第一篇：變性梯度凝膠電泳及其在法醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

【關(guān)鍵詞】變性梯度凝膠電泳；法醫(yī)學(xué)應(yīng)用

【中圖分類號】r919．

2【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】b

【文章編號】1007—9297(2005)02—0063—0

4隨著人類基因組計(jì)劃的實(shí)施和迅速發(fā)展．人類基

因的神秘面紗已逐步揭開，越來越多的疾病或基因多

樣性均與基因的突變有關(guān)。因此，對基因突變的篩選

或

診斷無論對基礎(chǔ)研究還是臨床研究均具有重要意

義。近年來，一系列新的基因突變檢測方法層出不窮的同時，經(jīng)典的方法也不斷得到改進(jìn)。其中。由fischer

和lerman[，2】創(chuàng)立的變性梯度凝膠電泳(denaturing gra—

dient gel electrophoresis，dgge)歷經(jīng)多次改良，已發(fā)

展成一類極具實(shí)用價(jià)值的常規(guī)突變檢測技術(shù)．被廣泛

應(yīng)用于疾病的診斷或相關(guān)基因的篩查、人類基因多態(tài)

性分析、微生物種群研究等各個領(lǐng)域。

一、dgge基本原理

dgge是利用dna的物理性質(zhì)進(jìn)行突變分析的。

其原理是基于待測dna 片段雙螺旋的解鏈溫度

(melting temperature。tm)。tm值由dna片段的堿基

數(shù)目和堿基組成共同決定。主要引起低溫解鏈區(qū)域解

鏈。當(dāng)dna片段在變性劑(尿素和甲酰胺)濃度呈線

性梯度增加的凝膠中電泳時。起初雙螺旋dna片段

以恒定的速率(由分子量決定)向前遷移，在抵達(dá)變性

效果相當(dāng)于其tm值的變性劑濃度點(diǎn)時．雙鏈dna開

始部分解鏈．部分解鏈后的dna分子呈分枝狀使其

遷移速度極度減緩．幾乎處于“停頓”狀態(tài)。長度相同

但序列不同的dna片段。即使僅存在單個堿基改變。

也將影響鄰近堿基間的相互作用．導(dǎo)致tm值的改變．

從而在不同的變性劑濃度點(diǎn)解鏈、“停頓”．這樣dna

片段由于相同電泳時間內(nèi)的不同位移而得以分離。

上述原理僅能檢測dna片段中低溫解鏈區(qū)存在的序列差異或突變．而位于高溫解鏈區(qū)的則無法檢

出．因高溫解鏈區(qū)解鏈的變性條件可使整個雙鏈完全

解開導(dǎo)致序列依賴的凝膠遷移特性喪失?；诖耍?/p>

通過克隆或pcr方法在待檢目的片段的5 端引入

3o 5o個gc堿基組成的寡核苷酸鏈． 即gc—clamp。

使其成為片段中tm最高的區(qū)域，從而使目的片段高

溫解鏈區(qū)解鏈時dna雙螺旋不至于完全解鏈成單

鏈，極大增加dgge的突變檢出率。[3]

變性梯度凝膠是有方向性的，據(jù)此可將dgge分

為兩類：垂直dgge和平行dgge。垂直dgge的變

性劑梯度方向與電泳方向垂直，可用于確定同一dna

片段上不同的解鏈區(qū)域、優(yōu)化樣本的分離條件或分析

pcr產(chǎn)物的組成；平行dgge的變性劑梯度方向與電

泳方向一致，在所檢測的dna解鏈區(qū)域和溫度已知的情況下可用于多個樣本的同時分析。

二、dgge衍生技術(shù)

圈i t 曩

(一)恒定變性凝膠電泳(constant denaturant gel

electrophoresis，cdge)

由hovig等嗍(1991年)在dgge的基礎(chǔ)上發(fā)展

而來．它是通過預(yù)試驗(yàn)或理論計(jì)算預(yù)先精確確定待測

dna片段的tm值后即采用相當(dāng)于該tm值的單一變

性劑濃度的凝膠電泳．使不同的dna片段各自以不

同但恒定的速度遷移。cdge避免了化學(xué)變性劑梯度的應(yīng)用．且選擇特定的最佳變性劑濃度可獲得最好的分辨效果。同時克服了dgge電泳時間長的缺點(diǎn)，使

其變得更加簡單快速。但對含有多個解鏈區(qū)域的目的片段需選擇不同濃度的變性凝膠以提高檢測效率。因

需事先精確確定待測片段的tm值。故該法主要用于

已知突變的檢測。

【基金項(xiàng)目l 國家自然科學(xué)基金資助(no．30300399)

【作者簡介l 黃代新(1969一)，男，湖北松滋人，博士，副教授，主要從事法醫(yī)分子遺傳學(xué)研究。

· 146 ·

(二)溫度梯度凝膠電泳(temperature gradient gel

electrophoresis，tgge)

tgge凝膠中含有固定濃度的化學(xué)變性劑，在電

泳過程中．通過微處理器控制從凝膠的頂端到底端形

成一線性增加的溫度梯度，以此取代dgge中的化學(xué)

變性劑濃度梯度。變性環(huán)境由凝膠中恒定濃度的變性

劑和溫度梯度共同構(gòu)成。[5,61由于無需制備變性梯度

膠，tgge較dgge更加簡單穩(wěn)定。但目前大多tgge

儀器所允許的溫度范圍為15℃～80℃，較大片段的tm值會因接

第二篇：變性梯度凝膠電泳DGGE實(shí)驗(yàn)報(bào)告

變性梯度凝膠電泳DGGE

劉琳 1131428 環(huán)境科學(xué)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1． 學(xué)習(xí)掌握變性梯度凝膠電泳的原理和方法。2． 練習(xí)變性梯度凝膠電泳的操作步驟。

3． 分析并掌握變性梯度凝膠電泳的思路，并了解其在微生物群落研究中的地位。

二、實(shí)驗(yàn)原理

雙鏈DNA分子在一般的聚丙烯酰胺凝膠電泳時，其遷移行為決定于其分子大小和電荷。不同長度的DNA片段能夠被區(qū)分開，但同樣長度的DNA片段在凝膠中的遷移行為一樣，因此不能被區(qū)分。DGGE技術(shù)在一般的聚丙烯酰胺凝膠基礎(chǔ)上，加入了變性劑（尿素和甲酰胺）梯度，從而能夠把同樣長度但序列不同的DNA片段區(qū)分開來。

不同的雙鏈DNA片段因?yàn)槠湫蛄薪M成不一樣，所以其解鏈區(qū)域及各解鏈區(qū)域的解鏈溫度也是不一樣的。同樣長度但序列不同的DNA片段會在膠中不同位置處達(dá)到各自最低解鏈區(qū)域的解鏈溫度，因此它們會在膠中的不同位置處發(fā)生部分解鏈導(dǎo)致遷移速率大大下降，從而在膠中被區(qū)分開來。然而，一旦溫度（或變性劑濃度）達(dá)到DNA片段最高的解鏈區(qū)域溫度時，DNA片段會完全解鏈，成為單鏈DNA分子，此時它們又能在膠中繼續(xù)遷移。因此，如果不同DNA片段的序列差異發(fā)生在最高的解鏈區(qū)域時，這些片段就不能被區(qū)分開來。

DNA片段在DGGE膠中的遷移行為（如下圖）：

變性劑

Low

High

在DNA片段的一端加入一段富含GC的DNA片段（一般30-50個堿基對），使DNA片段最高的解鏈區(qū)域在GC夾子這一段序列處，它的解鏈溫度很高，可以防止DNA片段在DGGE/TGGE膠中完全解鏈。當(dāng)加了GC夾子后，DNA片段中基本上每個堿基處的序列差異都能被區(qū)分開（Myers, 1985)。

DGGE有兩種電泳形式：垂直電泳和水平電泳。垂直電泳是為了確定變性劑梯度；而水平電泳則是對比分析不同樣品的微生物差異。本次試驗(yàn)做的是水平電泳，主要對比分析不同樣品的微生物差異。

