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目的和意义: 准确地推断死亡时间(Postmortem Interval, PMI)一直是法医鉴定的重要课题。本实验利用生物力学及生物化学理论和技术,同步检测多项脑组织生物力学和生物化学指标组合地推断PMI。 材料与方法: 屠宰场放血处死的成年家猪(4个月龄,体重120-150kg),提取全脑组织,置于恒温恒湿人工气候箱,每隔12h用标准化拍照装置拍照并观察各时间点脑组织大体形态变化,“六定”规范冠状切取脑组织,制备成标准化生物力学试件和固定-萃取液检材;利用Photoshop CS5软件计算RGB、R、G和B值;常规制作脑组织石蜡切片,分别HE、Glees神经纤维染色,用Image-Pro Plus6.0量化分析,计算白质间隙总面积及IOD;利用便携式生物力学检测仪(KDI-0.2)对4%甲醛和80%乙醇固定的标准化试件行纵轴单向压缩,记录力-变形曲线、极限载荷、弹性模量、平均力、应力等数据;利用PH计和紫外-可见分光光度计对4%甲醛和80%乙醇固定-萃取液进行PH值和吸光度、色度、与茚三酮、苏丹Ⅲ反应后吸光度检测。 统计分析 利用SPSS16.0、excel、GraphPad Prism5等软件统计分析,取均数和标准差,采用t检验及方差分析,以P<0.05为显著性差异。 结果: ⑴家猪脑RGB、R、G值均呈时序性下降(P<0.05),死后60-180h,与PMI相关回归方程分别:Y=-4.3168X+124.16(R2=0.8544),Y=-8.1864X+157.18(R2=0.8742),Y=-6.2943X+142.04(R2=0.9232),而0-72h B值与PMI的方程为Y=-0.972X+136.9(R2=0.9803)。 ⑵在Glees染色图片量化分析各项指标中,死后0-48h,与PMI有统计学意义的脑白质间隙总面积:Y=1.115X+13.21(R2=0.9653),IOD:Y=2.61X+28.01(R2=0.9616);脑干间隙总面积:Y=0.2X+10.66(R2=0.987),IOD: Y=0.5X+27.29(R2=0.991)。 ⑶在4%甲醛和80%乙醇固定脑组织生物力学参数中,与PMI有统计学意义的极限载荷、平均力、弹性模量、断裂能量均呈下降趋势(P<0.05)。死后12-60h,甲醛固定的回归方程分别:Y=-0.3299X+21.22(R2=0.9273),Y=-0.107X+6.998(R2=0.8885),Y=-1.166 X+79.12(R2=0.8883),Y=-0.3958X+28.91(R2=0.8757)。死后12-48h,乙醇固定的回归方程分别:Y=-0.324X+17.6(R2=0.7854),Y=-0.06X+4.103(R2=0.8173),Y=-1.025X+56.78(R2=0.7137),Y=-0.44X+29.22(R2=0.5281)。 ⑷在4%甲醛和80%乙醇脑固定-萃取液生化指标中,死后12-60h,甲醛和乙醇萃取液350nm色度值与PMI相关回归方程分别:Y=1.12X+2.47(R2=0.6753),Y=1.5X+5.5(R2=0.7260);死后24-72h,80%乙醇固定-萃取液与茚三酮显色后570nm处吸光度与PMI相关回归方程:Y=0.011X-0.183(R2=0.8139),甲醛的无统计学意义。 结论: ⑴基于生物组织死后变化是生物大分子-中分子-小分子-离子和元素的单向性降解过程,这是本实验中与茚三酮显色的蛋白质及其降解产物时序性变化的机制,也是形态结构变化的本质,而结构变化又决定生物力学指标时序性变化,综合构成了本实验的尸体组织生物化学、形态学和生物力学检测指标推断PMI的本-构关系和构-效关系的理论依据。 ⑵常规甲醛和乙醇固定液,可以在尸检取材时,立即终止导致组织结构破坏的自溶腐败,同时具有增效性,即提高组织生物力学性状、延长检测时限、获得更大生物力学参数时序性差异,其中,甲醛固定的组织生物力学性状推断PMI相关方程比乙醇的好。 ⑶常规乙醇固定-萃取液的色度值、PH、茚三酮显色观测指标推断PMI均显著优于甲醛的,可能基于甲醛的醛基比乙醇的羟基活性大而与各类大分子降解产物反应所致。