单纯窒息性气体急性中毒死亡案件的检材提取和分析策略

向平，刘宁国，沈保华，强火生，沈敏

司法鉴定科学研究院 上海市法医学重点实验室 司法部司法鉴定重点实验室 上海市司法鉴定专业技术服务平台，上海 200063

当前，气体中毒案件急剧增加。所涉气体除了常见的气体毒物（如氰化氢、硫化氢、磷化氢等），还包括日常生活中使用的天然气、液化石油气、沼气等，以及被滥用的气体［如笑气（一氧化二氮，N2O）等］。近期，利用氮气、氦气等惰性气体自杀的事件亦开始在我国出现。上述气体均可导致组织细胞缺氧性窒息，因此，统称为窒息性气体。窒息性气体中毒具有突发性、快速性和高度致命性的特点[1]，根据中毒机制的不同可将窒息性气体大致分为3 类[2]：（1）单纯窒息性气体，如氮气、氦气、二氧化碳、甲烷、丙烷、笑气等；（2）血液窒息性气体，如一氧化碳等；（3）细胞窒息性气体，如硫化氢、氰化氢等。相对于氰化氢、硫化氢等有毒气体，单纯窒息性气体本身无毒或毒性很低或属惰性气体，进入体内后不与生物体发生任何反应，对生物基质没有亲和力，可很快扩散、逸出，难以俘获。由于单纯窒息性气体的上述特殊性，其在我国法医毒物鉴定领域尚未引起重视。

互联网在自杀方法、自杀物品等自杀信息传播方面起着巨大的负面作用，氮气、氦气等自杀案件已在多地出现。而尸体检验后依据采集的生物检材进行毒物鉴定委托时，委托方常常被反馈无法检测而陷入困境，因此，气体检测是当前法医毒物鉴定的难点之一[3]。但目前借助于优化的样品前处理、适合的色谱柱和高灵敏度的质谱仪，可实现气体急性中毒死亡案件的法医毒物鉴定。笔者所在的实验室已建立了这些气体的测定方法并应用于鉴定实践[4]。但单纯窒息性气体中毒死亡案件更为特殊，除了实验室检测技术，法医学尸体检验方案以及检材的提取与保存同样极为重要，是避免漏检和丧失检材代表性的关键。

本文将从提升单纯窒息性气体急性中毒死亡案件的法医毒物鉴定能力角度，依据相关文献和实践经验，对单纯窒息性气体的中毒机制、检材提取、检测方法和分析结果等进行综述，并提出检材提取和实验室分析策略，供同行参考、借鉴。

1 常见的单纯窒息性气体急性中毒概况

1.1 氦气、氮气等惰性气体自杀

单纯窒息性气体急性中毒死亡案件主要涉及氦气、氮气等惰性气体，多见于自杀死亡案件[5]。20 世纪90 年代，在欧美出现了“Suicide bag method”，该方法是将一个带拉绳的大塑料袋套在头上，袋子中充满氦气等流动的惰性气体[6]。氦气无嗅、无色、不易燃、不爆炸，几乎会立即致人昏迷，并在几分钟内死亡。氦气易于在卖气球的商店或网上购买，无特别购买限制。由于媒体、网络等信息传播的影响，氦气等单纯窒息性气体死亡案例不断增多。英国使用氦气自杀的人数从2008 年的11 人上升到2013 年的59 人[7]。2005 年至2014 年，在阿姆斯特丹-阿姆斯特尔兰（Amsterdam-Amstelland）和扎安斯特雷克-水域（Zaanstreek-Waterland）发生的1 333 例自杀死亡案件中，有83 例系塑料袋套头窒息自杀。其中2005—2012 年，氦气致死16 例，而2013—2014 年，氦气致死上升至13 例[8]。在澳大利亚南部，2003 年1 月至2017 年12 月的自杀死亡案例中，因吸入氦气而死亡33 例，因氮气和氦气混合气体窒息死亡56 例[9]。在美国，2005—2012 年的3 242 例气体窒息自杀死亡案例中，有73%使用一氧化碳，21%使用氦气[10]。香港在2005—2010 年并无氦气窒息自杀案例，而2012 年有11 例氦气自杀案例[11]。

