biomecánica del impacto.-

Rev Esp Med Legal. 2011;37(3):97-104

0377-4732/$ - see front matter © 2011 Asociación Nacional de Médicos Forenses. Publicado por Elsevier España, S.L. Todos los derechos reservados.

www.elsevier.es/mlegal

ISSN: 0377-4732

PUBLICACIÓN OFICIAL DE LA ASOCIACIÓN NACIONAL DE MÉDICOS FORENSES

REVISTA ESPAÑOLA DE

MEDICINALEGAL Volumen 37 Número 1

Enero-Marzo 2011

Fundada en 1974


EDITORIALES

REVISTA ESPAÑOLA DE MEDICINA LEGAL: análisis de la nueva etapa

Conclusiones de la Jornada de Trabajo sobre Determinación Forense de la Edad de los Menores Extranjeros no acompañados. Documento de consenso de buenas prácticas entre los Institutos de Medicina Legal de España

ORIGINAL

Características del síndrome de latigazo cervical y valoración medicoforense en la provincia de Huelva (España)

ORIGINAL BREVE

Aprendizaje y reflexiones de la identificación de cadáveres mediante marcadores genéticos monoparentales (ADN mitocondrial, cromosoma Y). A propósito de un caso

ARTÍCULO ESPECIAL

Recomendaciones sobre métodos de estimación forense de la edad de los menores extranjeros no acompañados. Documento de Consenso de Buenas Prácticas entre los Institutos de Medicina Legal de España (2010)

CASOS MÉDICO-FORENSES

Muerte diádica: suicidio doble de gemelos

Hemiplejía conversiva como accidente de trabajo. Consideraciones clínicas y legales

REVISIÓN

Protocolo de actuación en muerte súbita por anafilaxia

MEDICINA LEGAL EN IMÁGENES

Uso de técnicas proyectivas como complemento diagnóstico


MEDICINA LEGAL


ISSN: 0377-4732

PUBLICACIÓN OFICIAL DE LA ASOCIACIÓN NACIONAL DE MÉDICOS FORENSES


MEDICINALEGAL Volumen 37 Número 1

Enero-Marzo 2011

Fundada en 1974


EDITORIALES

REVISTA ESPAÑOLA DE MEDICINA LEGAL: análisis de la nueva etapa

Conclusiones de la Jornada de Trabajo sobre Determinación Forense de la Edad de los Menores Extranjeros no acompañados. Documento de consenso de buenas prácticas entre los Institutos de Medicina Legal de España

ORIGINAL

Características del síndrome de latigazo cervical y valoración medicoforense en la provincia de Huelva (España)

ORIGINAL BREVE

Aprendizaje y reflexiones de la identificación de cadáveres mediante marcadores genéticos monoparentales (ADN mitocondrial, cromosoma Y). A propósito de un caso

ARTÍCULO ESPECIAL

Recomendaciones sobre métodos de estimación forense de la edad de los menores extranjeros no acompañados. Documento de Consenso de Buenas Prácticas entre los Institutos de Medicina Legal de España (2010)

CASOS MÉDICO-FORENSES

Muerte diádica: suicidio doble de gemelos

Hemiplejía conversiva como accidente de trabajo. Consideraciones clínicas y legales

REVISIÓN

Protocolo de actuación en muerte súbita por anafilaxia

MEDICINA LEGAL EN IMÁGENES

Uso de técnicas proyectivas como complemento diagnóstico


MEDICINA LEGAL

* Autor para correspondenciaCorreo electrónico: [email protected] (C. Arregui-Dalmases).

