第5章 机械性损伤概论

第5章机械性损伤概论
第五章机械性损伤概论
人们在日常活动中，均可能发生各种不同类型和程度的机械性损伤。

机械性损伤常可能涉及违法犯罪活动，其发生率和死亡率皆高，是法医病理学最基本和最重要的内容之一。

古代仅有赤手空拳的斗殴、械斗。

而今，各种致伤物层出不穷。

由于致伤物的种类繁多、形态各异，加之机械运动形式不同，机械力的变化和人体组织结构生物力学性质和反应性的差异，使机械性损伤的鉴定成为法医学鉴定中最困难、最复杂的问题之一。

机械性损伤是最常见的暴力性伤害死亡原因。

1996年麻永昌等统计北京（1974～1993）、武汉、齐齐哈尔和襄阳（1964～1993）四地公安局的14447例法医学尸体检验资料，其中机械性损伤死6215例（43.02%），在全部法医学尸体检验中居于首位。

这些统计数字尚未包含损伤后未发生死亡的案例。

由此可见，机械性损伤在法医病理学中的重要性。

第一节概述
一、机械性损伤的概念
机械性暴力即物体和人体相对运动时的力所引起的损伤，包括结构破坏和功能障碍，称为机械性损伤（mechanical injury），诸如打、踢、咬、刺、切、砍、射击、爆炸和交通损伤等等。

机械性损伤的形成方式有：①运动的致伤物打击相对静止的人体，如犯罪嫌疑人用棍棒或斧锤打击处于相对静止状态的受害者头部；②运动的人体撞击静止的物体，如撞击地面、墙壁、树杆或电线杆等；③运动的致伤物与运动的人体相撞，如运行的汽车撞击行人。

二、机械性损伤的形成因素及其机制
影响损伤程度的主要因素为：机械力的强弱、人体组织的结构特点和致伤物的性质等多种因素。

（一）机械力的强度（影响机械力强度的因素）
导致损伤的机械力的强度即致伤物与人体相互作用的强度。

从物理学角度，应考虑下列几点：
1．物体的位能力的大小是由物体的能量转换决定的。

物理学中表示位能（或势能）的公式是：Ep=mgh，式中m是物体的质量，g是重力加速度，h是物体所处的高度。

因此，在坠落损伤时，人体体重越大，离地面越高，跌倒或高坠时所受的力越大，损伤也越严重。

人体从高处坠落的过程中，若被障碍物所阻挡而分段下坠，则势能分段递减，从而转换成的动能较小，故所造成的损伤较未受阻挡者为轻。

2．速度对动能的影响表示动能的公式是：Ek=1/2mv2，式中m为质量，v为运动的速度。

此公式表明，如致伤物速度不变，质量增加1倍，所受力也随之增加1倍；如致伤物质量不变，而速度增加1倍，作用于人体后的力将以速度的平方增加。

如轻轻地将一块砖放置在头顶上，由于速度几乎为零，则不会引起损伤，但如果以每秒10米的速度将砖抛打在头部，则可造成严重颅脑损伤。

同理，高速运动的弹头，尽管质量小，却可引起人体严重的损伤。

由此可见，致伤物的运动速度在机械性损伤形成中起着十分重要的作用。

物体除直线运动以外还有旋转运动。

作旋转运动时产生转动能。

由于外加了转动能，质量、形态和速度相同的致伤物，在作旋转向前的直线运动时比单纯的直线运动时产生的能量大得多。

如来复枪的枪弹因旋转前进，其致伤力比不旋转的弹头大得多。

3．能量释放的时间致伤物作用于人体或人体撞击致伤物后，从开始接触到静止所经过的时间即为能量释放的过程。

一定质量的致伤物或人体，在冲撞过程中如其速度变化甚大，冲撞时间极短时，则能量在甚短时间内释放到人体，冲撞力甚大，所造成的损伤严重；反之，如致伤物作用于人体的时间延长时，能量被部分释放，所形成的损伤较轻。

