[发明专利]插入式现场直读死亡时间测定仪

说明书

插入式现场直读死亡时间测定仪是一种法医学电子测量仪器。即利用电位分析的原理，将体液中的化学量转化为电量，并进而转化为时间量的测量装置，可用于测定人类死后经历的时间。

人体体液中的钾离子是维持正常机体活动的最重要的无机离子之一。测定其浓度除在临床医学上有重要意义外，八十年代以来人们逐渐认识到它在推断死亡时间方面的特殊作用〔1〕。过去市售的测定离子浓度的仪器很多，国内有江苏电分析仪器厂、金坛电子仪器厂产品等，国外有Orin公司的离子计、西德2020型钾钠分析仪等，但尚未发现有直接将离子浓度值转换为死亡时间的装置和报道，仪器的传感器部份起关键作用的是敏感膜，过去膜中活性剂多采用缬氨霉素、冠醚类等;增塑剂采用邻苯二甲酸酯类、己二酸二辛酯、四苯硼钾等;聚氯乙烯等则可作为成膜物的基体〔1〕、〔3〕、〔4〕。敏感膜组分的具体配比由于用途不同各有差异，传感器是由一支测量电极和一支参比电极组成，但市售电极直径均在4-10毫米左右，不能嵌入组织。有些报道中提到的涂丝电极经作者试验发现膜与金属结合不够牢固，尚未见商品出售。〔5〕〔6〕

因此，制作一种既有一定强度适合野外使用，又有较高灵敏度的传感器，并将传感器提取的电信号最终转换为死亡时间值的测量仪器，就是本发明的主要目的。

该仪器由传感器和测量装置两部分组成，传感器中的钾离子测量电极（详见图1）采用传统的双盐桥甘汞电极改制而成：将顶部普通导线改为屏蔽线（1），屏蔽帽（2），甘汞电极芯体（3），内盐桥（4），外盐桥（5）尖端玻璃拉细至外径为1.2-1.5毫米，内径为0.4-0.6毫米（7），再进行硅化处理：将玻管尖端内壁1厘米处（7）浸润少许二甲基环氧硅烷，在200℃下烘烤30分钟备用，将15毫克缬氨霉素、1.4毫升己二酸二辛酯、0.5克聚氯乙烯粉和20毫升四氢呋喃混合而成的制膜液，置于一玻璃皿中，液层厚达1毫米，将硅化处理过的外盐桥尖端（7）浸入液层（约1秒钟），取出在通风处放置三天以上即可备用。使用时外盐桥中充满饱和氯化钾溶液（6）。传感器中的参比电极（详见图2）采用传统的甘汞电极，外盐桥改制尺寸与钾离子测量电极相同，充液为0.1N氯化锂（8）尖端内烧结7-8毫米长陶瓷（9）。

测量装置（详见图4）主要由钾离子测量电极（11）、参比电极（12）、匹配器、模拟放大器（放1）、反对数放大器（放2）、Cx-t放大器即浓度一时间转换放大器（放3）及显示器等部分组成。除Cx-t放大器外，其余电路与各种离子计的传统方法无显著差异，故仅对Cx-t放大器作如下说明。眼球玻璃体液中钾离子浓度与死亡时间在不同条件下有三个关系式〔1〕：

常温（5-25℃），0-14小时，t＝2.75（Cx-4.90）

常温（5-25℃），10-240小时，t＝6.30（Cx-6.20）

高温（26-30℃），0-70小时，t＝4.50（Cx-6.20）

t为死亡时间（单位为小时），

Cx为钾离子浓度（单位为毫摩尔浓度）。

Cx-t的转换可利用线性放大器实现（详见图5）。

Cx-t测量范围为5-60毫摩尔，输入信号范围50-600毫伏。

本仪器优越性在于体积小（250×155×50mm）可便携;可直读死亡时间，不必进行数据处理，便于基层工作人员使用;传感器可直接插入人体所需部位，动态追踪钾离子浓度变化，利于办案、科研;线路简单、成本低、Cx-t放大线路精度高（与理论值相对误差不大于0.5%）;功能多，可显示离子浓度负对数值（用于初始电位较正），离子浓度值，死亡时间值，死亡时间又分常温近期（0-14小时），常温远期（10-240小时）及高温（0-70小时）三挡。既可用于野外现场，又可作为实验室设备。

实施方案：

已按照图4构想及图5放大器线路制成了长250毫米、宽155毫米、高50毫米多功能样机，与图1、图2所示钾离子测量电极和参比电极匹配效果良好，在尸体眼球玻璃体中实测，响应时间在2分钟左右，已达实用要求，它标志着法医学电子测量仪表中一个新机种的诞生。

附    附图说明：

图1    钾离子测量电极结构示意图

图2    参比电极（甘汞电极）结构示意图

图3    钾离子测量电极尖端局部剖视图

其中，7为外盐桥玻管尖端，10为敏感膜

图4    插入式现场直读死亡时间测定仪的原理方框图

图5    插入式现场直读死亡时间测定仪的Cx-t放大器线路图