三、實(shí)驗(yàn)器材與藥劑

器材：DGGE system(D-Code, Bio-Rad)、移液管、移液槍、槍頭、制膠設(shè)備、30ml針筒、聚乙烯細(xì)管、電泳儀

試劑：16s rDNA V3區(qū)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物、膠濃度為8%變性劑濃度分別為0%和90%丙烯酰胺膠、50×TAE buffer、去離子甲酰胺、尿素、去離子水、10%過硫酸銨(Aps)、TEMED、sDNA染料

變性劑Lowhigh

四、實(shí)驗(yàn)步驟

1． 首先按照實(shí)驗(yàn)要求將50x TAE buffer稀釋為1×TAE buffer，并利用90%和0%的變性膠分別配置15.5ml的35%和55%的變性膠溶液。其中35%的變性溶液需要加入6ml 90%的變性膠溶液和9.5ml的0%的變性膠溶液；55%的變性溶液需要加入9.5ml 90%的變性膠溶液和6ml的0%的變性膠溶液。

2． 將海綿墊固定在制膠架上，把類似‘三明治’結(jié)構(gòu)的制膠板系統(tǒng)垂直放在海綿上方，用分布在制膠架兩側(cè)的偏心輪固定好制膠板系統(tǒng)，注意一定是短玻璃的一面正對著自己。將三根聚乙烯細(xì)管中短的那根與Y形管相連，兩根長的則與小套管相連，并連在30ml的注射器上。在兩個注射器上分別標(biāo)記‘高濃度’與‘低濃度’，并安裝上相關(guān)的配件； 反時針方向旋轉(zhuǎn)凸輪到起始位置。將體積設(shè)置顯示裝置固定在注射器上并調(diào)整到目標(biāo)體積設(shè)置（15.5）。配制兩種變性濃度的丙烯酰胺溶液到兩個離心管中，每管加入12 μl TEMED，80 μl 10% APS，迅速蓋上并旋緊帽后上下顛倒數(shù)次混勻。將兩種變性溶液分別吸入相應(yīng)注射器中。通過推動注射器推動桿小心趕走氣泡； 分別將高濃度、低濃度注射器放在梯度傳送系統(tǒng)的正確一側(cè)固定好，再將注射器的聚丙烯管同Y形管相連，輕柔并穩(wěn)定地旋轉(zhuǎn)凸輪來傳送溶液，以使溶液恒速的被灌入到三明治式的凝膠板中，灌完后插上梳子，迅速清洗用完的設(shè)備。

3． 待膠干后，在梳孔中加入相應(yīng)樣品，之后在75V的條件下電泳20h。4． 在200ml 1×TAE中加入30ul sDNA 染料(或20ul 1%EB），混勻后小心倒入一容器中；撥開一塊玻璃板，將膠（帶著一塊玻璃板）放入容器中；輕輕晃動玻璃板，使膠與玻璃板脫落，置水平搖床輕輕搖晃染色20min。

5． 利用生物電泳分析系統(tǒng)對染色后的膠進(jìn)行拍照。

五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄并整理

如圖所示，在紫外透射儀的觀察下，可明顯發(fā)現(xiàn)跑出很多條條帶。上面和底部幾乎沒有明顯條帶出現(xiàn)，條帶顯示居中下，說明變性膠的濃度范圍可以適當(dāng)縮小。這樣可以更好地分離中間較為集中的條帶。

在同一水平方向上，有些條帶亮度呈依次增強(qiáng)的趨勢，這表明該微生物在水凈化處理系統(tǒng)中依次增加；條帶亮度不變的表明，該微生物的數(shù)量并沒有變化；條帶亮度依次減弱，表明該微生物已經(jīng)不適應(yīng)系統(tǒng)中的環(huán)境，數(shù)量在逐漸減少。在膠的下半部分，條帶之間的間隔比較小，有些辨別不清楚，這可能與電壓較小且電泳時間過長有關(guān)。左邊的純菌種跑出了四條條帶，表明有些純菌種可以跑出多條條帶的。右邊也是純菌種，理論上應(yīng)該只有一條條帶，但結(jié)果有很多條，可能是實(shí)驗(yàn)操作時出現(xiàn)了污染。

六、思考

1． 實(shí)驗(yàn)過程中需要注意些什么細(xì)節(jié)？ 1)配制試劑時一定要用去離子水 2)在混合和灌膠時應(yīng)避免產(chǎn)生氣泡。

3)制膠是關(guān)鍵。玻璃板一定要洗干凈，在灌膠時，要勻速的轉(zhuǎn)動滑輪，將凝膠液勻速的灌入玻璃板中，液面要保持水平。

4)灌完膠后要立即清洗注射器，以防膠凝固，堵塞管子.5)點(diǎn)樣時，要用小型注射器，伸入點(diǎn)樣孔底部點(diǎn)樣

6)每次用完儀器后要及時清理，玻璃板一定要清洗干凈，放置妥當(dāng)。

2． 通過這個實(shí)驗(yàn)?zāi)阌惺裁词斋@？這個實(shí)驗(yàn)對你今后開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究是否有幫助？

變性梯度凝膠電泳（DGGE）讓我了解到現(xiàn)在微生物群落的研究方法的先進(jìn)性，在分子生物學(xué)的研究中具有重要的意義。變性梯度凝膠電泳可以區(qū)分不同群落中微生物的種類。而且，此次實(shí)驗(yàn)對今后的畢業(yè)論文課題開展奠定了良好的基礎(chǔ)。

3． 如果你在做DGGE實(shí)驗(yàn)時得到的指紋圖譜的所有條帶都在凝膠的上端，可能是什么因素 導(dǎo)致的，你怎么來解決這個問題？實(shí)驗(yàn)前做什么樣的準(zhǔn)備工作可以避免這樣的結(jié)果出現(xiàn)？

可能導(dǎo)致的原因有：

① 變性劑濃度過大，雙鏈DNA開始電泳后立即部分裂解為單鏈后，始終保持較小的電泳速 度，因而導(dǎo)致結(jié)果偏上。

② 電泳時電壓過低，導(dǎo)致電泳速度影響條帶位置。③ 電泳時間太短。④ GC濃度不理想。解決措施

① 適當(dāng)降低變性劑的濃度 ② 增加加電泳電壓 ③ 加長電泳時間

4.如果你的DGGE圖譜很模糊，只有很少的幾個條帶，這個結(jié)果能用嗎？可能是什么原因?qū)е碌模?/p>

不能用?？赡苁怯捎谧冃阅z濃度不合適而導(dǎo)致產(chǎn)物結(jié)果無法完全呈現(xiàn)在圖譜上。除此外，也可能是因?yàn)闃悠妨窟^低而導(dǎo)致圖譜模糊。在實(shí)驗(yàn)過程中中，操作過程、膠的均勻程度、玻璃板的潔凈程度等都會影響電泳的結(jié)果。

第三篇：變性淀粉在工業(yè)廢水處理技術(shù)中的應(yīng)用及研究進(jìn)展

專業(yè)：化學(xué)工程與工藝年級：2010級

選題類別：變性淀粉在工業(yè)廢水處理技術(shù)中的應(yīng)用及研究進(jìn)展

學(xué)號：2010507345姓名：郭曉萍

成績:

變性淀粉在工業(yè)廢水處理技術(shù)中的應(yīng)用及研究進(jìn)展

摘要：描述了變性淀粉在工業(yè)水處理行業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，主要研究變性淀粉作為絮凝劑的現(xiàn)狀及進(jìn)展。因?yàn)榈矸蹃碓磸V，價(jià)格低廉，并且產(chǎn)物完全可被生物降解，因此，進(jìn)入20世紀(jì)80年代以來，變性淀粉絮凝劑的研制開發(fā)呈現(xiàn)出明顯的增長勢頭，美、日、英等國家在廢水處理中已開始使用淀粉衍生物絮凝劑，近幾年，我國研究淀粉衍生物作為水處理絮凝劑也已取得了較大的進(jìn)展。

