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探析生物電阻抗在法醫學中應用
摘要: 目的 利用生物電阻抗技術測量尸體組織的電阻抗的死后變化，與死后經過時間的內在變化關系，試圖尋找一種簡便、準確可靠推斷死后經過時間的新方法。方法 用阻抗測量儀測量大鼠全身多處、牛骨骼肌、豬肝臟組織不同死后經過時間的電阻抗。結果 大鼠軀體組織的電阻抗、牛骨骼肌和豬肝臟組織電阻抗隨著死后經過時間的延長存在規律性變化。有望推斷人體死后經過的時間。關鍵詞: 法醫病理學 死后經過時間 生物電阻抗
死亡時間推斷指從死亡發生到發現或檢查尸體時所經歷的時間，又稱死后間隔時間。是法醫工作的一個重要方面，也是工作中的難點。目前用于推斷死亡時間的各種指標中，仍沒有一個理想的簡便的易于操作的價格低廉的指標用于死亡時間的推斷，所以急待發現新的指標推斷死亡時間。更簡便實用應用于法醫學的實踐，有學者研究發現大鼠尸體組織及軀干階段的電阻抗及豬肝臟組織、牛骨骼肌電阻抗值隨著死亡時間的延長存在規律性變化，本文對這方面的研究成果加以綜述。
生物電阻抗技術的概念
生物電阻抗技術(bioelectrical impedance technic)是利用生物組織及器官的電學特性及其變化來提取人體生物體內生理、病理狀況相關的生物醫學信息的一種無損傷的檢測技術。它通常是借助置于生物組織表面的驅動電極向檢測對象送入一微小的交變電流(或電壓)信號，同時，通過測量電極測量組織表面的電壓(電流)信號，計算出相應電阻抗，然后根據不同的應用目的，獲取相關的生理和病理信息[1-3]這種技術在醫學領域上已經有廣泛的應用，如利用生物組織電阻抗技術測定阻抗血流圖、人體阻抗成像、人體成分測量；心、腎、腦等臟器的循環功能監測及疾病的診斷[4-8]這種技術具有無創、無害、廉價、操作簡單和功能信息豐富等特點，因而在法醫工作中有廣大的應用前景；南非學者Querido等[9]1992年首先將生物電阻抗技術應用于法醫學推斷死后時間研究, 本文將從尸體組織電阻抗相對于死后時間的關系研究方面進行綜述。
大鼠軀干、胸部、腹部皮膚、頭皮、皮下肌肉等處不同死后經過時間的電阻抗變化
1) 大鼠完整軀干、胸部及腹部皮膚電阻的死后變化：Querido D．等[10]人檢測大鼠完整軀干、 胸部、腹部直流電阻的死后變化，條件溫度控制為9.0±1.5℃，對儀器也做了些改進，選擇了8只大鼠完整的軀干、胸腹部的肌肉組織，主要由骨骼肌組成，電極保留21天不動，實驗中選擇死后時間間隔分別為1h、2d、3d、21d，胸部電阻1h、3d、21d分別為174±27、333±36、173±33Ω，軀干部電阻1h、2d、21d分別為337±31、567±46、294±39Ω，腹部電阻1h、1d、21d分別為163±22、254±33、121±19Ω，通過數據可以發現這些部位的電阻值呈現先線性上升后線性下降的趨勢。
2) 大鼠腹部皮褶、頭皮阻抗的死后變化：Querido D.等[10]人取8只大鼠，恒溫箱溫度設為(9.0±1.5℃)，交流電激勵頻率為1KHz,測量死后大鼠腹部皮褶電阻抗變化，結果發現8只大鼠皮褶阻抗表現相似的變化規律，死后1h、24、48、72、96、120h的電阻抗值分別為157±18.0、238.9±25.2、256.3±27.4、268.9±29.9、279.5±31.7、283.2±32.5Ω,大鼠腹部皮褶阻抗逐漸下降，與死亡時間(h)的對數呈線性關系，這個結果提示死后大鼠腹部皮褶阻抗可能作為最有用的推斷死亡時間的阻抗指標之一；Querido D.等人還對8只大鼠頭皮的交流電時阻抗進行了測量，交流電激勵頻率為1KHz，結過顯示死后1-24h內大鼠頭皮阻抗變化最大，24h-144h內大鼠頭皮阻抗與時間呈雙峰曲線變化，提示大鼠頭皮阻抗可能不適合作為推斷死亡時間的指標。
3) 大鼠皮下肌肉組織電阻抗測量，分析肌肉組織電阻抗和死亡時間之間的內在聯系；國內學者趙小紅等[11]人利用華中科技大學研制的四電極生物阻抗測量儀選取20只成年大白鼠為研究對象，隨機分成四組，并且選定四個不同的測量的溫度（9℃，14℃，16℃，20℃），設定每隔3h記錄一次電阻數據值，然后對所測的數據進行統計分析，對不同時間點電阻抗值和死亡時間的關系進行曲線擬合，計算相關系數；結果顯示所有的大鼠皮下肌肉組織電阻抗呈現先上升后下降的趨勢，即死亡初期1～4天電阻抗幅值迅速上升，達峰后隨著時間的推移呈下降趨勢，最終趨于平坦；同時也發現溫度越高，生物電阻抗值上升和下降的速度也越快。
牛宰后骨骼肌生物電阻抗隨死亡時間的變化
劉慧燕等[13]學者采用四導聯的生物阻抗測量儀，試驗變頻范圍設定為5KHZ-200KHZ,通過RS232串口線與計算機相連接，試驗中隨機采取15頭牛作為樣品，分為兩個組，每頭牛取樣品10份，除了當天測定的樣品外，其余9份分樣真空包裝，當天測定的樣品立即測定(放血到測定大概需要3個小時)生物電阻抗值、PH值，以后每24小時取樣測定以上指標，對測定出的結果進行分析，分析宰后牛骨骼肌生物電阻抗隨時間的變化趨勢。實驗中發現，牛宰后初期，僵直化開始建立，生物電阻抗迅速上升，頻率在5、10、20KHZ時，阻抗值第二天最高，第三天隨時間的推移呈線形下降趨勢，最終趨于平坦。頻率大于40KHZ時，第三天生物電阻抗值最高，第四天開始生物電阻抗值變化緩慢。頻率在5、10、20KHZ時，阻抗值第二天最高，這與電流信號較弱和僵直過程細胞內發生的一系列生理生化反應有密切的關系。
生物電阻抗值變化的影響因素
溫度：
環境溫度是影響電阻抗幅值最主要的參數之一，生物電阻抗與死亡關系其實質是反映尸冷和自溶的聯合作用。趙小紅等[12]人取Wi
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