探析生物电阻抗在法医学中应用

star健康成年20只大鼠，分成4个实验组，分别对应于四个不同的测量温度，结果发现温度越高，生物电阻抗值上升的越快，下降的也越快，温度低生物电阻抗值上升得越缓慢，下降得更缓慢，生物电阻抗下降斜率与温度变化成正相关。David Querido等[11]人在室温下测量大鼠尸体细胞外阻抗的同时，将不同尸温下的测量值纠正为40℃的理论值，校正后的阻抗值从死后1～72h一直呈直线下降。
        PH值：
        尸体组织由于血供的中断，尸体组织的有氧代谢中止，取而代之的是无氧糖酵解增强，最后代谢中止，无氧糖酵解导致了肌肉的PH值的下降，加之低温的作用，使得肌桨网的钙离子游离出来，PH值的变化，也使得细胞膜上的钠钾ATP酶的活性发生变化，从而引起细胞内外离子变化，细胞内钠水滞留，从而引起细胞内渗透压升高，细胞肿胀。细胞外离子浓度减少，电导减少，生物电阻抗增强，随着时间的变化，细胞肿胀破裂，电导增强，从而引起生物电阻抗下降。因此选择适宜的PH值环境监测，有利于利用生物电阻抗推断死亡时间的变化。
        频率：
        1964年Schwan提出频散理论，表明生物组织的电特性随频率在不同的频段呈显著变化，生物电阻抗值受电流信号频率的影响较明显，频率越大，阻抗值越小。方海田[22]等对40头牛的实验也验证了这一点，随着频率的升高生物电阻抗值均呈下降趋势，尤其前三天变化较明显，第四天到第十天生物电阻抗值的下降幅度逐渐减小。这符合了电阻抗频率特性。电阻抗频率特性就是生物组织的电阻抗随着激励信号频率增加而减小现象，19世纪末Bersnstein 提出了他的”细胞膜理论”，他认为细胞内才是导电性的组织，而包围它的细胞膜在低频时是绝缘的，细胞外是导电的细胞间质。当输入低频电流时，由于细胞膜在低频时是绝缘的，所以电流必须绕过细胞膜流过。然而，在输入高频电流时，细胞膜的电容特性允许电流进入细胞，这样就大大增加了细胞直接载流的能力，1910年，Hober实验也支持了这一理论。
        肌肉组织纤维方向：
        刘慧燕等[20]人也发现肌肉的纤维方向对生物电阻抗值也有很大的影响，频率在5KHZ到100KHZ时，肌肉纤维方向对电阻抗值影响最大，即横向电阻（沿垂直于骨骼肌的方向）大于纵向电阻（沿骨骼肌的方向）在100KHZ到200KHZ时影响较小。这可能与肌肉组织的成分有关。离子要穿过肌纤维膜和结缔组织膜，这使得离子在肉组织内的运动阻力增大，所以电导率较低，阻抗值较大。
 肌肉组织的失水率：
        方海田等[14]人对牛宰后骨骼肌肉的生物电阻抗值、失水率进行了测试，结果表明宰后十天牛肉样二项指标均有明显的变化全部肉样的失水率总的变化是先上升后下降，这点和牛宰后骨骼肌肉的生物电阻抗值变化趋势一样，同时宰后肉的保水性受以下几方面因素的影响：pH 值、蛋白质的变性程度、ATP含量，可以推测是因为受到理化因互的影响，从而影响肌肉组织的保水性，继而引起生物电阻抗值的变化。
        电极：
        宫伟彦等[15]人人选取了不同生产厂家的4种一次性银／氯化银心电图，按顺序编号为电极1，2，3和4，对其交、直流阻抗性能及其变化情况进行观察。为了摊除其他因素的影响，测量时将同样的2只被测电极相互对接，形成电极对进行测量。电极1为不干涸导电凝胶，电极2为导电压敏胶，电极3，4为预制胶。每种电极均选取5对进行测量，取其平均。结果发现：电极1测量到8到10小时，其交流阻会突然发生变化，直降为零，如停止测量，过1到2个小时，电阻抗值会恢复，再在经过一段时间又会降到零，而电极2没有较大的变化，电极3、4也不会突然变为零，同时还发现电极对的接触状态对电阻抗有很大的影响，当电极对接触较紧的时，交流阻抗较小，当电极对接触较松时，交流阻抗较大。因此选择适宜的电极测量电阻抗极为重要，应当建立电阻抗测量电极技术标准和相关评价方案，这在国内外研究还是没有的。
        回顾与展望
        Querido D.等[9-11]人经过多年的研究，发现了生物组织的电阻率、腹部皮褶阻抗，国内学者赵小红等[19]人也发现大鼠皮下肌肉组织电阻抗也有娄似规律的变化，刘慧燕等[13]学者对牛骨骼肌研究以及国外学者D. Haemmerich等[16]对猪肝脏组织生物电阻抗的研究都得到了娄似规律性的变化，为最后过度到人的尸体，取得有用价值的依据，实验中选材有躯体肌肉组织到和内脏组织，能够更可靠反映电阻抗与死亡时间的关系，有待我们深入研究。
 
参 考 文 献
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