關(guān)鍵字：變性淀粉；工業(yè)廢水處理；絮凝劑；接枝共聚；交聯(lián)；

隨著水資源的緊缺和水環(huán)境污染的加劇。近年來工業(yè)水處理技術(shù)有了很大的發(fā)展.目前的技術(shù)主要有化學(xué)法、物理法、物理化學(xué)法等和各種方法的集成組合.大都少不了用到化學(xué)方法即投加藥劑，因?yàn)樗且环N處理工藝簡單，占地面積少，處理速度快。處理成本相對較低的成熟方法。而改性淀粉水處理劑作為天然高分子碳水化合物改性而得的水處理劑，它對環(huán)境無毒無害，且其處理殘?jiān)妆晃⑸锝到狻Ｒ虼?，不會對環(huán)境造成二次污染.有著廣闊的應(yīng)用前景。變性后的天然高分子絮凝劑與合成有機(jī)高分子絮凝劑相比，具有選擇性大、無毒、價(jià)廉等顯著特點(diǎn)。

在眾多天然改性高分子絮凝劑中，淀粉改性絮凝劑的研究、開發(fā)尤為引人注目。因?yàn)榈矸蹃碓磸V，價(jià)格低廉，并且產(chǎn)物完全可被生物降解，因此，進(jìn)入20世紀(jì)80年代以來，改性淀粉絮凝劑的研制開發(fā)呈現(xiàn)出明顯的增長勢頭，美、日、英等國家在廢水處理中已開始使用淀粉衍生物絮凝劑，近幾年，我國研究淀粉衍生物作為水處理絮凝劑也已取得了較大的進(jìn)展。

一、淀粉衍生物絮凝劑研究現(xiàn)狀

淀粉分子帶有很多羥基，通過這些羥基的醚化、氧化、酯化、交聯(lián)、接枝共聚等化學(xué)改性，其活性基團(tuán)大大增加，聚合物呈枝化結(jié)構(gòu)，分散了絮凝基團(tuán)，因而對懸浮體系中顆粒物有更強(qiáng)的捕捉與促沉作用。改性淀粉絮凝劑性質(zhì)比較穩(wěn)定，能夠進(jìn)行生物降解，不會對環(huán)境造成二次污染，從而減輕污水后續(xù)處理的壓力。

淀粉衍生物絮凝劑主要有以下4種。

（一）陽離子型淀粉衍生物絮凝劑

陽離子型淀粉衍生物絮凝劑可以與水中微粒起電荷中和及吸附架橋作用，從而使體系中的微粒脫穩(wěn)、絮凝而有助于沉降和過濾脫水。它對無機(jī)物質(zhì)懸浮液或有機(jī)物質(zhì)懸浮液都有很好的凈化作用，使用的pH范圍寬，用量少，成本低。

陽離子淀粉是在堿性介質(zhì)中，由胺類化合物與淀粉的羥基直接發(fā)生親核取代反應(yīng)而得到的。

D.Sableviciene等以N-(2，3-環(huán)氧丙基)三甲基氯化銨(CHPTAC)為醚化劑，合成高取代度馬鈴薯陽離子淀粉，用其處理以高嶺土配制成的50g/L的高濁度水，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在相同投加量條件下，取代度為0.27～0.32的陽離子淀粉絮凝劑的絮凝效果最佳。

S.Pal等將CHPTAC引入到淀粉骨架中，合成的一系列陽離子淀粉對硅土懸浮物具有良好的絮凝效果，且絮凝效果隨CHPTAC鏈增長而增加。

王琛等以CHPTAC為醚化劑，制得取代度為0.32的玉米陽離子淀粉，對高濁度的高嶺土懸浮液的絮凝試驗(yàn)結(jié)果表明，在相同投加量條件下，陽離子淀粉絮凝劑的絮凝效果與聚丙烯酰胺相當(dāng)。通過乙烯基單體與淀粉的接枝共聚物陽離子化可制得陽離子改性絮凝劑。

趙彥生等利用硝酸鈰銨為引發(fā)劑，將玉米淀粉與丙烯酰胺接枝共聚，再加入甲醛和二甲

胺進(jìn)行陽離子化，制得陽離子淀粉絮凝劑，用這種絮凝劑處理印染廢水取得了良好效果。

裘兆蓉等以淀粉、丙烯酰胺、環(huán)氧丙基三甲基氯化銨為原料合成了高密度陽離子高分子絮凝劑F2。發(fā)現(xiàn)相對分子質(zhì)量為66萬的F2對石油污水的澄清效果比常用的相對分子質(zhì)量為800萬的聚丙烯酰胺絮凝劑效果好。潘松漢等用木薯淀粉為原料，采用兩步法合成了陽離子淀粉絮凝劑，該陽離子淀粉絮凝劑處理洗煤廢水的沉降速度和上層清液的透光率較聚丙烯酰胺的好。

（二）陰離子型淀粉衍生物絮凝劑

陰離子淀粉可以從水中除去重金屬離子，并可與許多高價(jià)金屬離子生成難溶性鹽。

1.含羧基淀粉

羧甲基淀粉和氧化淀粉具有含羧基高分子化合物所固有的螯合、離子交換、絮凝作用和酸功能等性質(zhì)，能與重金屬離子、鈣離子等生成沉淀。

B.S.Kim等以玉米淀粉、三氯氧磷、氯乙酸鈉為原料合成的交聯(lián)羧甲基淀粉，用于處理含銅、鉛、鎘、汞廢水，銅的脫除率達(dá)到80%以上，鉛、鎘、汞脫除率大于99%。全易用高交聯(lián)的淀粉跟氯乙酸反應(yīng)，得到在淀粉骨架上含有羧甲基的羧甲基交聯(lián)淀粉(CCMS)，CCMS具有優(yōu)良的吸附重金屬離子的能力，且可再生重復(fù)使用。

D.K.Kweon等對比研究了氧化淀粉對銅、鋅、鉛、鎘的吸附效果，結(jié)果表明，在相同條件下，氧化淀粉對銅離子的吸附效果最佳。筆者以玉米淀粉為主要原料合成了交聯(lián)氧化淀粉、交聯(lián)羧甲基淀粉、氧化羧甲基淀粉阻垢劑，其鈣去除率大于93%。

2.淀粉黃原酸酯

淀粉黃原酸酯是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的淀粉衍生物，主要用于處理含重金屬廢水。將淀粉在堿性介質(zhì)中與二硫化碳發(fā)生磺化后可得到淀粉黃原酸酯。

張淑媛將淀粉黃原酸酯用來處理含鎳電鍍廢水，鎳脫除率達(dá)到95%以上，鎳殘余質(zhì)量濃度小于0.2mg/L，低于國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。

王愛明將淀粉用環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)，交聯(lián)淀粉用氫氧化鈉、二硫化碳、硫酸處理，得到不溶性黃原酸酯，再以雙氧水作氧化劑制得不溶性淀粉黃原酸化二硫，它是一種高效重金屬脫除劑。鄧再輝用不溶性淀粉黃原酸酯(ISX)處理含銅廢水，實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)ISX加入量為理論

2+2+加入量的1.4倍時，在室溫?cái)嚢璺磻?yīng)40min，Cu的去除率可達(dá)97%以上，處理后的廢水中Cu

小于0.2mg/L。

宋輝等以玉米淀粉為基材，與丙烯腈進(jìn)行接枝共聚，經(jīng)水解制得弱陰離子型絮凝劑，并進(jìn)一步羧甲基化和磺化，從而合成強(qiáng)陰離子型天然高分子改性絮凝劑SAH。將SAH應(yīng)用于印染廢水及造紙廠污水的處理，COD去除率和濁度去除率都達(dá)到90%以上，取得了良好的絮凝效果。

另外，磷酸酯淀粉也可用作絮凝劑，林紅梅等研究了磷酸酯淀粉/聚胺復(fù)合物絮凝劑對脫墨廢水的作用效果，磷酸酯淀粉/聚胺復(fù)合物對脫墨廢水的絮凝性能優(yōu)于聚丙烯酰胺、硫酸鋁和聚胺等。