4．影响机械力作用的其他因素人体受力的面积的大小（与人体受力的面积的大小有关）。

根据P=F/S公式，可知在作用力（F）相同的条件下，作用面积（S）越小，则压强（P）越大，故有锋利尖端或刃缘的锐器，容易穿破体表组织造成深部组织器官的损伤。

力作用于人体的方向和力的作用方式，对损伤的严重程度影响也极大。

根据力学分解原理，垂直作用力大于斜行作用力，更大于切线作用力。

人体受力时有无转动也影响受力的大小。

因此，同一致伤物，作用于人体的方向不同，可产生不同形态的创口。

力的作用方式，可分牵拉、压缩、剪切、扭转等多种，其所产生的损伤形态及后果各不相同。

5．力在体内的传递受力部位体内器官是固体实质性器官，抑或空腔器官，其后果不同。

空腔器官内容很少时与充满流质时后果也不一样。

按流体力学的原理，空腔器官在处于充盈状态时易引起破裂。

脚跟受力时，力可经下肢、骨盆、脊柱一直传递至颅底。

（二）人体组织或器官的结构特征
研究外力在生物体内引起结构、功能、力改变的科学称为生物力学（biomechanics）。

人体影响生物力学的因素有：
1．人体组织结构特征人体皮肤在损伤时是外力首先作用的部位。

全身皮肤结构均由表皮、真皮、皮下结缔组织及脂肪组织构成。

但全身不同部位的皮肤又各有不同厚度、不同角化程度、不同的皮纹方向和不同的皮下组织结构。

因而，同是皮肤，在致伤力相同的情况下各处形成的损伤可有不同。

人体外形基本上是一圆柱体结构。

从这一概念出发，可阐明一部分损伤的形态特征及其形成机制。

致伤物垂直打击人体，与切线方向打击所形成的损伤，其形态截然不同。

例如弹头垂直射入人体，其射入口可呈圆形或星芒状；斜向射击，其射入口呈椭圆形；若以切线作用于人体，可形成沟状枪弹创。

具有一定打击面的钝器，以平面打击人体，打击平面常不能完全接触体表，此时，损伤大小不一定能反映钝器打击面的真实大小。

锐器所致的砍创创口长度，常不能完全反映锐器刃口的长度。

2．组织或器官的生物力学特征机体不同的部位和不同的器官组织对外力的抵抗力差异很大。

因为成分及结构不同，其弹性、韧性和张力亦不同；致密程度、纤维排列的方向及数量的多少均不一致，对暴力的作用和反应均不相同，对损伤的形成和损伤的形态特征影响甚大。

例如松弛的皮肤具有较大的弹性和韧性，可拉长达40%，故能抵抗较大的压力。

肌腱的韧性和骨骼的硬度较大，也能抵抗较大的压力。

而肝、脾、肾等实质器官，结缔组织少，被膜薄，脆性大，受各种作用力时易造成破裂。

因此，打击腹部，有时局部皮肤可无明显损伤或只有轻微损伤，而内脏器官则可发生破裂。

脑组织含水量大，外力传入后呈液态波动性传递，易发生冲击伤、对冲伤。

胃肠等空腔器官，在内容物充盈的状态下，外力作用后通过内容物冲击胃肠壁，在薄弱处发生穿孔或破裂。

（三）致伤物的性质和特征
有柄的致伤物，易于挥动，打击力量大，故造成的损伤较重；无柄的致伤物不便持握，只能贴近或经投掷伤人。

铁质的致伤物因质地硬，比重大，在同等条件下造成的损伤较木质致伤物所造成的损伤要严重。

具有尖端或锐利刃缘的致伤物作用于人体，其作用力高度集中于其尖端或刃缘接触的部位，由于作用面积小，作用力集中，较易穿破皮肤、内脏，且造成的损伤较重；而钝圆的致伤物，打击人体时，作用力均匀地分散于较大区域，故所形成的损伤相对较轻。