ARTÍCULO ESPECIAL

La biomecánica del impacto: una herramienta para la medicina legal y forense en la investigación del accidente de tráfi co

Carlos Arregui-Dalmases a,d,*, Rafael Teijeira b, M. Carmen Rebollo-Soria c, Jason R. Kerrigan d y Jeff R. Crandall d

a Departamento de Medicina, Universidad de Navarra, Pamplona, Navarra, Españab Instituto Navarro de Medicina Legal, Pamplona, Navarra, Españac Instituto de Medicina Legal de Cataluña, Barcelona, Españad Center for Applied Biomechanics, University of Virginia, Charlottesville, Estados Unidos

Recibido el 2 de marzo de 2011; aceptado el 16 de junio de 2011

PALABRAS CLAVEBiomecánica;Accidente de tráfi co;Criterio biomecánico

ResumenLa biomecánica del impacto o de las lesiones necesita de un equipo multidisciplinario en sus investigaciones, ya que se ven involucrados profesionales de diversas áreas, como fí-sica, ingeniería, medicina, biología o matemáticas, entre otras. Esta disciplina se centra principalmente en el estudio de las lesiones de los accidentes de tráfi co y en situaciones militares, por lo que se aplica tanto en lesiones intencionales como no intencionales.Las lesiones traumáticas intencionales o accidentales suponen una parte considerable de la carga de trabajo en los Institutos de Medicina Legal (IML). Dado que la biomecánica se ocupa del estudio de este tipo de lesiones, es evidente que los profesionales de la medi-cina forense deben tener conocimientos profundos de esta disciplina. A nuestro entender, las principales utilidades en el ámbito de la medicina forense son el conocimiento de mecanismos lesivos y su aplicabilidad en los criterios de causalidad.© 2011 Asociación Nacional de Médicos Forenses. Publicado por Elsevier España, S.L. Todos los derechos reservados.

KEYWORDSBiomechanics;Road traffi c accidents;Injury criterion

Biomechanics of the impact: a tool for legal and forensic medicine in traffi c accident investigations

AbstractResearch in injury biomechanics requires a multidisciplinary approach, as it involves professionals from diverse fi elds such as physics, engineering, medicine, biology or mathematics, among others. This incipient science focuses mainly on the study of injuries

03 ART ESP 00014 (97-104).indd 9703 ART ESP 00014 (97-104).indd 97 28/9/11 07:26:2728/9/11 07:26:27

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98 C. Arregui-Dalmases et al

Introducción

La biomecánica del impacto o biomecánica de las lesiones (traducción del inglés, injury biomechanics) se puede defi -nir como la ciencia que estudia los efectos de las solicita-ciones (fuerzas, momentos, etc.) aplicadas sobre el mate-rial biológico, centrándose en los tejidos dañados1. Este daño puede ser una solución de continuidad en el material, como es el caso de una fractura ósea o la rotura de un ten-dón, o bien una lesión funcional como, por ejemplo, en una lesión cerebral difusa. Entre los principales objetivos de esta disciplina destacan:

– Identifi car y defi nir los mecanismos del daño.– Cuantifi car las respuestas de los distintos tejidos del

cuerpo humano a un rango determinado de solicita-ciones.

– Determinar el nivel de respuesta al cual la estructura anatómica en estudio presenta una lesión.

Estos objetivos se pueden unifi car en lo que se conoce como “criterio biomecánico”, que es una de las principales herramientas de investigación derivadas de esta disciplina y que describiremos en este artículo.

Herramientas de investigación en la biomecánica del impacto

Dada la práctica imposibilidad para realizar un análisis teó-rico de la respuesta del cuerpo humano a las solicitaciones, históricamente se ha recurrido a la experimentación. A con-tinuación se reproduce la fi gura 1, con las principales herra-mientas usadas por los investigadores en esta disciplina, que presenta en forma de estrellas la valoración de su dife-rente potencialidad como herramienta de investigación2.

Si se suman las estrellas por columnas, se puede llegar a la conclusión de que no hay ningún apartado que quede in-sufi cientemente cubierto, pues con la combinación adecua-da de herramientas se puede tener un buen conocimiento de las diferentes disciplinas biomecánicas. Si se suman las estrellas por fi las, se puede establecer la potencialidad de la herramienta, lo que pone en evidencia la necesidad de seguir trabajando con cadáveres humanos, también conoci-dos como PMHS (post-mortem human surrogates), ya que esta herramienta de investigación nos proporciona una in-formación vital en la disciplina del mecanismo de daño y la tolerancia al impacto.