（三）非離子淀粉衍生物絮凝劑

1.接枝淀粉

淀粉鏈與乙烯基單體在引發(fā)劑作用下接枝共聚是淀粉改性制備生物可降解高分子材料的重要途徑之一。近20年來，國內(nèi)外研究人員在該領(lǐng)域取得了突破性的進(jìn)展。要使淀粉鏈接上適宜的活性基團(tuán)，成為理想的改性淀粉絮凝劑，引發(fā)劑的篩選是接枝共聚反應(yīng)的關(guān)鍵所在。國內(nèi)外許多學(xué)者對于將乙烯基單體接枝到淀粉上的試驗(yàn)做了很多。

N.C.Karmakar等合成了淀粉接枝丙烯酰胺共聚物和支鏈淀粉接枝丙烯酰胺共聚物，將

它們用于處理不結(jié)焦煤懸浮液效果良好，且淀粉接枝丙烯酰胺共聚物比支鏈淀粉接枝丙烯酰胺共聚物的絮凝效果好。

常文越利用Ce(Ⅳ)作為引發(fā)劑，進(jìn)行了淀粉接枝丙烯酰胺共聚反應(yīng)，淀粉的接枝率高達(dá)94.9%，支鏈相對分子質(zhì)量超過300萬，對多種工業(yè)污水的絮凝效果不亞于聚丙烯酰胺。

郭玲等采用60Co-γ射線預(yù)輻照的方法制備淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物，將其用作絮凝劑處理生活污水，最佳投加質(zhì)量濃度為10mg/L，可作為工藝控制的參數(shù);接枝物具有良好的絮凝沉降性能，加入3min就有明顯的絮凝，且絮粒粗大沉降性能好，處理效果優(yōu)于國產(chǎn)聚丙烯酰胺。

羅逸等用工業(yè)淀粉與丙烯酰胺反應(yīng)得到改性淀粉HD-6，用于處理吉林油田碳酸鹽型污水、勝利油田低礦化度污水、江漢油田高礦化度污水、中原油田煉油“三泥”廢水，廢水處理效果、藥劑的毒性及經(jīng)濟(jì)可行性等綜合評估效果優(yōu)于聚丙烯酰胺類水處理劑。

2.糊精

糊精可用作絮凝劑或抑制劑。在浮選金礦時，加入糊精可改善礦物的可浮性，提高浮選的選擇性。煤和焦抽砂等礦藏開采時，常伴隨很多淤泥，用糊精做絮凝劑，可使淤泥沉積下來。

（四）兩性淀粉衍生物絮凝劑

兩性淀粉絮凝劑分子上兼具陰離子、陽離子兩種基團(tuán)，與僅含有一種電荷的陰離子或陽離子淀粉相比，它的性能較為獨(dú)特。例如，用作絮凝劑的兩性高分子淀粉因具有適用于陰、陽離子共存的污染體系、pH適用范圍寬及抗鹽性好等應(yīng)用特點(diǎn)而成為國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。特別是近十年，水溶性兩性高分子在水處理行業(yè)的應(yīng)用取得了較大的發(fā)展，主要用作染料廢水的脫色、污泥脫水劑及金屬離子螯合劑等。目前，國外對兩性高分子水處理劑研究較多的國家有美國、德國、法國和日本。我國對兩性高分子水處理劑的研究起步較晚，僅有少數(shù)幾個單位進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，還沒有工業(yè)化產(chǎn)品。

兩性淀粉的制備是利用淀粉葡萄糖單元中羥基的反應(yīng)活性，將其分別與陰、陽離子基團(tuán)反應(yīng)得到的。陰離子基團(tuán)一般是由羧基、膦酰基或磺酸基構(gòu)成，陽離子基團(tuán)主要由季銨基團(tuán)構(gòu)成。鄒新僖先將淀粉用環(huán)氧乙烷交聯(lián)，再與氯乙酸和3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨分別進(jìn)行陰、陽離子化反應(yīng)制備了兩性淀粉螯合劑，它對陰離子和重金屬離子均有很強(qiáng)的吸附能力和較高的吸附容量，因此可望用于電鍍廢水、礦物及冶金工業(yè)提取重金屬離子和污水處理。同時可以查看中國污水處理工程網(wǎng)更多技術(shù)文檔。

王杰等以天然高分子植物粉F691為原料，通過羧甲基化、接枝共聚和Alemannic三步反應(yīng)合成出兩性天然高分子改性絮凝劑CGWLC。其對造紙混合污泥的脫水實(shí)驗(yàn)表明：在用量為10～20mg/L的范圍內(nèi)，對造紙混合污泥有較佳的絮凝脫水效果，能明顯改善污泥的沉降性能和過濾性能，其脫水性能優(yōu)于陽離子聚丙烯酰胺。馬希晨等以淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物為原料，通過Alemannic反應(yīng)和水解反應(yīng)，合成了同時具有陰、陽離子基團(tuán)的兩性高分子絮凝劑。產(chǎn)物對印染和造紙污水的濁度和COD去除率優(yōu)于部分水解聚丙烯酰胺。

二、存在的問題

近年來，我國在淀粉衍生物絮凝劑方面的研究和開發(fā)工作已取得了很大進(jìn)展，合成出一系列環(huán)保型絮凝劑。但與國外發(fā)達(dá)國家相比還存在較大差距，尚存在以下幾方面的問題。

（一）開展機(jī)理研究

我國淀粉衍生物絮凝劑品種少、質(zhì)量不穩(wěn)定、生產(chǎn)工藝落后、成本高。因而，應(yīng)充分利用我國豐富的淀粉資源，繼續(xù)加強(qiáng)對改性淀粉絮凝劑的研究。在對淀粉進(jìn)行物化改性的同時，應(yīng)更加系統(tǒng)、全面地開展機(jī)理研究，掌握其微觀結(jié)構(gòu)，使其成為不僅具有絮凝功能，而且具

有緩蝕、阻垢等多種功能的水處理藥劑，以滿足復(fù)雜多變的水質(zhì)情況的需要。

（二）使用性能

我國對淀粉改性絮凝劑的實(shí)際應(yīng)用還存在一些不足，尤其是對水處理工藝研究較少。因?yàn)橛绊懶跄齽┬跄Ч囊蛩厥嵌喾矫娴?，除與絮凝劑本身的性質(zhì)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有關(guān)外，還跟水處理工藝有密切關(guān)系，如絮凝劑用量、溶液pH、溫度、離子強(qiáng)度、絮凝時間、攪拌時間和強(qiáng)度等都會影響絮凝效果。因此，今后應(yīng)加強(qiáng)對絮凝處理工藝的研究，優(yōu)化絮凝劑產(chǎn)品，開發(fā)出更加有效的絮凝劑。

（三）價(jià)格

目前，改性淀粉絮凝劑的價(jià)格比普通絮凝劑產(chǎn)品高3～8倍，盡管在現(xiàn)有的天然高分子絮凝劑種類中，改性淀粉絮凝劑是最有希望與普通絮凝劑價(jià)格持平的，但目前國內(nèi)外的改性淀粉絮凝劑的價(jià)格都較普通絮凝劑高許多，推廣使用受到限制。因此淀粉類絮凝劑目前還難以涉足水處理行業(yè)。由于淀粉價(jià)格便宜，改性淀粉絮凝劑是天然高分子絮凝劑中成本最低的，隨著研究的深入，改性淀粉絮凝劑與一般絮凝劑的價(jià)格相當(dāng)是完全可能的。

以上幾個方面是目前國內(nèi)外改性淀粉絮凝劑研究中亟待解決的問題，進(jìn)一步完善改性淀粉絮凝劑的生產(chǎn)技術(shù)，改進(jìn)工藝，提高改性淀粉絮凝劑的性價(jià)比是改性淀粉絮凝劑研究發(fā)展的趨勢。