（四）人体受伤时所处的位置及状态
一般地说，致伤物打击相对固定的人体所引起的损伤，较打击能自由活动的人体引起的损伤严重。

这是因为活动的人体运动的方向与致伤物运动方向相同时，能通过延长冲撞
的时间，或改变致伤物与人体的接触面，使冲撞产生的破坏作用减小。

从理论上讲，人体与人体被打击的部分处于活动状态，才有可能使减速时间延长，偶尔尚可化险为夷。

用同样大小的力，打击可自由移动的头部，不一定引起严重损伤。

但如从垂直方向打击卧于地上的头部则可引起明显的颅脑损伤。

同样，人在处于昏迷状态或未意识到外界打击时，由于缺乏自我保护能力，不能躲避或抵抗，其所受的损伤远比清醒状态或已意识到危险时所受损伤严重。

三、机械性损伤的分类
机械性损伤在法医学和外科学中的分类不同，根据法医学的特点，机械损伤按以下几方面分类。

1．按致伤物的种类可将机械性损伤分为钝器伤、锐器伤和火器伤。

2．按死亡方式将其分为自杀伤、他杀伤、意外伤和造作伤等。

3．按损伤发生时间又可将其分为生前伤、濒死伤和死后伤。

第二节机械性损伤的基本形态
致伤物种类繁多，形成的损伤形态千差万别。

同一种致伤物可以形成不同形态的损伤，不同的致伤物也可形成形态酷似的损伤。

虽然如此，机械性损伤的形态仍不乏一定的规律性，只有认识了它们的基本形态，才能认识特殊形态的损伤。

一、擦伤
（一）擦伤的概念
擦伤（abrasion）是钝性致伤物与体表摩擦而造成的以表皮剥脱为主要改变的损伤，又称表皮剥脱。

擦伤多发生于钝器打击、坠落、交通事故等情况。

擦伤除伤及表皮外，也可伤及真皮层。

擦伤可单独存在，亦可与挫伤、挫裂创、枪弹创，甚至砍创等并存。

（二）擦伤的形态和法医学意义
单纯表皮擦伤，常常不伴有出血。

在伴有真皮损伤时，可发生出血。

典型的擦伤呈条状、片状、梳状或点状，大小不等、形态不一，常可反映致伤物表面的特征及力的作用方向（图5-1）。

擦伤的临床意义较小，但在法医学中，擦伤有其特殊的意义：①擦伤所在
部位，常标志暴力作用点；②擦伤的形态特征，尤其是表皮的游离情况可指示暴力作用的方向（图5-2）；③擦伤的形状可用以推断致伤物作用面形状；④擦伤局部组织的炎症反应或者痂皮形成，表明为生前伤；⑤根据擦伤的形态特征、分布位置，结合其他损伤，可推断事件的性质或犯罪嫌疑人的意图。

图5-1 右大腿外侧擦伤
擦伤呈细条状平行排列，方向自后上向前
下。

图5-2 擦伤形成示意图（二版教材79页图5-3）
（三）擦伤的类型
根据致伤物的运动方向及其作用机制的不同，可将擦伤分为以下四种类型。

1．抓痕（scratch or nail abrasion）是指指甲等有尖缘的硬物抓擦或划过皮肤表面形成的擦伤。

抓痕可为间断点状或平行沟状，有时可见细小的游离皮瓣（tag）存在。

有时可见弧形擦伤，其形状与指甲相近。

机械性窒息的案件中和日常纠纷中形成的抓痕多见于面部和颈部。

性犯罪的案例，抓痕常常发生在受害者的外阴，乳房或股内侧等部位。

虐待儿童的抓痕多见于上肢前臂。

2．擦痕（grazes or brush abrasion）由体表与粗糙物体或地面相摩擦而形成的擦伤。

作用力沿切线方向擦过皮肤，皮肤受力作用的面积大，损伤广泛而表浅，多分布在人体较突出的部位，呈片状、条状或片状中带有细条状（图5-3），表面可附着不同形态和性质的异物，如粗细不等的砂粒、泥土或棉纤维等。