Igualmente, es necesario indicar que ninguna herramien-ta de investigación está exenta de limitaciones, y el uso de cadáveres humanos en la biomecánica del impacto no es una excepción: el cadáver humano carece de tono muscu-lar, presión sanguínea y diferente posicionamiento de órga-nos. Por otro lado, su principal ventaja radica en la exacta representación de las diferentes estructuras anatómicas. Los cadáveres recientes no sometidos a procesos de conser-vación artifi cial han demostrado ser más adecuados que los cadáveres embalsamados dado su mejor comportamiento mecánico3, y mientras que las propiedades mecánicas de los huesos permanecen estables durante meses (conservados mediante la adecuada congelación), los tejidos blandos es-tán sometidos a un proceso degenerativo más rápido que les hace perder sus propiedades mecánicas más rápidamente3. No obstante, para reducir las limitaciones de esta herra-mienta se han desarrollado diferentes técnicas como, por ejemplo, presurizar los pulmones antes del experimento4 o bien aplicar una tensión en el tendón de Aquiles para repro-ducir el efecto de una extremidad inferior que frena un vehículo ante una colisión inminente5.

En la literatura se pueden encontrar investigaciones rea-lizadas con PMHS completos o partes de ellos, lo que se conoce como ensayo de subsistema. Lo que se pretende con ello es, por un lado, estudiar un subconjunto y evitar así la variabilidad de la totalidad del espécimen y, por otro, res-ponder a preguntas más concretas y particulares (fi g. 2).

Los fenómenos cadavéricos, tanto tempranos como tar-díos, afectan a las propiedades mecánicas de los tejidos, pero dicha limitación puede ser paliada mediante el uso de modelos animales, ya que se realizan principalmente in vivo mediante sedación.

Los animales son el único modelo experimental in vivo aplicable a la biomecánica, ya que permiten realizar un di-seño experimental prospectivo mediante la implantación quirúrgica de instrumentaciones mecánicas y fi siológicas, que permiten la aplicación de fuerzas con capacidad para lesionar, el estudio de las cargas de lesión, así como la ob-servación de las alteraciones fi siológicas y la evolución de la lesión en el tiempo. De este modo, los modelos animales son el único medio viable para el estudio de las lesiones y su respuesta fi siológica. De acuerdo con esto, no existe otro modelo que permita el estudio controlado del commotio cordis6, ni para realizar experimentos que permitan estu-diar los efectos de la aceleración rotacional en las lesiones difusas (fi g. 3)7. Además, los animales son también el mode-lo más útil para el estudio de la tolerancia a las lesiones en niños, ya que se puede investigar con animales jóvenes,

from traffi c accidents and military situations; thus it applies both intentional and unintentional injuries. Intentional or accidental traumatic injuries represent an important burden on the resources associated with Institutes of Legal Medicine. Since biomechanics research provides and insight into the nature of such injuries, it is important that forensic doctors be familiar with this discipline. From our point of view, the main uses in the fi eld of forensic medicine are the understanding of the different injury mechanisms and their applicability in establishing the causality criteria.© 2011 Asociación Nacional de Médicos Forenses. Published by Elsevier España, S.L. All rights reserved.



La biomecánica del impacto: una herramienta para la medicina legal y forense en la investigación del accidente de tráfi co 99

mientras que cualquier estudio basado en cadáveres de adultos requiere la extrapolación sobre la edad y la talla, y esto es muchas veces inviable.

Otra importante limitación de la utilización de animales como modelo es la existencia de evidentes diferencias fi sio-lógicas y anatómicas respecto del ser humano como, por

ejemplo, la condición de cuadrúpedos de los animales utili-zados en investigaciones biomecánicas que condiciona el desarrollo de las propiedades mecánicas de las diferentes estructuras, ya que se acomodan a una diferente distribu-ción de cargas.