1.2 挥发性物质滥用

挥发性物质吸入剂的娱乐性使用、滥用也是造成单纯窒息性气体急性中毒死亡的主要原因之一。除了20 世纪末流行于欧美国家、近年来开始在中国出现滥用的笑气[12]外，常见的物质还包括胶水、黏合剂、染料溶剂、燃料（汽油、石脑油、煤油）、打火机燃料、液化石油气等。根据2014 年美国关于药物滥用和健康的行为健康趋势分析，约54.6 万名12 岁或12 岁以上的人曾使用吸入剂[13]。根据欧洲酒精和其他物质滥用的调查，塞浦路斯、希腊、爱尔兰、马耳他和斯洛文尼亚的吸入剂使用率最高，吸入剂的消费量随年龄逐渐增加，15 岁的滥用率为4%，19 岁的滥用率为11%[13]。同样地，在意大利，年轻人对胶水、气体和溶剂等挥发性物质吸入剂的滥用正在惊人地增长[13]。最新报道[14]显示，在意大利米兰，多种方式自杀的复杂死亡案件中，54.3%的案件涉及“Suicide bag method”方式，主要为氦气，氮气，氮气和氮气的混合气，丁烷以及丙烷。

笑气在临床上作为一种吸入性镇痛麻醉剂，常用于产科分娩镇痛、无痛人流、胃肠镜检查及牙科领域等[12]。现在越来越多的年轻人追求使用笑气后的欣快感，滥用笑气。笑气带来的愉悦感最多维持几分钟，但给人体带来的伤害，特别是中枢神经系统的损坏却是不可逆的。如果超量摄入，可能会因缺氧导致死亡，多见于将袋子套在头上以吸入滥用导致意外或自杀窒息死亡。1999 年，在美国弗吉尼亚州，8%的死亡案例为使用吸入剂意外导致的中毒死亡案（事）件[15]。根据2012 年英国的挥发性物质滥用死亡率报告[15]，在1971—2009 年间，共有52 人因非医疗使用笑气窒息死亡。我国亦出现笑气中毒窒息死亡案件[16]。

1.3 各种意外或安全事故

在我国，窒息性气体中毒死亡案件主要发生在市政设施管理、化工制造、建筑和电力热力供应行业以及污水井（污水处理站）、反应池（罐）、基坑和涵洞等工作地点的清理、清淤和检查维修等作业过程，事故主要源于硫化氢、一氧化碳、氰化物等气体中毒，以及甲烷、氮气、光气、二氧化碳等富集或泄露导致的缺氧窒息[17]。2012 年5 月9 日，位于新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市的一飞机维修基地，因氩气泄漏中毒窒息造成6 人死亡、4 人重伤[18]。

2 中毒机制

单纯窒息性气体急性中毒死亡的作用机制并非由于这类物质的直接毒性，而是由于在有限的空间内持续吸入和缺氧所产生的机械效应，发生急性反应性喉痉挛、反应性延髓麻痹等，最终导致呼吸困难、窒息。

单纯窒息性气体本身无毒或毒性轻微，接触人员出现的临床症状是由于缺氧导致。轻度中毒者表现为头痛、头晕、心悸、恶心、乏力等症状；较重者出现明显头痛、头晕、兴奋、烦躁、胸闷、呼吸困难、面色发绀或意识障碍；重度中毒者可表现为昏迷或抽搐，甚至猝死。

2.1 氦气

氦气是单纯窒息性气体中毒中常见的惰性气体。惰性气体原子在一般条件下不容易得到或失去电子而形成化学键，其外层电子已达饱和，活性极小。氦气是一种无色、无嗅、不可燃的气体，是惰性气体中最轻的（摩尔质量为4 g/mol），也是所有化学元素中熔点和沸点最低的，在水中的溶解度是已知气体中最小的。氦气比氧气和空气的密度低，使得氦气更容易通过肺部[19]。氦气自杀装置非常简单，仅需将塑料袋套在头上，然后插入通氦气的管子，氦气流入后加速了残留在气道中的氧气和二氧化碳的排出，氦气进入呼吸道后，严重阻断肺泡毛细血管对氧的摄入和排出二氧化碳，缺氧的血液通过体循环到达各组织器官，包括大脑，氧浓度迅速降低到维持意识所需的水平以下，失去意识，心搏骤停。根据已有的案例，氦气自杀者从吸入到失去意识的时间在36～55 s，其中3 例在5～10 min 后死亡，1 例在40 min 后死亡[19]。死亡时间与面罩设备的密封性、氧气浓度有关。与氦气吸入有关的其他并发症包括在过高压力下吸入氦气导致的栓塞。

