MODERN ASPECTS OF DIAGNOSIS OF MAXILLOFACIAL INJURY ON THE BASIS OF INFORMATION TECHNOLOGIES

Abstract

The study involved 109 patients of both sexes with injury of the lower areas of the face in age from 16 to 60 years. All patients were examined by standard clinical methods and two standard schemes of x-ray examination in the Department of maxillofacial surgery of the Voronezh regional clinical hospital. The study has identified two main types of maxillofacial injury:falling from height and collision with a solid surface and strike outsiders hard blunt object.

Full Text

Актуальность. Проблема диагностики и лечения челюстно-лицевой травмы (ЧЛТ) продолжает оставаться актуальной в связи с ростом числа больных, увеличением процента гнойных осложнений. Степень тяжести и удельный вес данной патологии в структуре челюстно-лицевой практики неуклонно возрастает по мере изменения технократичности общества и сохранения социальной напряженности в обозримом будущем. Несмотря на высокую эффективность традиционных методов обследования, обширный клинический материал, достаточно подробное описание структуры различных видов повреждений, при анализе литературы нами отмечено незначительное число исследований, посвященных биомеханике этой патологии, механизмах и условиях ее возникновения. Подавляющее большинство работ касается прочностных свойств отдельных костей человека и животных. В данных исследованиях не раскрываются механизмы возникновения и формирования травмы. Целью нашего исследования явилось повышение эффективности диагностики и лечения больных с травмой челюстно-лицевой области с выявлением и учетом механизмов формирования данной патологии. Нами впервые проведено сравнение данных, полученных в результате эксперимента по разрушению костной структуры нижней челюсти и клинических данных отделения челюстно-лицевой хирургии, а также обработка полученных данных на основе информационных технологий. Материал и методы исследования. Объектами исследования явились 109 больных обоего пола с травмой нижней зоны лица в возрасте от 16 до 60 лет. Обследование проводилось по стандартным клиническим методикам и по двум стандартным схемам рентгенологического исследования в отделении челюстно-лицевой хирургии Воронежской областной клинической больницы. Схема I. Сочетание панорамной зонограммы дистальной половины черепа (ортопантомограммы) с обзорной передней рентгенограммой черепа в прямой проекции, захватывающей лицевой и мозговой отделы. Такая комбинация позволяет диагностировать повреждения нижней челюсти любой локализации, а так же определять направления смещения фрагментов во фронтальной плоскости и по вертикали. При переломах мыщелковых отростков нижней челюсти дополнительно используется зонография височно- нижнечелюстных суставов в динамике движения, позволяющая выявить повреждения тканей сочленения. Для выявления повреждения костных стенок слухового прохода или крыши суставной впадины проводились томограммы на глубине 2 см от поверхности стола в боковой проекции или 10 см- в прямой. При подозрении на вывих или перелом центральных зубов, дополнительно делались дентальные рентгенограммы. Схема II. Обзорная рентгенограмма черепа в прямой проекции сочеталась с боковыми рентгенограммами тела и ветвей нижней челюсти, произведенными на дентальном аппарате, а так же снимками височно- нижнечелюстных суставов по Парма с открытым ртом. С целью уточнения хода линии перелома или смещения отломков в передне- заднем направлении дополнительно использовались окклюзионные снимки, косые рентгенограммы по Ю.И. Воробьеву и М.И. Котельникову В дальнейшем обзорные рентгеновские снимки подвергались математическому моделированию, что проводилось с помощью их фиксации на слайд-сканере и дальнейшей обработки на ЭВМ, используя законы теоретической механики, методы математического моделирования, а так же основы сопротивления материалов. Для установления механизма образования переломов костей лицевого черепа в каждом конкретном случае травмы требуется детальное и непосредственное исследование лицевого скелета, максимально точное установление всех имеющихся переломов, определение структурно-морфологических свойств повреждений на протяжении всего перелома. При этом должны быть учтены и индивидуально-анатомические особенности строения лицевого