МАНЕКЕН ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ В СУДЕБНОЙ МЕДИЦИНЕ Российский патент 2000 года по МПК G09B23/28 

Изобретение относится к медицине, в частности к судебной медицине.

Задача изобретения - моделирование различных видов травм.

Известны различные виды манекенов, которые используются для моделирования условий автомобильной травмы, ударов тупыми предметами, падения с высоты: биоманекены и манекены (Громов А.П. Биомеханика травмы. - М., 1979, с. 59 - 66; Pritz Н. Experimental Investigation of pedestrian Injuri Minimization Through Vehicle Desigh SAE Preprints, 770095, 1977. P.l-7; Spine, 1997 Nov 1; 22(21): 2489-2494 Whiplash produces an S-shaped curvature of the neck with hiperextension at lower levels. Grauer JN, Panjabi MM, Cholowicki J., Nibu K., Dvorak J.).

Биоманекены при всех их достоинствах и максимальном приближении к естественным характеристикам человеческого тела обладают рядом недостатков:
невозможностью многократного использования;
трудность поиска подходящего по параметрам, весовой категории трупа и подготовки к каждому эксперименту;
травматизация трупов, используемых при проведении экспериментальных наблюдений;
ограниченность в количестве используемого трупного материала, ограничения со стороны следственных органов.

Наиболее близким к заявленному объекту является плоский шарнирный манекен (Коршаков И. К. Автомобиль и пешеход: анализ механизма наезда. - М., 1988, с. 30 - 32), содержащий корпус, выполненный из цельного куска дерева (фанеры), к которому подвижно (с одной степенью свободы) прикрепляются верхние и нижние конечности, и голову.

Недостатками известного устройства является неустойчивость корпуса к травматическим воздействиям при проведении многократных экспериментальных наблюдений, фиксированный вес и объемные параметры, одна плоскость для моделирования повреждений.

Цель предлагаемого изобретения - улучшение конструкции манекена.

Цель достигается следующим образом.

Основу манекена составляют три арматурных прута (толщиной 1 - 2 см), имитирующих плечевой пояс (1), позвоночный столб (2), таз (3) (см. схему манекена, соединенных сваркой в единый каркас при помощи косых перемычек из металла (4) в области плечевого пояса и таза. Сварка и косые металлические перемычки применяют для того, чтобы укрепить каркас против ударных нагрузок в эксперименте, придать туловищу форму человеческого тела и жесткость для распределения веса.

К каркасу прикрепляют имитаторы конечностей, каждый из которых состоит из двух арматурных прутьев с соединениями на концах соразмерных плечу (5), предплечью (6), бедру (7) и голени (8) человеческого тела. Имитаторы конечностей разных размеров (руки, ноги) представлены в виде нескольких вариантов для подбора варианта соответствующей длины тела как у потерпевшего.

Арматурное соединение имитаторов конечностей и локтевого сустава крепят болтами (9), получая при этом сочленение одной степени свободы. Болты применяют для обеспечения подвижности в зоне имитаторов суставов в определенной плоскости, соответственно анатомическому движению конечностей человека. При использовании болтов легко заменяют имитаторы конечностей нужной длины для изменения длины тела. При затягивании болтов достигают неподвижности имитаторов суставов для придания телу заданной позы.

Арматурные концы имитаторов плечо-надплечье соединены петлями (10) в виде сочленения двух степеней свободы. Петли применяют потому, что достигается степень свободы соответственно анатомическим движениям плечевого сустава человека. Все железные конструкции обматывают изолирующим материалом (линолеум, паралон, материя).

К зонам суставных соединений прикрепляют чаши из термопластического материала ПОЛИВИК (11). Чаши из термопластика крепятся к имитаторам конечностей и создают ограничение от "переразгибания" суставов.

Имитатор головы формируют в виде сферы мозговой поверхности и рельефной поверхности лицевого черепа (12), изготовленной из гермопластика ПОЛИВИК, с наружным тканевым покрытием. Внутрь закладывают мешок с наполнителем (13). Имитатор головы крепится карабином к концу шейного отдела каркаса. Карабин прикреплен к внутреннему мешку сферы мозговой поверхности черепа (14). Карабин в качестве крепления применяется потому, что он имитирует крепление с двумя степенями свободы, как у атланто-окципитального сочленения. От наружного тканевого покрытия сферы мозговой поверхности черепа в области нижней челюсти отходят две ленты зонам надплечья и шейного отдела позвоночника (15). Две ленты от наружного покрытия черепа прикрепляются к зонам надплечья, так как они дают натяжение схожее с тягой кивательной мышцы головы. Вокруг шейного отдела поверх крепления накладывается тугой ватный валик, который поддерживает голову в вертикальном положении.