三、前景

改性淀粉絮凝劑的潛在市場是巨大的，目前在水處理行業(yè)中改性淀粉絮凝劑約占絮凝劑總產(chǎn)量的0.1%。作為新一代的環(huán)境友好材料，開發(fā)改性淀粉絮凝劑對環(huán)境的保護(hù)和再生資源的利用有重要意義。改性淀粉絮凝劑的生產(chǎn)以淀粉為原料，可減少對石油的依賴，同時可促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。改性淀粉絮凝劑可以在自然環(huán)境中生物降解，最終分解為二氧化碳和水，不會對環(huán)境產(chǎn)生任何污染。隨著對絮凝劑制品需求量的增加和人們環(huán)保意識的提高，研究開發(fā)淀粉衍生物絮凝劑的前景是非常廣闊的。

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第四篇：法醫(yī)學(xué)知識在司法鑒定中的具體內(nèi)容與應(yīng)用

法醫(yī)學(xué)知識在司法 鑒定中的具體內(nèi)容與應(yīng)用

——以死亡鑒定為例

法醫(yī)學(xué)知識在司法鑒定中起著越來越大的作用,然而司法鑒定仍舊存在很多問題。死亡鑒定作為司法鑒定的一個重要方面，目前主要是應(yīng)用在醫(yī)療死亡以及法律案件死亡案例中, 其意義在于對死者進(jìn)行一個準(zhǔn)確的死亡判別。

一、法醫(yī)學(xué)與死亡鑒定

法醫(yī)學(xué)是運(yùn)用生物學(xué)及其他自然科學(xué)的理論和技術(shù)研究并解決法律實(shí)施過程中有關(guān)醫(yī)學(xué)問題的一門學(xué)科。而法醫(yī)學(xué)鑒定結(jié)論,在審判實(shí)踐中起著非常重要的作用，因?yàn)榉ㄡt(yī)學(xué)鑒定結(jié)論常常是至關(guān)重要的訴訟證據(jù)，它對多種類型案件的定性處理產(chǎn)生直接影響。作為法醫(yī)學(xué)鑒定重要方面的死亡鑒定目前主要是應(yīng)用在醫(yī)療死亡以及法律案件死亡案例中, 其意義在于對死者進(jìn)行一個準(zhǔn)確的死亡判別。在法律案件中的死亡鑒定, 常常會給公安機(jī)關(guān)帶來偵查破案的線索，所以以用法醫(yī)學(xué)知識指導(dǎo)司法鑒定對于具體實(shí)踐具有重要的意義。

二、法醫(yī)學(xué)鑒定的具體內(nèi)容 1.臨床鑒定

俗稱活體損傷鑒定。是指運(yùn)用法醫(yī)臨床學(xué)的理論和技術(shù)，對涉及與法律有關(guān)的醫(yī)學(xué)問題進(jìn)行鑒定和評定。其主要內(nèi)容包括：人身損傷程度鑒定、損傷與疾病關(guān)系評定、道路交通事故受傷人員傷殘程度評定、職工工傷與職業(yè)病致殘程度評定、勞動能力評定、活體年齡鑒定、性功能鑒定、詐?。▊┘霸熳鞑。▊╄b定、致傷物和致傷方式推斷等。

2.病理鑒定

俗稱尸體鑒定。鑒定對象是已經(jīng)死亡的尸體, 一般是鑒定死者的死亡時間、原因、致死物等, 以制定出一份科學(xué)的死亡報(bào)告資料。運(yùn)用法醫(yī)病理學(xué)的理論和技術(shù)，通過尸體外表檢查、尸體解剖檢驗(yàn)、組織切片觀察、毒物分析和書證審查等，對涉及與法律有關(guān)的醫(yī)學(xué)問題進(jìn)行鑒定或推斷。

3.物證鑒定

法醫(yī)物證鑒定俗稱人體物證鑒定。法醫(yī)物證鑒定，是指運(yùn)用免疫學(xué)、生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)等的理論和方法，利用遺傳學(xué)標(biāo)記系統(tǒng)的多態(tài)性對生物學(xué)檢材的種類、種屬及個體來源進(jìn)行鑒定。其主要內(nèi)容包括：個體識別、親子鑒定、種族和種屬認(rèn)定等。

4.毒物鑒定

運(yùn)用法醫(yī)毒物學(xué)的理論和方法，結(jié)合現(xiàn)代儀器分析技術(shù)，對體內(nèi)外未知毒（藥）物、毒品及代謝物進(jìn)行定性、定量分析，并通過對毒物毒性、中毒機(jī)理、代謝功能的分析，結(jié)合中毒表現(xiàn)、尸檢所見，綜合作出毒（藥）物中毒的鑒定。

5.人類學(xué)鑒定

法醫(yī)人類學(xué)鑒定的主要內(nèi)容包括法醫(yī)人類學(xué)鑒定的原則、工作程序和測量方法，具體包括骨骼的處理與測量，骨骼的種屬鑒定、種族鑒定，骨骼的年齡、性別及身高推斷，毛發(fā)的種屬、種族和部位判斷，顱骨復(fù)原容貌及顱相重合技術(shù)，法醫(yī)齒科學(xué)及醫(yī)學(xué)影像在法醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，毛發(fā)的法醫(yī)鑒定等。

6.精神鑒定

法醫(yī)精神病鑒定是指運(yùn)用司法精神病學(xué)的理論和方法，對涉及與法律有關(guān)的精神狀態(tài)、法定能力（如刑事責(zé)任能力、受審能力、服刑能力、民事行為能力、監(jiān)護(hù)能力、被害人自我防衛(wèi)能力、作證能力等）、精神損傷程度、智能障礙等問題進(jìn)行鑒定。

三、死亡鑒定的內(nèi)容與步驟

死亡鑒定作為法醫(yī)鑒定中的一項(xiàng)主要內(nèi)容, 除了能夠弄清非正常死亡的原因外, 更重要的是在一些刑事人命案件中幫助公安機(jī)關(guān)進(jìn)行偵查, 為犯罪抓捕工作提供準(zhǔn)確、科學(xué)的依據(jù)。法醫(yī)在進(jìn)行死亡鑒定時, 必須嚴(yán)格按照死亡鑒定的標(biāo)準(zhǔn)步驟進(jìn)行, 以保證鑒定結(jié)果具有較高的真實(shí)性。死亡鑒定是一項(xiàng)相對復(fù)雜的工作, 因?yàn)樵阼b定過程中法醫(yī)必須把每個因素都考慮在內(nèi),然后根據(jù)鑒定結(jié)果和詳實(shí)資料才能得出最準(zhǔn)確的死亡時間。死亡鑒定的主要內(nèi)容包括: 死亡原因, 根據(jù)尸體的體表情況進(jìn)行觀察分析后初步判定造成死亡的原因;死亡方式, 鑒定出死者是正常死亡還是非正常死亡;死亡時間,推斷出死者的具體時間將會有利于公安機(jī)關(guān)的案件偵查工作;致死物, 即弄清楚是何種物體造成死者的死亡或可能造成死亡的物體;個體識別, 這是專門用于死亡時間過長的尸體,由于尸體腐爛造成無法識別死者身份, 需要進(jìn)行鑒定識別[5]。死亡鑒定的步驟是根據(jù)死亡鑒定的內(nèi)容而定的, 鑒定的具體步驟為: 弄清死亡原因、分析致死方式、推測死亡時間、判定致死物體、辨別損傷時間。法醫(yī)在進(jìn)行死亡鑒定的工作中必須嚴(yán)格按照每一個步驟的要求進(jìn)行[6]。

四、死亡鑒定中的時間推測

死亡鑒定中進(jìn)行死亡時間的推測是一項(xiàng)重要的內(nèi)容。有的時候死亡時間可以根據(jù)一種單獨(dú)的方法進(jìn)行推測, 有的時候則需要幾種方法結(jié)合后詳細(xì)分析得出。法醫(yī)需要根據(jù)死者的具體情況來選擇死亡時間的鑒定方法, 死亡時間的鑒定主要借助于以下幾種單獨(dú)推測方法。