Los voluntarios humanos conjugan el potencial de las dos herramientas anteriores y permiten el diseño experimental dirigido a poner en práctica la hipótesis. Sin embargo, no se puede utilizar a personas voluntarias para establecer valo-res de referencia del impacto de lesiones, lo cual limita seriamente su utilidad a la hora de establecer los límites o mecanismos lesionales (Código de Nuremberg de 1947, De-claración de Helsinki de 1964, revisada en 1975). A pesar de ello, tienen una gran importancia en escenarios alejados del umbral de daño. Un ejemplo de aplicación sería en el mecanismo de lesión de la zona cervical por alcance, mal llamado comúnmente latigazo cervical o whiplash. En estos experimentos se aplica la técnica de la cinerradiografía a voluntarios humanos, que son sometidos a un impacto pos-terior a baja velocidad mientras se sacan numerosas radio-

Figura 1 Herramientas de investigación en biomecánica del impacto, basado en Per Lövsund et al y actualizado a criterio de los autores.

Figura 2 Ensayo de subsistema con extremidad inferior, Jeff Crandall, Center for Applied Biomechanics, Estados Unidos.

Figura 3 Esquema basado en los experimentos de Ommaya e ilustra la importancia de la aceleración rotacional en las lesiones difusas




grafías por segundo del voluntario humano durante el im-pacto8.

La investigación del accidente de tráfi co es, por natura-leza, retrospectiva, por lo que no es posible controlar com-pletamente las condiciones del lugar, obtener información sufi cientemente detallada sobre las condiciones de carga ni conocer la posición inicial de los ocupantes o la magnitud de las cargas aplicadas. Estas investigaciones son útiles en lo que se refi ere al estudio del mecanismo de daño, porque pueden asociar las causas a los efectos, es decir, los meca-nismos de daño a las lesiones producidas pero, por el con-trario, presentan un escaso potencial investigador por la gran variabilidad comentada anteriormente. Un ejemplo de esta limitación científi ca radicaría en el cálculo de la velo-cidad de colisión, elemento fundamental para conocer la energía total involucrada en el accidente. La velocidad a la que se produce un accidente se puede determinar con un intervalo de fi abilidad aproximada de un 10-15%, pero este intervalo es excesivo para evaluar con rigor las respuestas del cuerpo humano. Así, la principal utilidad de este tipo de estudios es identifi car las prioridades de investigación y va-lorar la efectividad de las medidas de protección, tales como el cinturón de seguridad o el airbag.

Por su parte, la mayor capacidad de los estudios clínicos es la potencial determinación del mecanismo de daño, aso-ciando las lesiones encontradas con su mecanismo lesional general, pero el desconocimiento del tipo de solicitación y de la energía involucrada en el accidente hacen de esta herramienta la de menor potencial de las citadas.

Desde su incorporación a la investigación en el campo de la biomecánica del impacto9, los modelos numéricos huma-nos han representado un importante papel a la hora de co-nocer la respuesta del cuerpo humano y las lesiones que pueden aparecer durante un impacto o colisión. Aunque los primeros modelos biomecánicos eran simples, su compleji-dad ha ido aumentando a la vez que ha aumentado la po-tencia de los ordenadores y han mejorado las técnicas de modelado.

Un requerimiento básico que se espera de todo modelo biofi el es que este se asemeje estructural y funcionalmente al cuerpo humano. Esto implica que, además de una correc-ta representación de la estructura esquelética (huesos y articulaciones), de los músculos y los órganos internos, también deben modelarse de manera realista desde un pun-to de vista funcional, por lo que se necesita un profundo conocimiento del comportamiento dinámico, estructural, resistente y funcional de los diferentes órganos del cuerpo humano. Por ejemplo, son especialmente interesantes los modelos matemáticos de encéfalo SIMon, WSUHIM, etc.

