Comparison of soft tissue and bone injuries caused by handgun or rifle bullets: an experimental study

Abstract

Objectives: The aim of this study was to investigate the factors that influence the severity of soft tissue and bone injuries occurring in gunshot traumas and to compare the effects of handgun and rifle bullets on these injuries. Methods: Sixteen tissue simulants which were made of transparent gel candle blocks and calibrated to muscle tissue were targetted by pistol (9 mm parabellum) or military rifle (G-3) bullets. Half of the blocks contained fresh calf humerus bone. The effects of the bullets in tissue simulants were monitored by using high velocity cameras capable of taking 1,000 views per second. Results: On a millisecond time scale, handgun bullets produced a small-sized temporary cavity while rifle bullets produced a wide temporary cavity in isolated soft tissue simulants. It was shown that the differences in the size of temporary cavities resulting from the blast effect correlated highly with the severity of injury occurring in soft tissues. In samples at which calf humerus bone was targetted, we observed that fragmentation and cavity effects correlated highly with the velocity of the bullet and determined the severity of injury. Conclusion: Experimental demonstration of differences in the size and severity of injuries caused by handgun or rifle bullets may have significant implications in the planning of treatment.

Keywords

• -

Tabanca ve piyade tüfeği mermileri ile oluşturulan yumuşak doku ve kemik yaralanmalarının karşılaştırılması: Deneysel çalışma

Öz

Amaç: Ateşli silahlara bağlı yumuşak doku ve kemik yaralanmalarının boyutlarını değiştiren etkenleri deneysel olarak araştırmak ve tabanca ve piyade tüfeği mermileri arasındaki etki farklılıklarını belirlemek. Çalışma planı: Kas dokusu ile kalibrasyonu yapılmış 16 adet yumuşak doku simulantına (saydam mum) tabanca ve piyade tüfeği ile ateş edildi. Atışlar 9 mm parabellum tabanca ve Türk Silahlı Kuvvetleri’nde kullanılan G-3 piyade tüfeği ile, taze dana humerus kemiği konmuş ya da konmamış bloklara yapıldı. Mermilerin simulant içindeki etkileri saniyede 1000 görüntü kapasiteli yüksek hızlı kameralar ile izlendi. Sonuçlar: Tabanca mermilerinin izole yumuşak doku modelinde oluşturduğu küçük boyutlu geçici kavite etkisine karşın, piyade tüfeği mermilerinin aynı simulant içinde meydana getirdiği geniş kavite bir milisaniye aralıklarla görüntülendi. Blast etki olarak bilinen geçici kavite boyutları arasındaki bu farkın yumuşak dokularda oluşan yaralanmaların şiddetini değiştiren en büyük etken olduğu gösterildi. Kemikli simulantlarda, kemik dokusuna çarpan mermilerin parçalanırken oluşturdukları parça ve kavite etkilerinin merminin hızıyla orantılı olduğu ve yaralanma şiddetini belirlediği gözlendi. Çıkarımlar: Tabanca ve piyade tüfeği mermilerinin oluşturdukları ateşli silah yaralanmalarında boyut ve şiddet farklılıklarının deneysel ortamda ve görsel olarak belirlenmesi, tedavinin planlanmasına önemli katkıda bulunabilir.

Anahtar Kelimeler

• firearms;models, biological;wounds, gunshot;physiopathology/radiography