專利名稱：插入式現(xiàn)場(chǎng)直讀死亡時(shí)間測(cè)定儀的制作方法
插入式現(xiàn)場(chǎng)直讀死亡時(shí)間測(cè)定儀是一種法醫(yī)學(xué)電子測(cè)量?jī)x器。即利用電位分析的原理，將體液中的化學(xué)量轉(zhuǎn)化為電量，并進(jìn)而轉(zhuǎn)化為時(shí)間量的測(cè)量裝置，可用于測(cè)定人類死后經(jīng)歷的時(shí)間。
人體體液中的鉀離子是維持正常機(jī)體活動(dòng)的最重要的無(wú)機(jī)離子之一。測(cè)定其濃度除在臨床醫(yī)學(xué)上有重要意義外，八十年代以來(lái)人們逐漸認(rèn)識(shí)到它在推斷死亡時(shí)間方面的特殊作用[1]。過(guò)去市售的測(cè)定離子濃度的儀器很多，國(guó)內(nèi)有江蘇電分析儀器廠、金壇電子儀器廠產(chǎn)品等，國(guó)外有Orin公司的離子計(jì)、西德2020型鉀鈉分析儀等，但尚未發(fā)現(xiàn)有直接將離子濃度值轉(zhuǎn)換為死亡時(shí)間的裝置和報(bào)道，儀器的傳感器部份起關(guān)鍵作用的是敏感膜，過(guò)去模中活性劑多采用纈氨霉素、冠醚類等;增塑劑采用鄰苯二甲酸脂類、己二酸二辛脂、四苯硼鉀等;聚氯乙烯等則可作為成膜物的基體[1][3][4]。敏感膜組分的具體配比由于用途不同各有差異，傳感器是由一支測(cè)量電極和一支參比電極組成，但市售電極直徑均在4～10毫米左右，不能嵌入組織。有些報(bào)道中提到的涂絲電極經(jīng)作者試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)膜與金屬結(jié)合不夠牢固，尚未見(jiàn)商品出售。[5][6]因此，制作一種既有一定強(qiáng)度適合野外使用，又有較高靈敏度的傳感器，并將傳感器提取的電位信號(hào)最終轉(zhuǎn)換為死亡時(shí)間值的測(cè)量?jī)x器，就是本發(fā)明的主要目的。
該儀由傳感器和測(cè)量裝置兩部分組成，傳感器中的鉀離子測(cè)量電極(詳見(jiàn)圖1)采用傳統(tǒng)的雙鹽橋甘汞電極改制而成將頂部普通導(dǎo)線改為屏蔽線(1，2)，外鹽橋(5)尖端玻璃拉細(xì)至外徑為1.2～1.5毫米，內(nèi)徑為0.4～0.6毫米(7)，再進(jìn)行硅化處理將玻管尖端內(nèi)壁1厘米處(7)，浸潤(rùn)少許二甲基環(huán)氧硅烷，在200℃下烘烤30分鐘備用，將15毫克纈氨霉素、1.4毫升己二酸二辛脂、0.5克聚氯乙烯粉和20毫升四氧呋喃混合而成的制膜液，至于一玻璃皿中，液層厚達(dá)1毫米，將硅化處理過(guò)的外鹽橋尖端(10)浸入液層(約1秒鐘)，取出在通風(fēng)處放置三天以上即可備用。使用時(shí)外鹽橋中充滿飽和氯化鉀溶液(6)。傳感器中的參比電極(詳見(jiàn)圖2)采用傳統(tǒng)的甘汞電極，外鹽橋改制尺寸與鉀離子測(cè)量電極相同，充液為0.1N氯化鋰(8)尖端內(nèi)燒結(jié)7～8毫米長(zhǎng)陶磁(9)。
測(cè)量裝置(詳見(jiàn)圖4)主要由匹配器、模擬放大器(放1)、反對(duì)數(shù)放大器(放2)Cx-t放大器(放3)及顯示器等部分組成。除Cx-t放大器外，其余電路與各種離子計(jì)的傳統(tǒng)方法無(wú)顯著差異、故僅對(duì)Cx-t放大器做如下說(shuō)明。眼球玻璃體液中鉀離子濃度與死亡時(shí)間在不同條件下有三個(gè)關(guān)系式[1]常溫(5～25℃)，0～14小時(shí)，t＝2.75(Cx-4.90)常溫(5～25℃)，10～240小時(shí)，t＝6.30(Cx-6.20)高溫(26～30℃)，0～70小時(shí)，t＝4.50(Cx-6.20)t為死亡時(shí)間(單位為小時(shí))，Cx為鉀離子濃度(單位為毫摩爾濃度)。
Cx-t的轉(zhuǎn)換可利用線性放大器實(shí)現(xiàn)(詳見(jiàn)圖5)。其中Cx測(cè)量范圍為5～60毫摩爾，輸入信號(hào)范圍50～600毫伏。
本儀器優(yōu)越性在于體積小(250×155×50mm)可便攜;可直讀死亡時(shí)間，不必進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，便于基層工作人員使用;傳感器可直接插入人體所需部位，動(dòng)態(tài)追蹤鉀離子濃度變化，利于辦案、科研;線路簡(jiǎn)單、成本低、Cx-t放大線路精度高(與理論值相對(duì)誤差不大于0.5%);功能多，可顯示離子濃度負(fù)對(duì)數(shù)值(用于初始電位較正)，離子濃度值，死亡時(shí)間值，死亡時(shí)間又分常溫近期(0～14小時(shí))，常溫遠(yuǎn)期(10～240小時(shí))及高溫(0～70小時(shí))三當(dāng)。既可用于野外現(xiàn)場(chǎng)，又可作為實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。