Una de las principales difi cultades que aparecen durante el desarrollo de un modelo es la necesidad de encontrar un equilibrio entre la complejidad constitutiva del modelo y la potencia de cálculo necesaria para hacer correr el modelo. Por ello muchas veces se enumeran de forma muy simplifi ca-da los dos principios fundamentales de la teoría de modelos matemáticos que el Dr. Richard Kent emplea con sus estu-diantes de ingeniería en la Universidad de Virginia: a) todos los modelos son erróneos, y b) algunos modelos son útiles.

Con base en la complejidad y las principales aplicaciones y utilidades, los modelos matemáticos se pueden clasifi car en grandes grupos:

1. Modelos de masas concentradas: consisten en masas pun-tuales conectadas por muelles y amortiguadores. Son mo-delos muy rudimentarios y pertenecientes a las etapas iniciales de esta disciplina, aunque pueden tener cierta utilidad en determinadas aplicaciones conceptuales.

2. Modelos multicuerpo: están basados en cuerpos sin capa-cidad de deformación unidos por uniones mecánicas. La principal aplicación de estos modelos es la determina-ción de cinemáticas de las diferentes estructuras anató-micas y del cuerpo humano en su totalidad.

3. Elementos fi nitos: son modelos basados en la unión de elementos interconectados denominados nodos, de modo que se dan propiedades constitutivas tanto a di-chos nodos como a las diferentes uniones entre elemen-tos. Estos modelos tienen su principal utilidad en la de-terminación de los estados tensionales en cada uno de los nodos (fi g. 4).

Los modelos matemáticos son las herramientas con el fu-turo más prometedor de todas. Desgraciadamente, va a ser necesario esperar unos años para, por un lado, realizar una óptima correlación entre el comportamiento del ser huma-no al impacto y los modelos de cálculo y, por otro, para obtener una caracterización completa del cuerpo humano. Una vez se consiga esto, seguramente permitirán cubrir nu-merosas lagunas existentes en esta disciplina.

Una de las herramientas biomecánicas más importantes aplicada en el desarrollo de un vehículo son los maniquíes antropomórfi cos, comúnmente conocidos como dummies. Los dummies ofrecen una reproducción a grandes rasgos de la anatomía humana, por lo que no son los modelos de elec-ción para empezar la investigación fundamental. Su princi-pal virtud es la evaluación de tecnologías y los utilizan los fabricantes de automóviles para mejorar sus productos du-rante la fase de desarrollo, pues, citando a Leonardo da Vinci, “lo que no se puede medir no se puede mejorar”.

Figura 4 Malla femoral distal (Costin Untaroiu, Center for Applied Biomechancis, Estados Unidos).




El desarrollo de un dummy tiene que contemplar tres re-querimientos fundamentales:

– Biofi delidad: grado en el cual las pertinentes caracterís-ticas físicas del ser humano son incorporadas en el diseño del dummy.

– Las medidas de las respuestas del dummy deben estar relacionadas con el daño potencial.

– Grado de correlación existente entre la medida de res-puesta del dummy y el daño asociado.

Una defi ciencia de alguno de estos tres factores puede afectar seriamente a la precisión, la veracidad y el rigor de la evaluación. Como ventaja, estos modelos son relativa-mente baratos en comparación con el uso de cadáveres hu-manos o modelos animales, se pueden realizar ensayos en más de una ocasión y son fáciles de usar. Así, se puede lle-var a cabo innumerables experimentos para evaluar, por ejemplo, las opciones que existen a la hora de diseñar sis-temas de seguridad, pero siempre sin olvidar sus limitacio-nes a la hora de defi nir las relaciones entre cargas mecáni-cas y riesgo de lesión, lo cual requeriría una herramienta de investigación más potente y adecuada.