2.2 氮气

氮气在常温下是一种无色、无味、无臭的气体，且在常压下无毒。氮气的化学性质很稳定，不可燃，常温下很难与其他物质发生反应。氮气占大气总量的78.12%（体积分数），是空气的主要成分。氮气在空气中浓度增高时有排挤氧气的作用，当含量在84%以上时，人可出现头晕、头痛、眼花、恶心、呕吐、呼吸加深加快、脉搏增快、血压升高、胸部压迫感，甚至失去知觉，也可出现阵发性痉挛、面色发绀、瞳孔缩小等缺氧症状[18]。急性中毒症状类似惰性气体中毒。

2.3 笑气

笑气是无色、无嗅、味微甜的气体，是一种能产生止痛和轻微麻醉作用的吸入剂，吸入笑气所带来的愉悦和镇静作用是其在青少年和年轻人中流行、滥用的原因。笑气分子是直线型结构，为极性分子，能溶于水、乙醇和乙醚等。由于笑气的物理化学特性，其在血液和大脑中能够迅速达到平衡。药效开始很快，吸入后1 min 左右可达到峰值，几分钟后消散。若持续给药则能保持恒定的浓度[20]。目前，在常规尿液监测中无法检测到笑气。

笑气用于止痛和麻醉时，其与氧气的有效安全体积比为70∶30，当混合气体中笑气含量超过70%时，高浓度笑气进入体内可造成缺氧、昏迷和窒息死亡[21]。

2.4 烷烃类气体

甲烷在自然界中分布很广，是天然气、沼气、油田气及煤矿坑道气的主要成分。液化石油气主要由丙烷、正丁烷、异丁烷及少量的乙烯、丙烯等组成。正丁烷是一种低分子量脂肪族烃，无色，可燃，通常与丙烷混合生产各种商业气体制剂。正丁烷毒性比丙烷更大。正常情况下液化石油气是无味的，而罐装产品都进行了人工加臭处理，加臭物质多采用硫醇或硫醚类物质。气态的液化石油气密度比空气大，约为空气的1.5 倍。烷烃类气体吸入滥用时，不同吸入剂的化学物质可能产生不同的药理作用，但大多数吸入剂都能产生类似乙醇中毒的快速欣快感，伴有解除抑制、头晕和躁动[22]。随着气体吸入时间的延长，可能会出现知觉敏感性下降，甚至昏迷。烷烃类气体对机体的毒性作用取决于长时间吸入时的窒息效果，操作不当或者急性吸入可诱导麻醉、缺氧窒息死亡。

2.5 二氧化碳

二氧化碳是无色、无味、弱酸、在常温下不可燃的气体。通常情况下，二氧化碳性质稳定，无毒性，不燃烧，不助燃。高浓度二氧化碳时，氧气浓度降低，缺氧对机体主要器官均有严重影响，可立即出现中毒症状，引起病理生理的改变是缺氧、二氧化碳蓄积和二氧化碳刺激作用。二氧化碳中毒的首发症状是呼吸急促、快速心律失常、烦躁不安和焦虑，接着是神经系统方面，感到越来越困倦，被称为“二氧化碳麻醉”。急性二氧化碳中毒导致严重缺氧时可迅速发生呼吸停止，甚至死亡。

3 现场勘验及尸体检验结果

3.1 现场勘验

此类案件中，现场可发现死者头部缠绕塑料袋、气罐、气瓶、管线、遗书等线索[13-14，19-20]。

对于该类案件，如果现场勘验查获窒息性气体来源等信息，法医病理鉴定的死亡原因可为吸入某种窒息性气体、缺氧窒息死亡，但遗憾的是大部分并没有法医毒物学有关窒息性气体的鉴定结果，证据的可靠性、关联性尚存在缺陷。

3.2 尸体检验结果

窒息性气体急性中毒的临床表现主要是组织器官缺氧症状，首要表现为中枢神经系统缺氧的症状，尸体检验可见肺水肿、脑水肿、器官充血或结膜下斑点状出血。

由于此类窒息死亡没有明显、特异的病理学特征，因此，尸表检查和尸体所处现场线索对于案件定性、致死原因调查非常重要。

4 生物检材的选取

单纯窒息性气体急性中毒死亡案件中多以吸入方式进入体内并快速导致死亡，组织间气体交换的时间极短，各组织内的气体浓度与气体暴露条件直接相关。该类案件最有价值的生物检材应是与气道有关的肺组织，其次为脑组织和心血。另外，大量气体的高压、快速吸入，促使直接暴露的腔体内充满气体，如食管腔内气体、气管腔内气体、肺支气管腔内气体、胃内气体和心腔内气体等均非常有价值。而其他生物检材（如尿液、肝、肾等）中难以检出窒息性气体。