скелета, так как, в зависимости от формы, при одинаковых условиях внешнего воздействия могут формироваться различные по характеру повреждения и, наоборот, аналогичные по локализации переломы встречаются при неодинаковых механизмах травмы. Полученные результаты и их обсуждение. Математическая обработка цифровых рентгеновских снимков позволила: убрать шумы, устранить нелинейные искажения изображения, используя функцию калибровки, увеличить интересующую область, повысить или уменьшить яркость и контрастность изображения, заменять градиенты серых тонов на цветные, выделять участки с одинаковой плотностью, использовать анализ по уровням и плотностям, проводить инверсию (негатив/позитив), отображать неинформативные области, создать псевдо-3D изображение. На основе данного исследования была создана программа, позволяющая повысить информативность обзорных рентгеновских снимков и сравнить данные полученные в клинике челюстно-лицевой хирургии с данными эксперимента, проведенного на кафедре судебной медицины. Данная методика наиболее полно выявила нарушения костных структур нижней зоны лица, помогла дать им качественную и количественную оценку, а так же разделить все случаи травмы на два основных типа, исходя из их судебно- медицинских аспектов. I тип: Падение с высоты собственного роста пострадавшего. При рассмотрении самопроизвольного падения применялся закон сохранения энергии. Согласно закону сохранения механической энергии при движении под воздействием потенциальных сил сумма кинетической и потенциальной энергий системы, в каждом ее положении, остается величиной постоянной. Отсюда закон выражается формулой: W=П+Е, где W- механическая энергия системы; Е- кинетическая энергия системы. Следовательно, перед началом движения, когда тело находится в вертикальном положении, оно обладает только запасом потенциальной энергии: W=Пн=Р*R, где Пн- потенциальная энергия перед падением, Р- масса тела; R- расстояние от оси падения до центра тяжести тела. Перед соударением потенциальная энергия: П=Р*r (r- расстояние от центра тяжести до поверхности соударения) . К этому моменту кинетическая энергия была рассчитана по формуле: E=1/2 Iw2 , где I- момент инерции тела, w- величина угловой скорости перед ударом. Эти параметры рассчитывались экспериментально [2]. Следовательно: зная массу и рост человека можно определить силу и время удара, а значит, и судить о возможных повреждениях костных структур, в зависимости от этих величин. II тип: Травма, вызванная ударом постороннего твердого тупого предмета. Можно предположить, что в некоторый момент наибольшей деформации костных структур, кинетическая энергия твердого тела переходит в потенциальную по формуле: P= MV2/2-MV2/2 (M+m)=V2/2 (M- (M)/ (M+m)) Энергия удара в момент соударения определялась по формуле: P=V2/2 (M-M/ (M+m) (1-K2) Следовательно, можно рассчитать скорость удара и удельную работу, сопоставив характер и размер повреждений костных структур и повреждения мягких тканей. Исходя из наших расчетов можно судить о форме, размерах травмирующего агента, а так же и о силе воздействия при ударе. На основе проведенных нами исследований можно сделать следующие выводы: I. В судебно- медицинском аспекте, на основе исследованного значительного клинического и судебно- медицинского материала можно выделить два основных типа челюстно- лицевой травмы: Падение с высоты собственного роста и соударение с твердой поверхностью: а) самопроизвольное падение; б) падение с ускорением. Удар посторонним твердым тупым предметом: а) при открытом рте пострадавшего; б) при сомкнутых челюстях (фиксированная нижняя челюсть) пострадавшего. Эти типы травмы могут быть определены клинически и рентгенологически, на основе анализа характера повреждений мягких тканей лица и костных структур. Полученные данные так же были подтверждены при проведении судебно-медицинского эксперимента. При этом характер, структура и размеры повреждений несут информацию не только о типе травмы, но и о силе воздействия, что имеет большое значение для судебно- медицинской экспертизы. II Изучение количественных методов диагностики, выявление механизмов травмы на основе информационных технологий, является принципиально новым и перспективным направлением в практике челюстно- лицевой хирургии и судебно- медицинской экспертизе.