Desarrollo de una curva que representa el riesgo de lesión en función de una variable física

Para evaluar el riesgo de lesión son necesarias la colabora-ción y la aplicación de técnicas provenientes de diversas disciplinas, como la estadística, la epidemiología y la bio-mecánica. Es necesario indicar igualmente que la biomecá-nica del impacto no es una ciencia exacta, ya que hay nu-merosas variables que hacen imposible determinar con exactitud y rigor científi co un valor exacto, por lo que es necesario abordar muchos de los problemas desde el punto de vista probabilístico. En este sentido, tiene especial inte-rés describir cómo se desarrolla la curva que representa el riesgo de lesión. Para ello será necesario llevar a cabo en-sayos con algunas de las herramientas de investigación des-critas, principalmente con PMHS, y así poder relacionar los datos del parámetro físico con las lesiones reales. Con este

fi n se utilizan toda una serie de métodos para relacionar el parámetro medido con la probabilidad de lesión.

Un ejemplo sería la realización de un ensayo experimen-tal en el cual se aplican cargas de compresión axial (longi-tudinal) a una serie de fémures. Se presupone que la tole-rancia al fallo de la muestra de fémures está distribuida siguiendo una función de distribución normal, al menos en la fase inicial de la investigación. Debido a la variabilidad de las muestras del ensayo, la fuerza de fractura (F) de una determinada muestra también varía. La fi gura 5 muestra las condiciones de ensayo y la representación gráfi ca de la fuerza (F) de todas las muestras. En este ejemplo, para mayor simplicidad y evitar la complejidad de datos censu-rados, se supone que todas las muestras se fracturaron.

Para los datos de la fi gura 6, se puede representar gráfi -camente la frecuencia mediante una función de distribu-ción representativa (fi g. 6A) o mediante una función de densidad de probabilidad para describir el trazado de la frecuencia (fi g. 6B y ecuación 1). A través de la integración de la función de densidad de probabilidad (ecuación 1) es posible obtener directamente la probabilidad de lesión para una determinada fuerza (F). Esto representa la función de

0 10 20 30 40 50 60

Número de test

7.000

6.000

5.000

4.000

3.000

2.000

1.000

0

Fuer

za e

n la

frac

tura

(N)

Figura 5 Fuerza (F) a la que se fractura una muestra de hue-sos sujetos a compresión. Nótese que todas las muestras se fracturaron.

Rango de fuerza de fractura (N)

Fuer

za e

n la

frac

tura

(N)

A

25

10

5

0

5

0< 1.500 1.500-2.500 2.500-4.000 4.00-5.000 > 5.000

Función de distribución normalB

0,035

0,03

0,025

0,02

0,015

0,01

0,005

00 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000

Fuerza de la fractura (N)

Figura 6 Esquema de frecuencia (A) y función de densidad de probabilidad (ecuación 1) para los datos de la fi gura 5.




densidad acumulada y la función que indica el riesgo de lesión para el ejemplo hipotético expuesto (fi g. 7).

f(x) = 1

σ√2π e

– 12 √ x-

(1)

donde s es la desviación estándar y μ es la media y su inte-gración dará lugar a la función de densidad acumulada.

Aunque analíticamente es posible integrar la función de densidad de probabilidad [f (x)] para obtener la curva que representa el riesgo de lesión, desafortunadamente no es siempre tan sencillo debido a una serie de factores, entre los que se incluyen las diferencias de edad, la masa y las propiedades de los materiales, entre otras. Asimismo, no todas las muestras fallan en los ensayos biomecánicos dada la gran variabilidad en la tolerancia al fallo. No obstante, y a pesar de las limitaciones de la metodología, es una herra-mienta muy útil pues permite asociar la probabilidad de fractura a una magnitud física, en este caso la fuerza de compresión. Con esta herramienta es posible determinar para un vehículo determinado cuál es la carga de diseño admisible por el fémur en caso de choque frontal. Este tipo de curvas permitirían al investigador determinar la probabi-lidad de fractura de un hueso conociendo la aplicación de diferentes cargas, escenario muy habitual en el campo de la medicina legal, con la presentación de diferentes supuestos que comparar.

