Biomechanika potrącenia pieszego

Autor programu:
dr med. Grzegorz Teresiński
adiunkt
Katedry i Zakładu Medycyny Sądowej
Akademii Medycznej w Lublinie

Wypadki drogowe są obecnie najczęstszą przyczyną zgonów i kalectwa w grupie wiekowej od 15 do 44 lat, zarówno w Polsce jak i na całym świecie. Według prognoz Światowej Organizacji Zdrowia, już za 20 lat wypadki drogowe staną się trzecią co do częstości przyczyną zgonów i niepełnosprawności w skali światowej. Prognoza ta jest dla nas bardzo istotna, bowiem Polska znajduje się obecnie w fazie szybkiego rozwoju motoryzacji, głównie w dziedzinie samochodów osobowych, a jednocześnie obserwuje się zastój w rozwoju sieci drogowej. Dlatego, chociaż ustępujemy jeszcze wyraźnie najbardziej rozwiniętym gospodarczo krajom Zachodniej Europy pod względem stosunku ilości pojazdów do liczby ludności, wyprzedzamy je pod względem liczby śmiertelnych ofiar wypadków w stosunku do ilości mieszkańców oraz liczby ofiar śmiertelnych w odniesieniu do liczby rannych w wypadkach.

Największą grupę ofiar wypadków drogowych w Polsce stanowią piesi, a przyczyną praktycznie wszystkich potrąceń jest „czynnik ludzki”. Prawna ocena okoliczności zdarzenia wymaga zatem odtworzenia sposobu korzystania z jezdni przez pieszego, czyli ustalenia jego pozycji oraz usytuowania w stosunku do pojazdu w momencie kolizji. Na tej podstawie można bowiem zarówno tworzyć, jak i weryfikować hipotezy np. odnośnie do kierunku ewentualnego przemieszczania się pieszego względem toru jazdy samochodu, czyli ustalić winnego spowodowania wypadku (lub stopień przyczynienia się w przypadku współodpowiedzialności).

Ewolucja wyglądu samochodów w ciągu ponad 100 lat rozwoju motoryzacji pociągała za sobą zmiany charakteru obrażeń doznawanych przez ofiary potrąceń, a to z kolei powodowało konieczność weryfikacji wcześniej stosowanych technik badawczych oraz wykrywanych w ten sposób markerów biologicznych, które wykorzystywano (i wykorzystuje się nadal) do celów rekonstrukcji przebiegu zdarzenia .

Unifikacja kształtu karoserii samochodów osobowych doprowadziła obecnie do radykalnych zmian w charakterze i lokalizacji obrażeń ciała u pieszych ofiar wypadków drogowych. W związku z tym, „klasyczne” metody badania pośmiertnego pieszych ofiar wypadków drogowych coraz częściej okazują się niewystarczające do określenia strony ciała, w którą uderzył samochód, co nie pozwala na sądowo-lekarską rekonstrukcję przebiegu zdarzenia. Problem odtworzenia usytuowania pieszego względem pojazdu jest jeszcze większy w przypadku przeżycia ofiary, gdyż określenie strony ciała, w którą nastąpiło uderzenie przez samochód zazwyczaj nie jest możliwe na podstawie obrażeń zewnętrznych (powstają one bowiem z reguły w dalszych fazach zdarzenia – zwłaszcza w wyniku uderzenia o jezdnię). Przy zastosowaniu używanych dotychczas kryteriów nie pozwalają na to również wyniki badań obrazowych (rtg).
Okoliczności potrącenia pieszego mogą być obecnie odtwarzane przy wykorzystaniu programów komputerowych. Obecne implementacje (np. w programie PC-Crash) opierają się jednak wyłącznie na czysto mechanicznym modelu ciała ludzkiego weryfikowanym tylko w oparciu o testy zderzeniowe na manekinach. Taki sposób podejścia może ułatwiać weryfikację hipotez odnośnie do przebiegu typowych zdarzeń na podstawie rozmieszczenia śladów na drodze, lokalizacji uszkodzeń pojazdu i powypadkowego usytuowania ciała ofiary, jednak z punktu widzenia medycyny sądowej jest praktycznie nieprzydatny do „bezpośredniego” ustalania usytuowania ofiary względem pojazdu w momencie kolizji.