伤及真皮可有出血，继而痂皮形成。

通常擦痕的起始端较深，末端浅，可据此推断暴力作用的方向。

图5-3 右面部擦伤
右面部点状及细条状擦伤，由铁揪平面打击形成。

3．撞痕（impact or crushing abrasion）是由致伤物以几乎垂直于躯体的方向撞击体表，形成表皮的损伤。

在致伤物陷入皮肤瞬间，其表面或边缘形成擦伤。

这类擦伤多伴有深部组织的损伤，如挫伤或骨折。

常见于车辆撞击或坠落地面时形成（图5-4），亦可见于钝器打击时。

图5-4 撞擦伤
4．压擦痕（friction or pressure abrasion）表面粗糙的物体，在压迫皮肤的同时，与皮肤表面相摩擦而形成的损伤。

这是既有垂直于皮肤表面的作用力，又有沿切线方向的作用力同时作用所造成的擦伤。

绳索或其他编织物所致的损伤均属此类型。

咬伤、车轮碾压均可出现压擦痕。

此类擦伤有时可反应致伤物表面的形态或花纹，故称为印痕状擦伤（patterned abrasion），如汽车碾压出现在受害者身上的车轮花纹。

压擦痕不仅可伤及表皮、真皮及皮下组织，也因受压而致真皮乳头变扁平，血管受压，局部缺血。

压擦痕亦可在死后形成，如搬动尸体时。

擦伤既可在生前形成，也可在死后形成。

生前的浅表擦伤可无出血，但可有淋巴液渗出形成薄痂；如伴有挫伤则伤面呈棕褐色或暗红色，有血痂形成；死后擦伤伤面呈蜡黄或苍白色，无痂皮形成。

在难以鉴别时可采取局部标本，作组织学检查。

各种擦伤由于表皮损伤变薄或脱落，表面水分易于蒸发而变干燥，死后可迅速出现皮革样化。

二、挫伤
挫伤（contusion），指由钝器作用造成以皮内或/和皮下及软组织出血为主要改变的闭合性损伤。

广义的挫伤还应包括内脏器官如脑、心脏、肠及系膜、肝、肾等的出血性改变。

（一）挫伤的形态
挫伤的实质是软组织内较小的静脉或小动脉破裂出血，血液主要在皮下疏松结缔组织和脂肪层内。

因此，挫伤的大小、形态以及出血程度，颜色的深浅，随作用力大小及局部组织的特点而变化。

根据挫伤后出血发生的深浅分为皮下出血（subcutaneous hemorrhage）和皮内出血（intradermal bruise）。

眼眶周围、面颊部、乳房、股内侧、会阴等处皮下组织疏松，血管丰富，受力后不仅血管易破裂、出血，且出血量较多而范围较广，这类出血为皮下出血（图5-5）。

皮下出血颜色深暗，常呈片状，容易扩散而改变形状，因此，不能准确反映出致伤物接触面的形态特征。

挫伤出血量大时，血液积聚于局部组织内形成血肿（hematoma）（图5-6）。

图5-5 皮下出血
胸部及颈前部大片皮下出血，颜色深暗，颈部因血
肿影响呼吸，临床已作气管切开。

图5-6 阴囊血肿
交通损伤致阴囊大量积血，血肿形成
皮下出血可沿组织间隙向低下部位流动。

如额顶部挫伤，血液可渗透至眼睑皮下；颅底骨折致脑膜出血，血液可浸润至眼眶内组织；颞顶部损伤，颞肌内可见血液浸润；小腿后上部挫伤，血液可流到踝关节后部皮下。

挫伤可伴有不同程度的表皮剥脱、局部肿胀和炎症反应。

挫伤后出血发生在真皮层内，称皮下出血。

常见于贴近骨骼的皮肤如头面部较易形成，或者致伤物表面有相间的小嵴，皮肤内血管被压入而急剧变形破裂，易致出血。

由于真皮组织致密，血管为细小分支，故出血量较小，不易扩散，出血多为局限性，容易反映出致伤物打击面的形态（图5-7），对推断致伤物有很大的帮助。

交通损伤中，由于轮胎碾压在皮肤上形成的轮胎印迹常为皮内出血。

图5-7 皮内出血
右小腿前内侧点片状皮内出血，由自行车轮胎撞擦所致。