Desarrollo de criterios biomecánicos

Muchas veces, cuando el mecanismo lesional es más com-plejo que una simple fractura de hueso producida por una carga axial (lo cual es mucho más que frecuente), es nece-sario desarrollar una ecuación que permita incorporar todos o, al menos, las principales solicitaciones que puedan deri-var en lesión. Esta función matemática debe asociar la pro-babilidad de lesión de una determinada estructura anató-mica como una función de parámetros medibles físicamente. A esta función se la conoce como criterio biomecánico.

Un criterio biomecánico muy conocido es el Head Injury Criterion (HIC), mostrado en la ecuación 2. Este criterio resulta útil para predecir con cierta efectividad los trauma-

tismos craneoencefálicos. Tardó muchos años en desarro-llarse y en ser admitido, pero actualmente es el único crite-rio biomecánico relativo al traumatismo craneoencefálico aceptado por la comunidad científi ca y el único indicador que la industria automovilística mundial usa para cumplir la normativa de nuevos vehículos en cuanto a tolerancia máxi-ma admisible por la cabeza de los dummies.

HIC = {(t2–t1) [ 1t2–t1

t2

t1

∫a(t)dt]2.5} max

(2)

donde: t es el tiempo y a la aceleración lineal medida en el centro de gravedad de la cabeza.

El HIC es el resultado de maximizar la ecuación para un intervalo de tiempo determinado (t2-t1). Esta es una de las principales limitaciones de este criterio biomecánico pues no incorpora el efecto de la aceleración rotacional presente en muchos accidentes de tráfi co y de gran importancia para las lesiones difusas10. En términos de limitaciones, hay que incluir también la falta de adimensionalidad de la ecuación (o al menos unidades con sentido físico) y la de considerar únicamente la producción de fracturas de cráneo11 a pesar de la existencia de otras lesiones craneoencefálicas que pueden ser incluso más graves. Por otro lado, hay que indi-car que se ha observado que la reducción de su valor está asociada a la reducción de la magnitud de la aceleración rotacional y que las curvas de probabilidad de lesión pre-sentan una buena correlación con los estudios de campo (fi g. 8)12. La fi gura 8 ilustra las curvas de riesgo de lesión asociadas al HIC.

Aplicabilidad de la biomecánica del impacto a la medicina forense

Los médicos forenses son funcionarios de carrera de la Ad-ministración de Justicia que desempeñan función de asis-tencia técnica a los Juzgados, Tribunales, Fiscalías y ofi ci-nas del Registro Civil. Son básicamente los que ejercen la

0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000

1009080706050403020100

Prob

abili

dad

de fr

actu

ra

por d

ebaj

o de

est

a fu

erza

(%)

Fuerza en el momento de la fractura (n)

Figura 7 Función de densidad acumulada, función que indica el riesgo de lesión, obtenida a través de la integración de la función de densidad de probabilidad (ecuación 1).

0 500 1.000 1.500

P(AIS2+)

P(AIS3+)

P(AIS4+)

P(AIS5+)

P (fatal)

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0

HIC15

Prob

abili

dad

de le

sión

Figura 8 Ejemplo de función de probabilidad de traumatismo craneoencefálico a través de valores del Head Injury Criterion (HIC) (basado en los estudios de Prasad y Mertz, 1985).




medicina legal pública en España. Entre sus funciones se incluyen algunas en las que son aplicables conocimientos biomecánicos, principalmente aquellos que tienen como fi -nalidad el control periódico de los lesionados y la valoración de los daños corporales de personas que están incursas en un procedimiento judicial y la realización de las investiga-ciones en el campo de la patología forense, esto es, la prác-tica de la autopsias de los fallecimientos sometidos a inves-tigación judicial.

Las lesiones traumáticas intencionales o accidentales su-ponen una gran parte de la carga de trabajo en los IML. Dado que la biomecánica se ocupa del estudio de este tipo de lesiones, es evidente que los profesionales de la medici-na forense deben tener conocimientos profundos de esta disciplina.