圖1、鉀離子測(cè)量電極結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2、參比電極(甘汞電極)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3、鉀離子測(cè)量電極尖端局部剖視圖。
圖4、插入式現(xiàn)場(chǎng)直讀死亡時(shí)間測(cè)定儀的原理方框圖。
圖5、插入式現(xiàn)場(chǎng)直讀死亡時(shí)間測(cè)定儀的Cx-t放大器線路圖，其中電阻R1＝6.8K，R2＝10K，R313K，R4＝100K，R5＝5.1K，多圈電位器W1＝1K，W2＝1K，W3＝50K，W4＝10K，W5＝20K，W6＝10K。
二極管D1、D2均為ICL 8069，集成元件中1-14為引出線碼，Ⅰ(Ⅰ′)、Ⅱ(Ⅱ′)、Ⅲ(Ⅲ′)為三檔開(kāi)關(guān)。
實(shí)施方案已按照?qǐng)D4構(gòu)想及圖5放大器線路制成了長(zhǎng)250毫米、寬155毫米、高50毫米多功能樣機(jī)，與圖1、圖2所示鉀離子測(cè)量電極和參比電極匹配效過(guò)良好，在尸體眼球玻璃體中實(shí)測(cè)，響應(yīng)時(shí)間在2分鐘左右，已達(dá)實(shí)用要求，它標(biāo)志著法醫(yī)學(xué)電子測(cè)量?jī)x表中一個(gè)新機(jī)種的誕生。
參考文獻(xiàn)[1]趙經(jīng)隆、高光斗、杜新增中國(guó)法醫(yī)學(xué)雜志 1988.N03.146. Leblane o.H.Jr.Grubb W.F.，aNAL.Chem.1976.48.1658. Ryba o. .Pet'ranek T.，T.Electr.chem.1973.44.425. Fiedler U. .Ruziczka T.，Anal.Acta.1973.57.179. 黃德培、朱春生分析化學(xué) 1986.14.78. Stanley D.Noss，Tirl Tanata.Anal.chem.1975.47.2238.
權(quán)利要求
1.一種全新的法醫(yī)學(xué)測(cè)量?jī)x表插入式現(xiàn)場(chǎng)直讀死亡時(shí)間測(cè)定義，包括自行設(shè)計(jì)了Cx-t放大器的測(cè)量裝置和傳感器。傳感器包括可插入人體組織的鉀離子測(cè)量電極和改型的參比電極。本發(fā)明主要特征是整機(jī)在兼容傳統(tǒng)離子計(jì)主要功能的基礎(chǔ)上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了常溫(5℃-25℃)、高溫(26℃-(30℃)、近期和中遠(yuǎn)期死亡時(shí)間的三個(gè)檔次直讀測(cè)定。
2.按權(quán)利要求1所述的插入式現(xiàn)場(chǎng)直讀死亡時(shí)間測(cè)定儀，其特征在于鉀離子測(cè)量電極尖端尺寸(7)、敏感膜的組成(10)、膜與尖端玻璃結(jié)合的硅化處理工藝及在傳統(tǒng)的甘汞電極上加屏蔽線(1);參比電極尖端尺寸(9)及外鹽橋的特定內(nèi)充液(8)。
3.按權(quán)利要求所述的插入式現(xiàn)場(chǎng)直讀死亡時(shí)間測(cè)定儀，其特征在于設(shè)計(jì)的Cx-t放大器可轉(zhuǎn)換信號(hào)范圍，復(fù)蓋了正常人及死亡現(xiàn)象發(fā)生后涉及的鉀離子濃度變化范圍，即5-60毫摩爾鉀離子濃度，并提供三檔開(kāi)關(guān)(Ⅰ-Ⅰ′，Ⅱ-Ⅱ′，Ⅲ-Ⅲ′)實(shí)現(xiàn)儀表多功能化。
全文摘要
插入式現(xiàn)場(chǎng)直讀死亡時(shí)間測(cè)定儀，是法醫(yī)學(xué)測(cè)定人類死亡時(shí)間的重要工具，該機(jī)放大電路，除兼容了傳統(tǒng)電離子計(jì)的主要功能外，利用插入式傳感器，直接將尸體體液中鉀離子濃度反應(yīng)出的電位值輸入該機(jī)測(cè)量裝置轉(zhuǎn)化為濃度值并最終轉(zhuǎn)化為時(shí)間值，實(shí)現(xiàn)了由人體體液中化學(xué)量向時(shí)間量轉(zhuǎn)化的飛躍。該儀器可測(cè)高溫(26～30℃)、常溫(5～25℃)、近期(0～14小時(shí))及中遠(yuǎn)期(10～240小時(shí))死亡時(shí)間(分三檔實(shí)現(xiàn))，該機(jī)體積小，便攜性強(qiáng)，既可在室內(nèi)作離子濃度分析、死亡時(shí)間測(cè)定，又可在野外現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)定死亡時(shí)間。
文檔編號(hào)G04F13/04GK1050779SQ9010853
公開(kāi)日1991年4月17日 申請(qǐng)日期1990年10月25日 優(yōu)先權(quán)日1990年10月25日
發(fā)明者高光斗, 曾益, 朱秀云 申請(qǐng)人:北京市刑事科學(xué)技術(shù)研究所