瞬時空腔效應

瞬時空腔效應指彈頭穿透組織過程中,如組織含水量較 多,形成的軌跡空腔能擴大幾倍至幾十倍, 經過短暫時間空腔消失,留下較大範圍的組織損傷致傷效應。

簡介

彈丸等高速投射物擊中機體後,機體內瞬間形成急劇脹縮的空腔現象及所產生的致傷效應。 高速投射物侵入機體時,產生很強的壓力波(最高壓力可達10兆帕以上)作用於原發傷道周圍的彈性軟組織,迫使其向外急劇擴張,形成巨大的空腔。空腔的最大直徑可達投射物直徑的10~30倍,但持續時間僅數毫秒。不同形狀的投射物形成的空腔形狀也有所不同。通常,空腔多呈橢圓形,在接近傷道入口和出口處,由於易受外界壓力和進入氣流的影響,其腔體較傷道中央部為小。當空腔膨脹時,一部分能量以彈性能的形式聚積於傷道周圍組織中。這種彈性能力圖使組織恢復原來的位置。在空腔的形成過程中,開始時壓力最大,隨著空腔的膨脹,壓力隨之下降,當形成最大空腔時,壓力降至最低點,即最大負壓值。因而,當空腔膨脹至最大容積時,出現機體組織的彈性回縮,引起空腔迅速塌陷,經數次脹縮脈動後方消失。

在空腔的急劇擴張與收縮過程中,周圍組織受到了擠壓、牽拉和震盪,因而造成不同程度的損傷。用5.56毫米槍彈,以約950米/秒的撞擊速度擊中狗雙後肢後1.616毫秒時拍攝的高速X射線照片中央部分淺色區為巨大瞬時空腔,箭頭顯示彈丸射擊方向。此外,空腔的反覆脹縮,還會形成負壓,可將異物等吸入,而引起傷道污染以至並發感染。

套用

瞬時空腔的大小和損傷範圍,取決於投射物傳遞給組織的能量和組織本身的力學特性。因而,不同的組織形成的空腔及所產生的致傷效應不同。例如,肌肉組織密度大而均勻、含水量多,易於吸收能量形成較大的空腔,損傷廣泛;肺組織密度小、彈性大、含氣多,因而損傷較輕;腦組織含水量多、粘滯性大,易於傳遞能量,常造成廣泛的組織碎裂,並可使顱骨骨縫開裂;胃腸等有腔臟器,在形成瞬時空腔時,不僅造成局部損傷,還可通過其中的氣體膨脹或液體傳導,引起遠隔部位的黏膜損傷以至穿孔、

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