Sytuacja ta stała się impulsem do podjęcia w lubelskim Zakładzie Medycyny Sądowej już w 1995 r. cyklu badań zmierzających do wyodrębnienia takich nowych markerów biologicznych, na podstawie których będzie można wnioskować (z określoną pewnością, czyli znanym ryzykiem błędu) odnośnie do pozycji ofiary oraz strony ciała, w którą pojazd mechaniczny uderzył w pieszego. Prace te udowodniły praktyczną przydatność do tego celu obrażeń stawów skokowych, kolanowych i biodrowych oraz miednicy i szyi (obecnie zespół lubelski dysponuje już doświadczeniem zdobytym na podstawie analizy w/w struktur w ponad 700 przypadkach sekcyjnych). Obrażenia te są łatwe do wykrycia podczas badania pośmiertnego, ale mogą zostać wykorzystane do prawnej oceny okoliczności wypadku także w razie przeżycia ofiar, ponieważ można je wykazać przy pomocy badań obrazowych (konwencjonalnych zdjęć rtg oraz tomografii komputerowej CT i MRI). Poszukiwanie tych obrażeń zwiększa szansę odtworzenia okoliczności wypadku, a jednocześnie radykalnie obniża ryzyko błędu wnioskowania odnośnie do pozycji ofiary oraz strony ciała, w którą uderzył samochód o znanym typie. Znajomość szansy oraz ryzyka wnioskowania umożliwia zastosowanie wyodrębnionych zespołów obrażeń jako dowodów w postępowaniu sądowym. Na tej podstawie powstał komputerowy modelu „zachowania” ciała pieszego w momencie potrącenia przez różnego rodzaju pojazdy mechaniczne w oparciu o wyodrębnione rzeczywiste mechanizmy obrażeń doznawanych przez pieszych w realnych warunkach.

  Program zawiera kilkaset animacji ilustrujących kinematykę potrąceń pieszych w różnych sytuacjach drogowych oraz mechanizmy powstawania obrażeń na różnych „piętrach” układu kostno-stawowego, a ponadto liczne zdjęcia, ryciny, filmy video oraz warstwę tekstową o charakterze podręcznikowym.
 
Opracowano komputerowy model „zachowania” ciała pieszego w momencie potrącenia przez różnego rodzaju pojazdy mechaniczne w oparciu o rzeczywiste mechanizmy obrażeń doznawanych przez pieszych w realnych warunkach. Istotą projektu jest zaprezentowanie wyników analizy badanego materiału w postaci animacji, które w porównaniu ze statycznymi rycinami ułatwią znacznie zrozumienie omawianych mechanizmów obrażeń, zwłaszcza tych bardziej skomplikowanych i wielopostaciowych.
 
Stworzone narzędzie umożliwia zarówno szkolenie specjalistyczne lekarzy w dziedzinie medycyny wypadkowej (nie tylko w aspekcie rekonstrukcyjnym, ale i terapeutycznym) oraz wizualizację końcowych wniosków opinii, aby umożliwić weryfikację tego rodzaju dowodu przez prawników. Sposób prezentacji (głównie animacje) ułatwia percepcję i zrozumienie skomplikowanych oraz wielopostaciowych mechanizmów obrażeń, które powstają w bardzo krótkim czasie na różnych „piętrach” układu kostno-stawowego w wyniku działania sił rozrywających, zgniatających i skrętnych. Częścią zrealizowanego projektu jest również dokumentacja o charakterze podręcznika (w formacie PDF).
 
Całość pracy została zawarta na dysku CD-ROM, co umożliwia przeglądanie danych na ekranie średniej klasy komputera klasy PC oraz ich wydruk (a jednocześnie minimalizuje koszty publikacji i dystrybucji).
 
Sposób realizacji projektu ma zatem nie tylko walory edukacyjne (dla medyków sądowych oraz traumatologów), ale również będzie stanowił narzędzie wspomagające proces rekonstrukcji wypadków drogowych dla potrzeb procesowych, a ponadto umożliwi wizualizację końcowych wniosków opinii medyczno-sądowej w procesie karnym (np. na sali sądowej).