1.尸體現(xiàn)象推測

尸體面部和四肢溫度降低, 出現(xiàn)尸斑, 尸體開始僵硬, 其死后經(jīng)過時間為1～ 2小時;出現(xiàn)片狀尸斑, 尸體大部分僵硬, 死亡時間在3 ～ 4小時;出現(xiàn)大片尸斑, 尸體全身僵硬, 但瞳孔經(jīng)過藥液的刺激會產(chǎn)生一定的反應(yīng), 死亡時間在5～ 6小時;出現(xiàn)尸斑按壓退色, 尸體僵硬程度增加, 眼結(jié)合膜逐漸自溶, 死亡時間在12小時左右;出現(xiàn)尸斑能被壓退, 口腔粘膜逐漸自溶, 死亡時間在24小時左右。

2.蠅蛆狀況推測

根據(jù)蠅蛆在尸體上的生活情況進(jìn)行推測,這種方法常常被應(yīng)用于死亡時間較長的尸體。蒼蠅轉(zhuǎn)變成蛆需要經(jīng)過產(chǎn)卵、孵化、生長等過程, 先長成蛹, 再長成蠅。蠅破殼后會在尸體上留下蛹?xì)? 在生長過程中蛹?xì)さ念伾兓癁辄S白色、黃色、褐紅色、褐色、暗褐色, 每一種顏色轉(zhuǎn)換都有一定的時間過程, 法醫(yī)可以通過觀察蠅蛆蛹?xì)さ念伾扰卸ㄏ壡纳L時間, 再推測出大概的死亡時間[8]。

3.眼部變化推測

眼壓變化: 正常眼壓為14 ～ 21mmH g, 眼壓為10mmH g, 死亡時間為10分鐘;眼壓為 7mmHg, 死亡時間為20分鐘。對于顱腦損傷的尸體, 眼壓下降速度快, 眼球硬度低。角膜變化: 出現(xiàn)斑塊狀混濁, 死亡時間為3～ 10小時;渾濁程度為半透明, 死亡時間為12～ 24小時;渾濁程度為高度渾濁, 死亡時間為36～ 48小時。法醫(yī)在運(yùn)用這種方法進(jìn)行鑒定時需要注意, 角膜的變化情況會受到溫度高低的影響, 生理鹽水?dāng)?shù)、眼底鏡進(jìn)行觀察。

4.食物消化推測

在采用食物消化推測方法進(jìn)行死亡時間推測之前, 必須要了解尸體內(nèi)的食物種類和性質(zhì)。以米飯和蔬菜為例, 研究范圍為胃的內(nèi)部。乳糜變少, 十二指腸進(jìn)入的食物量較少,死亡時間為飯后的1～ 2小時內(nèi);所有食物均變成乳糜, 留有極少量的飯粒和蔬菜殘?jiān)? 死亡時間為飯后4小時;食物基本或者完全排空, 僅留有極少量的蔬菜皮, 死亡時間為飯后 4～ 6小時。有一些特殊的情況需要把死亡時間相對增長一點(diǎn), 如胃內(nèi)留有不易消化的食物, 這種情況的死亡時間推測需要延長。

5.超生反應(yīng)推測

肌肉的超生反應(yīng): 肌肉受機(jī)械刺激后發(fā)生收縮反應(yīng), 死亡時間為2小時內(nèi);打擊處肌肉收縮, 死亡時間為2小時后;無肌肉收縮, 死亡超過5小時。死后皮下出血: 死亡時間越長,被打擊的部位形成皮下出血斑的概率越低。瞳孔反應(yīng): 結(jié)膜囊內(nèi)滴入依色林出現(xiàn)縮瞳、散瞳, 死亡時間為4小時;藥物直接注入眼房內(nèi)呈現(xiàn)陽性反應(yīng), 死亡時間為20小時。汗腺反應(yīng): 在腎上腺素、阿托品等藥物作用下出現(xiàn)汗反應(yīng), 死亡時間為30小時內(nèi)。

綜上所述, 死亡鑒定是綜合性較強(qiáng)的工作, 在進(jìn)行死亡鑒定過程中需要綜合運(yùn)用各類知識, 以獲取更多的死亡信息。而死亡時間作為死亡鑒定中的一項(xiàng)重要內(nèi)容, 需要法醫(yī)人員根據(jù)不同的情況來選擇合適的推測方法, 以保證推測時間的準(zhǔn)確性。

第五篇：體視學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像學(xué)中的應(yīng)用及其法醫(yī)學(xué)價(jià)值

【摘要】基于cavalieri原理的體視學(xué)技術(shù)經(jīng)常運(yùn)用在組織學(xué)和病理學(xué)的研究中，但是現(xiàn)在，這種技術(shù)已經(jīng)被運(yùn)用于醫(yī)學(xué)

影像學(xué)(如ct、mri、ect、超聲等)的測量。體視學(xué)的方法提供了一個非侵入性的、精確的、無偏的、簡單的和快速的測量方法。

所以該方法在醫(yī)學(xué)影像學(xué)的形態(tài)計(jì)量學(xué)的測量中有臨床使用價(jià)值。而影像資料的定量測量結(jié)

果則有助于法醫(yī)學(xué)實(shí)踐。

【關(guān)鍵詞】體視學(xué)；醫(yī)學(xué)影像學(xué)；法醫(yī)學(xué)

【中圖分類號】d919．

4【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】b

【文章編號】1007—9297(2006)03—0224—04

the apphcafion of stereological techniques in medical imaging and its value in forensic medicine． n qiu-feng,ga 0 su—

hong,huang fei un．school ofpreclinical and forensic medicine，sichuan university，cheng du 61004

1【abstract】stereological techniques，based on the cavalieri principle，have frequently been applied in histological and patholog·

ical studies，more recently，the techniques have been adapted for medical imaging measurements(such as ct，mri，ultrasound and

ect etc，)，stereological methods provide an accurate，unbiased，simple，noninvasive and fast method，the stereological method ap—

plied in medical imaging has very high clinical value、the quantitative result of measurements in medical imaging is beneficial to

the practice of forensic medicine．

【keywords】stererology，medical imaging，forensic medicine

一、體視學(xué)的概念及運(yùn)用條件

(一)體視學(xué)簡介

體視學(xué)是通過觀察切面上二維的圖像．進(jìn)而獲得

有關(guān)三維立體結(jié)構(gòu)定量資料的方法學(xué)。[11體視學(xué)技術(shù)

主要是基于卡瓦列里(cavalieri)原理和德萊塞(de．

1esse)原理發(fā)展起來的，它有多種測量的方法，但在醫(yī)

學(xué)上最常用的就是點(diǎn)計(jì)數(shù)的方法。所謂的點(diǎn)計(jì)數(shù)法就

是把事先制作的關(guān)聯(lián)測格疊加于圖像上，然后記錄其

與圖像之間的關(guān)系。在關(guān)聯(lián)測格中，若d為一方格的邊長時，被觀察物圖像內(nèi)的測點(diǎn)數(shù)為p，則測面觀察物

面積：a=d p，多個切面的觀察物的體積：v=mea(m

為切面層厚)。這樣通過計(jì)數(shù)關(guān)聯(lián)測格在圖像內(nèi)的測點(diǎn)

數(shù)，就可以獲得圖像的切面面積及體積等信息。

(二)體視學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像學(xué)運(yùn)用的條件

基于cavalieri原理的體視學(xué)技術(shù)經(jīng)常運(yùn)用在組

織學(xué)和病理學(xué)的研究中。在運(yùn)用體視學(xué)點(diǎn)計(jì)數(shù)的方法

時，要求所測的結(jié)構(gòu)要被以固定的間隔來抽樣。且樣

本開始的位置應(yīng)該是隨機(jī)的。mri、ct、ect及超聲等

可以在同一間隔下獲得連續(xù)的截面圖像，且開始的位

置可以是隨機(jī)的，它們可以滿足體視學(xué)方法的條件。

所以這種技術(shù)可以運(yùn)用于三維mri、ct、ect及超聲

等醫(yī)學(xué)影像學(xué)中的感興趣區(qū)域的測量。

(三)體視學(xué)在醫(yī)學(xué)影像學(xué)中的價(jià)值

體視學(xué)其基本數(shù)學(xué)原理是無偏的、精確的。它是

非侵入性的，可以在獲得的醫(yī)學(xué)影像學(xué)的圖像上測

量，即使用手工的方法便可快速獲得可靠的結(jié)果。其

運(yùn)用簡單、方便，并且具有可重復(fù)測量的特性。體視學(xué)