Сверху каркаса туловища натягивают чехол в виде мешка, состоящего из грудного и спинного (16) отделений. Каждое отделение разделено на два горизонтальных кармана, расположенных на уровне груди (17) и живота (18) манекена. В карман закладывают груз, например мешки с песком.

На имитаторах конечностей крепят мешки с вертикальными простроченными отделениями по передней и задней поверхностям области плеч (19), предплечий (20), бедер (21), голеней (22) манекена и заполняют грузом. Мешки едины для каждого имитатора части тела и крепятся сверху и снизу к области суставов вязками (23), а поверх каждой части тела дополнительно обматываются леской.

Манекен в горизонтальном положении уравновешивают на балансирующей плоскости, чтобы части тела соответствовали по весу и распределению груза телу живого человека (Коршаков И.К. Автомобиль и пешеход: анализ механизма наезда. - М., 1988, с. 38).

Поверх брезентового чехла накладывают покрытие (24) для выравнивания поверхности туловища и конечностей.

Перед постановкой эксперимента на манекен надевают необходимую одежду, обувь и головной убор.

При затягивании болтов, которые соединяют части имитаторов конечностей, достигают определенную степень тугоподвижности или неподвижности имитаторов суставов. Манекену придают необходимую позу.

Преимуществом данной конструкции манекена являются:
возможность многократного использования;
легкость подбора необходимых изменяемых параметров по весовой категории и объему тела к конкретным требованиям эксперимента;
устойчивость каркаса к травматическим воздействиям при проведении многократных экспериментальных наблюдений;
неограниченность в количестве дублирующих экспериментов при проверке различных версий, без ограничения для следствия и суда;
устойчивость при выбранных позах тела;
несколько плоскостей для объемного моделирования механизма образования повреждений;
движения имитаторов суставов приближены к естественным с достаточной степенью свободы.

Манекен используют следующим образом.

На основании материалов уголовного дела на месте проведения следственного эксперимента устанавливают манекен в позе, соответственно показаниям свидетелей. После установки манекена в нужном положении и подтверждения со стороны очевидцев все дальнейшие действия фиксируют на фото и видеоаппаратуру. Наносят травматическое воздействие (удар, толчок, сдавление, бросок и т.д.), прослеживают траекторию падения и место соударения, отмечают локализацию пылевых наложений и повреждений на одежде, описывают и фотографируют взаиморасположение частей манекена относительно окружающей обстановки, особенно тех частей, соответственно которым обнаружены повреждения при исследовании трупа.

Пример 1.

При проведении следственного эксперимента по моделированию падения тела человека со ступеней лестничного марша после толчка посторонней рукой использован подготовленный биоманекен одного роста и веса с потерпевшим. Однако в процессе падения из-за незначительно разрешенного трупного окоченения в одной ноге тело сделало поворот вокруг оси и падения произошло на боковую часть тела вопреки ожидаемым результатам. Из-за наличия контактных наружных и внутренних повреждений после неудачной попытки повторная постановка эксперимента с тем же объектом была признана нецелесообразной.

Применили манекен заявляемой конструкции. На подготовительном этапе получили определенную длину тела путем прикрепления имитаторов конечностей необходимой длины и подобрали вес, соответствовавший весу потерпевшего. В результате перераспределения груза вывели центр тяжести на уровень таза. После закрепления имитаторов конечностей телу на лестничной площадке была предана требуемая поза. Неоднократное проведение экспериментального падения манекена позволило получить хороший результат для подтверждения одной из следственных версий.

Пример 2.