A nuestro juicio, entre otras utilidades, los conocimien-tos biomecánicos son especialmente útiles en los siguientes supuestos:

– Explicar el mecanismo de producción de una lesión: co-nocer el mecanismo de producción de una lesión es esencial en la pericia forense. Distinguir entre las lesio-nes que son producto de un traumatismo directo, las que son producto de daño inercial o las que es posible que se produzcan como consecuencia de ambos meca-nismos ayuda a los tribunales a pronunciarse sobre la califi cación penal. Como se ha comentado previamente, la experimentación biomecánica sobre animales ayuda a conocer el mecanismo de muerte en el commotio cor-dis y a aplicar dichos conocimientos en la practica fo-rense13.

– Estudio de la causalidad: uno de los principales problemas de la medicina legal es establecer una adecuada relación de causalidad entre un mecanismo lesivo y una lesión. Para ello se usan distintos criterios; los más habituales son los de Simonin14 a los que se debe añadir, según Criado15, el de verosimilitud del diagnóstico etiológico, que los complementa, o los de Bradford-Hill16. De forma simplifi -cada, se puede decir que un estudio de la causalidad re-quiere investigar al menos los siguientes criterios:

Criterio cronológico: es el que mide la adecuación tem-poral, esto es, el que valora si el tiempo transcurrido entre traumatismo y daño es el aceptado por la ciencia médica para esa patología.

Criterio topográfi co: sirve para establecer que las lesio-nes que presenta el sujeto asientan en la misma zona anatómica o comprometen la misma función afectada por el traumatismo. Se busca la concordancia de asien-to entre el traumatismo y la lesión, teniendo en cuenta que se producen lesiones por fuerzas que actúan a dis-tancia.

Criterio de intensidad: deberemos relacionar la lesión con la fuerza o la magnitud del traumatismo, conclu-yendo que este ha tenido una magnitud apropiada para producir un daño de esa naturaleza. La experimenta-ción, es decir, la capacidad de reproducir experimental-mente la relación causa-efecto ayuda a confi rmar el nexo de causalidad.

Plausibilidad biológica: Bradford-Hill lo explica dicien-do que se trata de que la causa que sospechamos tenga

lógica biológica a la hora de explicar el efecto y advier-te que esta característica viene limitada por los conoci-mientos científi cos que se tienen respecto a la patolo-gía en cuestión en el momento del estudio. Este criterio es asimilable al de verosimilitud del diagnóstico etioló-gico.

Desde el punto de vista biomecánico, cualquiera de ellos puede ser objeto de estudio, pero para los tres últimos pa-rece más fácil de ser entendida su aplicación.

Desde el punto de vista de valoración del criterio topo-gráfi co, como consecuencia del impacto directo del tablero de un vehículo en un ocupante sobre su rodilla, se pueden producir lesiones de varios tipos (fracturas o luxaciones), de distintos huesos (rótula o fémur), en distintas localiza-ciones (tercio proximal, medio o distal)17.

En lo referente al criterio de intensidad, como se ha co-mentado previamente en este artículo, la biomecánica es-tablece criterios de daño a partir de los cuales es esperable una lesión18.

Tras un traumatismo torácico, un paciente presenta una laceración hepática. Desde el punto de vista de valoración, se plantea si se trata de un traumatismo único o se ha debi-do de producir un traumatismo directo sobre el abdomen para justifi car esa lesión. ¿Es verosímil esta lesión a distan-cia? Pues bien, en trabajos experimentales producidos sobre perros anestesiados, Stein et al19 describen lesiones hepáti-cas (laceraciones en el 18% de los sujetos) y esplénicas en animales que reciben impactos directos sobre el corazón. Por lo tanto, desde el punto de vista de plausibilidad bioló-gica, se puede sostener que es posible que tras un trauma-tismo torácico aislado se produzca una laceración hepática, siendo esta disciplina una herramienta científi ca de suma utilidad para establecer este tipo de conclusiones.

Confl icto de intereses

Los autores declaran no tener ningún confl icto de intereses.

Bibliografía

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biomecánica del impacto.-

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