专利名称：插入式现场直读死亡时间测定仪的制作方法
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，过去模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脂类、己二酸二辛脂、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位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(1，2)，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，液层厚达1毫米，将硅化处理过的外盐桥尖端(10)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毫米长陶磁(9)。
测量装置(详见图4)主要由匹配器、模拟放大器(放1)、反对数放大器(放2)Cx-t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放大器做如下说明。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)。其中Cx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)三当。既可用于野外现场，又可作为实验室设备。
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。
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，其中电阻R1＝6.8K，R2＝10K，R313K，R4＝100K，R5＝5.1K，多圈电位器W1＝1K，W2＝1K，W3＝50K，W4＝10K，W5＝20K，W6＝10K。
二极管D1、D2均为ICL 8069，集成元件中1-14为引出线码，Ⅰ(Ⅰ′)、Ⅱ(Ⅱ′)、Ⅲ(Ⅲ′)为三档开关。
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过良好，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。
参考文献[1]赵经隆、高光斗、杜新增中国法医学杂志 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. 黄德培、朱春生分析化学 1986.14.78. Stanley D.Noss，Tirl Tanata.Anal.chem.1975.47.2238.
权利要求
1.一种全新的法医学测量仪表插入式现场直读死亡时间测定义，包括自行设计了Cx-t放大器的测量装置和传感器。传感器包括可插入人体组织的钾离子测量电极和改型的参比电极。本发明主要特征是整机在兼容传统离子计主要功能的基础上，进而实现了常温(5℃-25℃)、高温(26℃-(30℃)、近期和中远期死亡时间的三个档次直读测定。
2.按权利要求1所述的插入式现场直读死亡时间测定仪，其特征在于钾离子测量电极尖端尺寸(7)、敏感膜的组成(10)、膜与尖端玻璃结合的硅化处理工艺及在传统的甘汞电极上加屏蔽线(1);参比电极尖端尺寸(9)及外盐桥的特定内充液(8)。
3.按权利要求所述的插入式现场直读死亡时间测定仪，其特征在于设计的Cx-t放大器可转换信号范围，复盖了正常人及死亡现象发生后涉及的钾离子浓度变化范围，即5-60毫摩尔钾离子浓度，并提供三档开关(Ⅰ-Ⅰ′，Ⅱ-Ⅱ′，Ⅲ-Ⅲ′)实现仪表多功能化。
全文摘要
插入式现场直读死亡时间测定仪，是法医学测定人类死亡时间的重要工具，该机放大电路，除兼容了传统电离子计的主要功能外，利用插入式传感器，直接将尸体体液中钾离子浓度反应出的电位值输入该机测量装置转化为浓度值并最终转化为时间值，实现了由人体体液中化学量向时间量转化的飞跃。该仪器可测高温(26～30℃)、常温(5～25℃)、近期(0～14小时)及中远期(10～240小时)死亡时间(分三档实现)，该机体积小，便携性强，既可在室内作离子浓度分析、死亡时间测定，又可在野外现场快速测定死亡时间。
文档编号G04F13/04GK1050779SQ9010853
公开日1991年4月17日 申请日期1990年10月25日 优先权日1990年10月25日
发明者高光斗, 曾益, 朱秀云 申请人:北京市刑事科学技术研究所