 

Struktura programu

 
rozdział
podrozdział
zawartość
WPROWADZENIE
definicje
epidemiologia
problem prawny
rys historyczny
omówienie podstawowych pojęć, przyczyn i statystyki wypadkowości drogowej, potrzeby rekonstrukcji okoliczności wypadku, „historycznych” markerów biologicznych itd.
 

w

w

 

w

 

 

 
ASPEKTY TECHNICZNE
kinematyka potrącenia
rozwinięcie dynamiczne
odrzut pieszego
ślady na butach
zastawy animacji ilustrujących przebieg potrąceń przez różnego typu pojazdy w zależności od wzrostu ofiary, prędkości kolizyjnej, prędkości poruszania się pieszego, rodzaju potrącenia, hamowania pojazdu itd., mechanizm powstawania zarysowań podeszwowych powierzchni butów
 

w

 

w

 

w

 

 

 
SPOSÓB BADANIA
tkanki miękkie
stawy skokowe
stawy kolanowe
stawy biodrowe
miednica
szyja
badania obrazowe
zbiór filmów wykonanych technika cyfrowa ilustrujących sposoby badania pośmiertnego poszczególnych struktur anatomicznych, przykłady wykorzystania wyników badań obrazowych w przypadkach przeżycia ofiary
 

w

 

 


OBRAŻENIA
zewnętrzne
tkanki miękkie
złamania trzonów
stawy skokowe
stawy kolanowe
stawy biodrowe
miednica
szyja
zestawy animacji ilustrujących mechanizmy urazów poszczególnych struktur układu kostno-stawowego oraz tkanek miękkich
 
 

w

 

_

 

_

 

_

 

_

 

 

 
BIOMECHANIKA URAZU
kończyny dolne
trajektoria rozwinięcia
zestawy animacji ilustrujących sposoby patologicznej dyslokacji struktur stawowych na poszczególnych „piętrach” układu ruchu oraz przebieg pierwszej fazy tzw. „rozwinięcia” ciała pieszego na nadwoziu pojazdu
 

_

 

_

 

 

 
PRZYKŁAD REKONSTRUKCJI

przykład praktycznego wykorzystania omawianych zagadnień biomechanicznych do celów dowodowych
 

_

 

 

 

Pakiet multimedialny uzupełnia ponadto dokumentacja tekstowa (o charakterze podręcznikowym) w formacie PDF, indeks hipertekstowy z wyszukiwaniem zagadnień na podstawie wybranych słów kluczowych oraz podręczna pomoc. W programie uwzględniono ponadto możliwość pracy w trybie pełnoekranowym (bez bocznych paneli informacyjnych) do celów prezentacji przy pomocy rzutnika LCD.

 

_

 

 

 

Poyższy program ten jest finalnym efektem projektu badawczego realizowanego w Zakładzie Medycyny Sądowej AM i finansowanego przez Komitet Badań Naukowych pt. „Komputerowe wspomaganie postępowania dowodowego w zakresie rekonstrukcji okoliczności potrąceń pieszych przez pojazdy mechaniczne w oparciu o modelowanie biomechaniki obrażeń układu ruchu”.

 

W pracy położono nacisk na praktyczny aspekt badań oraz możliwość zastosowania ich wyników nie tylko podczas rutynowych badań pośmiertnych pieszych ofiar wypadków drogowych, ale również w przypadkach przeżycia ofiar potrąceń (na podstawie interpretacji wyników badań obrazowych układu ruchu - zdjęć rtg, CT i NMR). O tym, że cel ten został osiągnięty świadczy fakt, iż omawiane w pracy metody badawcze wykorzystywane są na bieżąco do celów dowodowych w Zakładzie Medycyny Sądowej AM w Lublinie oraz innych akademickich ośrodkach medycyny sądowej.

Temat zrealizowanego projektu jest przy tym unikalny w skali światowej, ponieważ jak dotychczas nikt nie podejmował nawet próby tego rodzaju kompleksowych rozwiązań, a najnowsze publikacje książkowe poruszające problematykę rekonstrukcji okoliczności potrąceń pieszych na podstawie doznanych przez nich obrażeń zatrzymały się praktycznie na stanie wiedzy medycznej sprzed ćwierćwiecza.


Dystrybucję płyt prowadzi Sekretariat Zakładu Medycyny Sądowej AM w Lublinie, ul. Jaczewskiego 8, tel. (81) 747-64-27. Koszt jednej płyty został ustalony na 100 zł brutto, a środki uzyskane ze sprzedaży wpływają na konto AM w Lublinie z przeznaczeniem na pokrycie kosztów publikacji oraz ewentualnych aktualizacji.