挫伤也可发生在肌肉或内部器官，特别是脑、心、脾、肺、肝、肾、肠系膜或胃肠浆膜面，表现为被膜或浆膜下出血，器官实质内血肿。

挫伤常见于钝器打击、坠落伤、交通损伤。

内脏挫伤与皮肤组织挫伤不同，内脏挫伤有时可以由间接暴力所致，如脑的对冲性伤（contrecoup contusion），腹壁受钝器打击致胃肠壁或腹膜后的挫伤等。

（二）挫伤的法医学意义
挫伤在法医学鉴定实践中比较常见，其法医学意义有以下几方面：
1．挫伤所在部位，标志暴力作用点。

2．挫伤本身即是生前伤的标志，特别是出血多，浸润到组织间隙内者。

死后虽也可以发生皮下出血，但因无血压，不会明显浸润到组织间隙中去，大多时候也不会有明显的血
凝块。

3．根据皮下出血颜色的改变，可推测挫伤形成时间。

随着受伤后时间的延长，血肿在组织酶作用下崩解，红细胞膜破裂，血红蛋白经过化学变化发生颜色的改变。

血红蛋白分解物质包括含铁血黄素、胆红素和胆绿素，使血肿由暗紫红色变为蓝褐色、绿褐色、绿色和黄色，最后消退。

青壮年的小挫伤约一周左右完全消失，亦有个别例外。

如出血处组织切片见到含铁血黄素，表明出血已经48小时以上（图5-8）。

图5-8 陈旧性皮下出血
右大腿根部片状皮下出血（伤后9天，出血大部分呈黄绿色）。

4．根据皮下出血的分布、数量和形状，可推测凶犯的意图和犯罪过程中的某些活动。

如强奸杀人案，嫌疑犯指头压迫所形成的挫伤，常分布在受害者的股内侧、会阴部和胸乳部；扼死者，多分布在颈部两侧。

5．有时可根据挫伤，特别是皮内出血的形态，推断致伤物打击面或与体表接触部的形态。

6．体内疏松结缔组织间隙，如腹膜后、肠系膜周围、肌束间以及皮下组织内，有时可因损伤积聚大量血液，其总量多时可超过1000～2000ml。

伤者可死于急性失血性休克。

如广泛损伤伴肌肉坏死，也可因急性肾衰而死亡。

三、创
（一）创的概念及结构
创（wound）指较强大的暴力造成皮肤全层或内脏器官破裂的损伤。

创属于开放性损伤，从外到内，依次由创缘、创角、创口、创腔、创壁和创底构成。

创口周边皮肤的边缘称创缘；两创缘皮肤交界形成的夹角称创角；组织破裂形成的皮肤及深部组织缺损称创口；因组织收缩在创口下形成的腔隙称创腔；创腔周围的组织断面称创壁；创腔深部未破裂的组织称创底。

除圆形创口（如枪弹创）外，一个创口至少有两个创缘和创角。

（二）创的分类
由于各种致伤物形态千差万别，其作用机制亦不同，所造成的创形态亦差别较大。

正确认识各种创的形态，对推断致伤物具有重要意义。

1．钝器创由钝性致伤物通过撞击、砸压、撕裂组织造成的创称挫裂创（laceration）。

由于结缔组织纤维、神经纤维和血管皆具有韧性，遭受钝器打击时，常有一部分纤维或血管未发生断裂，横贯两创壁之间，这种未完全断裂的血管和结缔组织，称组织间桥（tissue bridge）。

过度牵扯皮肤造成的皮肤与皮下组织裂开称撕裂创（tearing wound）。

挫裂创形态常因致伤物形状的不同而有差异，多呈条形、不规则形、半月形或星芒状。

创缘不整齐，常呈细微齿状、内卷。

创壁凹凸不平，有明显血液浸染。

创角多较钝，可多于两个。

有时创腔内可有异物，如泥沙或碎砖屑、毛发等异物，要注意收集保存。

挫裂创常见于伤害案，其法医学意义为：①根据挫裂创的分布、数目、严重程度以及有无抵抗伤存在，可推测是他杀、自杀或意外事故；②判断暴力的作用方向，以及成伤的方式；③根据挫裂创的大小和形态，有时可推断钝器与身体接触面的形状进而推断致伤物；
④创口中若发现泥沙，应与发现尸体现场上的泥沙进行比对，以判断尸体曾否被移动过。