Автомобильная травма в результате наезда микроавтобуса на пешехода произошла при отсутствии свидетелей. Расследование происшествия потребовало проведения следственного эксперимента по уточнению взаимного расположения потерпевшей и микроавтобуса. Использование биоманекена не имело смысла из-за невозможности закрепления необходимой позы манекена относительно частей автомобиля в 1-ю фазу травмы. Шарнирный плоскостной манекен также не мог быть использован, так как при его падении в 3-ю и 4-ю фазы травмы не соблюдалась достоверность объемных и весовых параметров тела человека. Для конкретизации версии следователя и выводов судебно-медицинского эксперта применили антропометрический сбалансированный манекен предложенной конструкции. Была задана определенная длина тела в результате замены имитаторов конечностей определенной длины. Объем и вес манекена был изменен добавлением груза в отделениях чехла на корпусе и на имитаторах нижних конечностей. В статическую стадию следственного эксперимента манекену были придана соответствующие позы перед фронтальной частью микроавтобуса, как это было указано в первой и второй следственных версиях. Позы соответствовали вариантам фронтального (первая версия) и тангенциального удара частями автомобиля (вторая версия). После статической стадии было проведено динамическое наблюдение по возможной траектории падения тела манекена в зависимости от направления ударного воздействия частями транспорта и зафиксированы зоны соударения при каждом варианте. Полученный экспериментальный результат подтвердил конкретную версию травмы и исключил другую.

Предлагаемое нами изобретение может быть применено при проведении комплексных и комиссионных судебно-медицинских экспертиз, криминалистических исследованиях, при расследовании особо сложных преступлений в любом экспертном судебно-медицинском и криминалистическом учреждении. Манекен несложен в изготовлении, не требует применения дефицитных материалов, прост в эксплуатации и представляет интерес дня судебно-медицинской службы, органов суда, следствия и дознания.

Изобретение используется в судебной медицине. Манекен содержит корпус, к которому подвижно прикреплены имитаторы верхних, нижних конечностей и головы. Корпус представляет собой каркас из трех арматурных прутьев, имитирующих плечевой пояс, позвоночный столб и таз. Каждая верхняя конечность состоит из двух арматурных прутьев, соразмерных плечу и предплечью человеческого тела, которые соединены петлями в виде сочленения двух степеней свободы. Арматурные соединения нижних конечностей, соразмерные бедру и голени человеческого тела, а также локтевой сустав крепят болтами с возможностью получения сочленения одной степени свободы. К зонам суставных соединений прикреплены чаши из термопластического материала. Имитаторы плечевого пояса и таза соединены с имитатором позвоночного столба при помощи косых перемычек. Конструктивное выполнение манекена обеспечивает повышение устойчивости при проведении судебно-медицинских экспериментов. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Манекен для моделирования в судебной медицине, содержащий корпус, к которому подвижно прикреплены имитаторы верхних, нижних конечностей и головы, отличающийся тем, что корпус представляет собой каркас из трех арматурных прутьев, имитирующих плечевой пояс, позвоночный столб и таз, каждая верхняя конечность состоит из двух арматурных прутьев соразмерных плечу и предплечью человеческого тела, которые соединены петлями в виде сочленения двух степеней свободы, а арматурные соединения нижних конечностей, соразмерные бедру и голени человеческого тела, а также локтевой сустав крепят болтами с возможностью получения сочленения одной степени свободы, при этом к зонам суставных соединений прикреплены чаши из термопластического материала, а имитаторы плечевого пояса и таза соединены с имитатором позвоночного столба при помощи косых перемычек. 2. Манекен по п.1, отличающийся тем, что поверх каркаса туловища, области плеч, предплечий, бедер, голеней натянуты чехлы в виде мешка, причем мешок каркаса туловища состоит из грудного и спинного отделений, каждое из которых разделено на два горизонтальных кармана для закладки груза, а на имитаторах конечностей закреплены мешки с вертикальными простроченными отделениями по передней и задней поверхности для закладки груза. 3. Манекен по п.1, отличающийся тем, что имитатор головы выполнен в виде сферы мозговой поверхности черепа и рельефной поверхности лицевой части черепа, изготовленной из термопластика с наружным тканевым покрытием, внутрь которого помещен груз, причем имитатор головы закреплен карабином к кольцу шейного отдела каркаса, а от наружного тканевого покрытия сферы мозговой поверхности черепа в области нижней челюсти отходят две ленты к зонам надплечья и шейного отдела позвоночника, при этом вокруг шейного отдела поверх крепления накладывают тугой ватный валик.