений жизненно важных органов (сердца и легких), на фоне внутричерепной нормотензии премортального периода жизни.

Следует учитывать, что умножение полученного значения рСПЧ на коэффициент падения внутричерепного давления (k ВЧД), равный 2, дает наиболее вероятное значение ВЧД премортального периода жизни, при этом допустимыми можно считать отклонения k ВЧД в пределах 10-12%.

При изучении патентной и научно-медицинской литературы (судебно-медицинской и патологоанатомической) не выявлено способов посмертной диагностики уровня ВЧД премортального периода жизни.