2．锐器创由有锐利尖端或刃缘的致伤物通过切、砍、刺、剪方式造成的创称锐器创，其中又可细分为刺创、切创（或割创）、砍创、剪创等。

3．火器创由发射的枪弹造成的创称枪弹创；爆炸时形成的创伤称为爆炸创。

四、骨、关节损伤
（一）骨折（fracture）指骨组织解剖结构连续性和/或完整性发生破坏。

骨折可发生于全身各部位骨骼，以四肢长骨、颅骨、肋骨等多见。

骨折分为开放性骨折与闭合性骨折。

骨折发生在致伤物着力处称为直接骨折；远离受力点处的骨折称间接骨折。

骨折有线形、凹陷、孔状、粉碎等多种形态。

在法医学实践中，最多见的是颅骨骨折，常见而较有意义的是线形线形骨折（fissured or linear fracture），凹陷性骨折（depressed fracture），孔状骨折（perforating fracture），粉碎性骨折（comminuted fracture）以及骨质擦痕。

（二）关节损伤最常见的关节损伤是脱位。

即组成关节各骨的关节面失去正常对合关系，称为关节脱位或脱臼。

外伤性脱位常合并有骨折。

高位颈椎脱位有时可致死。

五、内脏器官损伤破裂
内脏器官破裂（rupture of visceral organ）是指内脏器官从被膜裂入深部。

致伤的力与皮肤软组织损伤有一定差异，皮肤上形成的挫裂创常为直接暴力作用。

而内脏器官破裂既可以由直接暴力造成，如锐器或火器直接造成器官的破裂伤或穿通伤；亦可为间接暴力，
如钝性暴力作用于腹壁造成的腹内器官破裂。

内脏器官破裂可见于实质器官或空腔脏器，实质器官破裂常见于肝、脾、肾，可有血管破裂导致大出血。

空腔器官，如胃、肠，在充盈状态下受暴力打击可发生破裂，破裂可由直接暴力造成，亦可为内容物的流体压力所致。

腹腔内空腔器官破裂后内容物外溢可导致腹腔感染。

间接暴力经传导亦可引起内脏破裂，如高坠臀部先着地时，内脏器官可因强烈震荡发生广泛性破裂。

交通损伤中多见内部器官破裂。

六、肢体断离
肢体断离（dismemberment）即强大暴力使人体各部遭受广泛而严重的破坏并断离者，称为肢体断离。

常见于爆炸、高坠（如飞机失事）、建筑物倒塌或火车碾压等所致的复合性损伤。

多为撕裂创、挫裂创和骨折等复杂损伤的组合。

肢体断离可见于自杀、他杀和灾害，既有生前损伤，也有死后碎尸，必须作全面系统的尸体检查。

有时还需进行个人识别。

第三节损伤的检查
对损伤的检查记录，是损伤案件鉴定的基本环节，对重建案发过程、推测致伤物、确定死亡方式至关重要，稍有疏忽或失误，将对案件的侦破带来无法弥补的损失。

为避免遗漏或失误，损伤检查应遵循一定的原则，并按一定要求及步骤依序进行。

（一）检查损伤的原则
1．客观、准确避免受案情叙述和调查所见的影响。

有什么查什么，准确地用文字描述，摄影或绘图记录，妥善保留作为证据。

2．全面、详尽仔细观察所有损伤的形态特征，若有多处损伤，应逐一编号，依序逐个仔细检查。

每一损伤均应分别记录，避免遗漏。

3．注意时间与空间的影响防止人为破坏损伤的原始形态，在尸体搬运过程中尤应注意保护，防止新的损伤形成。

在现场和解剖室对尸体的损伤要分别检查记录。

（二）检查尸体损伤的要求
1．应用体表的解剖学标志，叙述损伤的准确位置和相互关系。

记录损伤的数目与分布。

描述损伤的形状时应用几何学术语，如圆形、卵圆形、线形、弧形，或用常见物体名称描述。

记录损伤形态时要用描述语言，描述与诊断分开。

测量损伤的长度，深度等要用国际标准单位，如cm或mm。