技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像學(xué)中的運(yùn)用，可以對影像資料由一般的形態(tài)學(xué)描述發(fā)展到更加準(zhǔn)確的定量形態(tài)學(xué)描述。

二、在醫(yī)學(xué)影像學(xué)中的應(yīng)用

(一)在mri中的應(yīng)用

1．在大腦mri測量中的運(yùn)用

研究表明體視學(xué)的方法在大腦的mri結(jié)構(gòu)體積的測量中具有精確和可重復(fù)的特性。marta等通過對6

具尸體的大腦運(yùn)用體視學(xué)點(diǎn)計(jì)數(shù)的方法測量mri圖

像上

和組織切片圖像上大腦灰質(zhì)的體積，經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)

二者問沒有顯著性差異。[41 yvette、colin等在mri圖

像上分別通過用邊界法和體視學(xué)法來測量尸體大腦

[作者簡介]譚秋豐(1976一)，男，重慶云陽人，在讀法醫(yī)學(xué)碩士，主要從事法醫(yī)放射學(xué)研究。

tel：+86—28—85501553；e—mail：tanqiufeng@gmail．

com

[通訊作者]黃飛駿，男，副教授，主要從事法醫(yī)病理研究。

法律與醫(yī)學(xué)雜志2006年第l3卷(第3期)

額葉、頂葉體積，結(jié)果顯示體視學(xué)方法的測量結(jié)果同

實(shí)際的體積相比，在一個臨床可接受的范圍之內(nèi)，其

精確性等于或好于邊界法，且在測量速度和有效性上

更好。[2,51目前在大腦的mri圖像中，體視學(xué)的點(diǎn)計(jì)數(shù)方法

已經(jīng)用于許多不同結(jié)構(gòu)的測量，如垂體、海馬、大腦額

葉皮質(zhì)、側(cè)腦室、尾狀核和殼核等。f2'，6]在mri的圖像

上測量大腦的不同部位的體積，可以區(qū)分大腦很細(xì)小的差異，從而去診斷需要高精確性和可重復(fù)性的精神

病和神經(jīng)功能紊亂、大腦頂葉中央硬化、海馬回萎縮

以及癲癇等疾病。[2,7,8

12．在肝臟mri測量中的研究

準(zhǔn)確了解肝臟及其病變的體積在臨床上是很有

價(jià)值的。michael mazonakis等分別運(yùn)用體視學(xué)和邊界

法在mri圖像上估計(jì)肝腫瘤的體積，發(fā)現(xiàn)這兩種測量

肝腫瘤體積的方法都可以提供可靠和可重復(fù)的信息。

[9[bunyamin sahin等通過對5具尸體的肝臟進(jìn)行mri

檢查，并結(jié)合體視學(xué)原理來估計(jì)肝臟的體積，結(jié)果表

明所估計(jì)的體積和肝臟的真正體積高度相關(guān)。因此作

者認(rèn)為：在mri上結(jié)合體視學(xué)方法是非侵入性、直接

和準(zhǔn)確的，它可以在獲得的mri圖像上去估計(jì)，因此

它是安全的、快速的，廉價(jià)的，可以在13常的mri的掃

描圖像中應(yīng)用。[ioi

3．在產(chǎn)科mri檢查中的運(yùn)用

運(yùn)用mri結(jié)合體視學(xué)提供了一個有用的工具去

研究胎兒在子宮中的生長。通過mri和體視學(xué)對胎兒

和胎兒的器官的體積的估計(jì)，對判斷胎兒是否正常、協(xié)調(diào)生長提供幫助[11i。

(二)在ct中的運(yùn)用。

在ct圖像上，體視學(xué)技術(shù)也是一種較理想的測

量方法。michael mazonakis等用體視學(xué)點(diǎn)計(jì)數(shù)的方

法在ct圖像上測量膀胱和直腸的體積，通過精確分

析，發(fā)現(xiàn)在運(yùn)用100～150個測點(diǎn)、系統(tǒng)抽取5～7幅通

過膀胱和直腸的ct圖像，所獲得的結(jié)果是可靠的。[1

21ersan odaci等運(yùn)用點(diǎn)計(jì)數(shù)的方法測算lo個腰椎ct

圖像的體積，結(jié)果表明運(yùn)用此方法計(jì)算的椎體體積與

實(shí)際體積沒有顯著性差異，且不受觀測者和掃描方位

及掃描層厚的影響。[131

在ct邊界法、多田公式與體視學(xué)法進(jìn)行ct顱內(nèi)

血腫體積測量比較時，發(fā)現(xiàn)體視學(xué)法測量結(jié)果準(zhǔn)確，且不考慮血腫形態(tài)是否規(guī)則，減少了對ct 機(jī)器的依

賴，減少了多田公式測量不規(guī)則血腫的誤差，它是臨床

上較理想的非創(chuàng)傷性的測量顱內(nèi)血腫的方法。㈣同時

體視學(xué)法定量也是對側(cè)腦室容量測定的簡便易行和

· 225 ·

有效的方法。_15j而運(yùn)用體視學(xué)方法在ct圖像上測定

鼻咽旁間隙的面積，則有助于早期診斷咽旁腫瘤。

(三)在超聲診斷中的應(yīng)用

在超聲圖像上，胎兒的各種參數(shù)應(yīng)該用三維的體

積參數(shù)描述。it'll b sahin運(yùn)用體視學(xué)的方法來估計(jì)羊水

量，結(jié)果表明在超聲圖像上運(yùn)用體視學(xué)的方法能獲得

比羊水指數(shù)有效的、更精確的結(jié)果。[18

1(四)在核醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

體視學(xué)技術(shù)在功能的研究中，特別是在那些用非

侵人性和低分辨率的圖像的技術(shù)中，如spect中很有

價(jià)值。[191通過體視學(xué)法和超聲法測定的左室心肌質(zhì)量，表明體視學(xué)法明顯優(yōu)于超聲法。[2ol在甲狀腺斷層顯像

圖像上，運(yùn)用體視學(xué)方法測定甲狀腺重量，其結(jié)果準(zhǔn)

確、可靠 口

(五)在放射治療后效果評價(jià)中的應(yīng)用

o y gong等對4位分化高的膠質(zhì)瘤患者的mri

上運(yùn)用體視學(xué)的方法結(jié)合點(diǎn)計(jì)數(shù)的方法來研究他們

在放射治療后的腫瘤的體積的變化，比較用體視學(xué)的方法和傳統(tǒng)測量方法的得到的結(jié)果，二者具有顯著性

差異，作者認(rèn)為體視學(xué)法要好過傳統(tǒng)的假設(shè)腫瘤為圓

形測量的方法，運(yùn)用體視學(xué)方法可以客觀評價(jià)放射治

療效果。

1(六)運(yùn)用體視學(xué)技術(shù)的條件及其影響因素

在運(yùn)用基于cavalieri原理的體視學(xué)結(jié)合點(diǎn)計(jì)數(shù)的方法，要求所測的結(jié)構(gòu)要被固定的間隔來抽樣，且

樣本開始的位置要隨機(jī)，而取樣的方格隨機(jī)地放置在斷面上。[3,231同時體視學(xué)方法的有效性和精確性受到

以下的因素的影響：

1．測格的大小。小測格可以增加體積測量的敏感

性，但是增加了計(jì)算的時間。

2．更多的截面可以增加準(zhǔn)確性，但是同樣也增加

了計(jì)算的時間。

3．改變圖像的對比度也影響體積的估計(jì)．所以要

保持觀察窗的設(shè)置的恒定。

4．對測量區(qū)域邊界的不確定會導(dǎo)致體積計(jì)算的可

靠性降低，特別是在對如垂體等這樣的小物體的測量

上，影像學(xué)自身的不足不能通過體視學(xué)來克服。

5．?dāng)嗝娴膶雍裉?，可因部分容積效應(yīng)的影響而

導(dǎo)致測量的誤差增大。

雖然這些影響因素在其他測量方法上也存在，但

是這種方法要更多地依賴測量者的判斷力。體視學(xué)的方法提供了一個簡單、快速、不需要計(jì)算機(jī)軟件的方

法，所以體視學(xué)結(jié)合點(diǎn)計(jì)數(shù)的方法在醫(yī)學(xué)影像學(xué)的形

態(tài)計(jì)量學(xué)的測量上有臨床使用價(jià)值。[2,31· 226-

三、在法醫(yī)學(xué)中的價(jià)值

f一)顱內(nèi)血腫體積測量

在法醫(yī)臨床實(shí)踐中．可以經(jīng)常遇到顱腦損傷的案

件．且發(fā)生頭顱血腫的幾率較高。雖然目前的我國人

體輕重傷鑒定標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定出血量的標(biāo)準(zhǔn)，但是許多

法醫(yī)學(xué)家都趨向于要量化出血量來判斷損傷程度，而

出血量主要是通過影像學(xué)資料來測量的。當(dāng)前對顱內(nèi)

出血量測量的方法主要有邊界法、多田公式法、幾何

公式法和體視學(xué)法。邊界法測量結(jié)果準(zhǔn)確，但是需要

在機(jī)器上測量．不適于事后在膠片上測量，而法醫(yī)學(xué)的鑒定往往是在事后來測量的，因此該法不適用于法

醫(yī)臨床學(xué)鑒定。而多田公式是把血腫考慮為規(guī)則的立

體幾何圖形，而在臨床中血腫往往是不規(guī)則形狀的，故此法測量的結(jié)果不準(zhǔn)確．也不適用于法醫(yī)臨床學(xué)。

幾何公式法是把血腫看成是多個規(guī)則的幾何圖形來

分別計(jì)算的．此法測量結(jié)果比較準(zhǔn)確．但是計(jì)算復(fù)雜、繁瑣．也不適用于法醫(yī)臨床學(xué)。體視學(xué)法是一種無偏的測量方法．它無需考慮被測結(jié)構(gòu)的形狀．也不需要

復(fù)雜的設(shè)備．可以在膠片上快速測量并獲得準(zhǔn)確的結(jié)

果．可以在法醫(yī)臨床實(shí)踐中推廣應(yīng)用。

(二)血胸、氣胸測量

在我國人體輕重傷鑒定標(biāo)準(zhǔn)中．對血胸、氣胸、血

氣胸并沒有具體的量化標(biāo)準(zhǔn)．因此血、氣胸的真實(shí)損

傷程度就很難客觀地反映出來。在影像圖像上，以前

一般是在x線平片上對胸部出血量、氣體量進(jìn)行粗略的主觀估計(jì)，只能分成輕、中、重3種程度，很不準(zhǔn)確；

或是在ct圖像上用ct平面法來計(jì)量，這需要當(dāng)時在機(jī)器上測量：這兩種方法都不適于法醫(yī)臨床鑒定。而

運(yùn)用體視學(xué)的方法可以快速準(zhǔn)確地在事后任何時候

測量出血量和氣體量．從而客觀地評價(jià)胸部的損傷程

度。

(三)腹腔積血、積液測量

外傷性腹腔積血、積液在法醫(yī)臨床學(xué)中很常見。

雖然我國《人體重傷鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第72條規(guī)定：腹部損

傷致使腹腔積血須手術(shù)治療的，可評定為重傷。但實(shí)

際上根據(jù)出血量的多少來評價(jià)損傷程度將更為客觀。

現(xiàn)在運(yùn)用體視學(xué)技術(shù)可以在醫(yī)學(xué)影像資料上來測量

腹腔積血與積液的多少．從而為腹部外傷的評價(jià)提供

重要證據(jù)。

(四)肝脾腎血腫測量

目前臨床上對腹腔實(shí)體臟器的損傷、出血病例大

多進(jìn)行ct或其他醫(yī)學(xué)影像學(xué)檢查．從而為事后法醫(yī)

學(xué)鑒定留下了重要的客觀證據(jù)。雖然目前的研究尚沒

有闡明實(shí)體臟器損傷、出血量與損傷程度的關(guān)系。但

法律與醫(yī)學(xué)雜志2006年第l3卷(第3期)

是現(xiàn)在體視學(xué)技術(shù)提供了一種在影像資料上測量出

血量的方法．因此可利用其對腹腔實(shí)體臟器損傷出血

量與損傷程度的關(guān)系進(jìn)行研究，以期建立由損傷出血

量反映損傷程度的標(biāo)準(zhǔn)．以便更加客觀地評價(jià)腹部實(shí)

體臟器損傷程度。

(五)椎體體積測量

隨著ct儀器的普及以及它在椎體檢查中所具有的特殊價(jià)值，目前進(jìn)行椎體ct檢查十分普遍，椎體

ct片在法醫(yī)學(xué)鑒定中也越來越重要。但同時運(yùn)用椎體

ct片進(jìn)行詐病的也越來越多．所以進(jìn)行椎體ct片同

一認(rèn)定就更顯重要?？梢赃\(yùn)用體視學(xué)技術(shù)對椎體進(jìn)行

體積測量，進(jìn)而可以進(jìn)行同一認(rèn)定。運(yùn)用體視學(xué)技術(shù)

測量失蹤者的ct片椎體體積，與現(xiàn)場獲得的白骨化的椎體骨進(jìn)行比對．可以對法醫(yī)學(xué)個人識別提供重要

證據(jù)。但目前在法醫(yī)人類學(xué)對此方面的研究不多，還

需要進(jìn)行系統(tǒng)研究．以提出科學(xué)的方法。

(六)額竇、篩竇及蝶竇測量

運(yùn)用鼻旁竇進(jìn)行同一認(rèn)定已經(jīng)有了很多研究．但

是它們多是采用一維的測量指標(biāo)來描述．而體視學(xué)法

可以對影像資料進(jìn)行三維空間的描述，故可以進(jìn)行更

加準(zhǔn)確的同一認(rèn)定。運(yùn)用體視學(xué)法在影像資料上測

量，可以獲得額竇的體積、面積等指標(biāo)，從而進(jìn)行同一

認(rèn)定。若要對具有多個竇房且極不規(guī)則的篩竇進(jìn)行體

積測量，體視學(xué)技術(shù)是最合適的方法．因此運(yùn)用體視

學(xué)技術(shù)測量篩竇進(jìn)行同一認(rèn)定極具價(jià)值。同樣也可以

用體視學(xué)技術(shù)對蝶竇進(jìn)行測量也有利于進(jìn)行法醫(yī)學(xué)的同一認(rèn)定。

四、小結(jié)

體視學(xué)法是一種無偏的數(shù)學(xué)方法，它可以準(zhǔn)確計(jì)

算特定物體、區(qū)域的體積、長度、表面積等。但是在目

前，體視學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像學(xué)中的運(yùn)用還不廣泛，而醫(yī)

學(xué)影像學(xué)的定量診斷的準(zhǔn)確性、科學(xué)性還不高。醫(yī)學(xué)

影像學(xué)必須同體視學(xué)結(jié)合．以便使我們獲得可靠的定

量的信息．從而有利于對診斷和治療效果進(jìn)行客觀評

價(jià)。在法醫(yī)學(xué)鑒定中．依據(jù)醫(yī)學(xué)影像資料運(yùn)用體視學(xué)

技術(shù)對損傷、出血進(jìn)行定量研究可以建立更加客觀的標(biāo)準(zhǔn)．從而客觀、準(zhǔn)確地評價(jià)損傷程度，而運(yùn)用體視學(xué)

技術(shù)在影像資料上對特定的器官及結(jié)構(gòu)的測量，則有

助于進(jìn)行法醫(yī)學(xué)的同一認(rèn)定。

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