VARLET 等[23]收集了14 个氦气急性中毒死亡案例，研究气体在生物检材中的分布及检材的选择性，所取生物检材包括肺组织（不同叶片）、脑组织、心血、外周血等以及食管腔内气体、气管腔内气体、肺支气管腔内气体、胃内气体和心腔内气体等。该研究发现，右肺和左肺中的氦气浓度不同，右肺中从未检出至41 μmol/g（n=7），左肺中为1.2～14 μmol/g（n=5）。各肺叶组织间的浓度也不相同，从未检出至28 μmol/g（n=10）。不同死亡案例的肺叶中氦气浓度相差很大，显示肺叶中浓度变化与暴露条件（暴露时间，呼吸量和呼吸率，死者的体重指数，袋容量，袋封闭系统和泄漏等）以及采样条件直接相关。不同于肺叶间，食管腔内气体、气管腔内气体和肺支气管腔内气体分布均匀，浓度相同，采样位置无特殊要求。

除了肺组织、食管腔内气体和肺支气管腔内气体外，心血是检测窒息性气体的较好检材。由于从气体暴露开始到死亡的时间短，进行气体交换的时间有限，故心血应优于外周血。14 例氦气急性中毒死亡案例中，氦气在心血中的浓度为0.02～0.03 μmol/g，这比气管腔内气体中的浓度低很多[23]。然而，如果尸体腐败或气管腔内气体取样无法实现，可以用心血作为替代检材。

脑组织血管密集，进入的气体量相对较多。VARLET 等[23]采集的3 例氦气急性中毒死亡案例的脑组织中，仅有1 例检出氦气，但相对肺组织，脑组织中浓度很低。因此，在脑组织中检出氦气可以作为氦气中毒的证据，但不应将脑组织视为优先检材。

在两起疑似因过量吸食笑气死亡的案件[24]中，1 例除口腔气体中未检出笑气外，气管、右肺支气管、左肺支气管和胃内的气体以及肺组织血液、心血和脾、肺、肾、脑、胆囊、胰、肝等组织中均检出笑气，肺组织一次顶空过程释放出的笑气的量大于其他组织检材；另1例气管和口腔内的气体中均未检出笑气，而在胃内气体、肺组织血液、肺组织和心血中均检出笑气。

急性中毒死亡案件中虽然气体可存在于上述有价值的生物检材中，但如果采集不当，仍无法实现毒物分析鉴定，存在漏检风险。

5 检材的采集和保存

单纯窒息性气体急性中毒死亡案例中，生物检材的提取和保存在毒物鉴定中起着至关重要的作用。随着实际案例的不断出现和经验的积累，目前已经有了明确的检材采集保存策略。

1997 年，WINEK 等[25]报道了1 例丁烷急性窒息死亡案例，由于所采集的肺组织和血液检材盛放于未密封的螺旋盖试管中，尽管从检材采集到仪器分析的间隔时间仅约24 h，且冷藏保存，但未能从生物检材中检出丁烷。因此，WINEK 等提出建议：在怀疑挥发性物质滥用急性死亡案件中，应采用特殊的可存放挥发性物质的密闭容器来存放肺组织和血液样品。特殊容器不含防腐剂，可以是真空容器，无需打开容器盖子即可直接用顶空针头穿刺取样，或者为玻璃小瓶，但盖子内衬应有聚四氟乙烯隔垫。同时，检材收集后应尽快检测。

2007 年，AUWAERTER 等[26]针对氦气自杀急性死亡案件，研究如何有效收集肺组织中气体。在尸体检验过程中，将整个肺组织迅速放入一个装满水的塑料盒中，盖上盖子、密封，塑料盒里的空气尽可能少。将塑料盒反转，在一角插入并固定装有“T”形管的注射器，抽取塑料盒中残余空气并排出。接着，用又长又粗的金属针刺入塑料盒的侧面，刺破、挤压肺组织，使其中气体逸出。然后用注射器收集肺组织中逸出的气体，转移注射器，迅速将其压入已装满水的顶空小瓶中。顶空小瓶瓶盖的垫片上同时插有另一套管，当注射器将气体压入时，顶空小瓶中的水通过套管被排出。

然而，AUWAERTER 等[26]建立的采集方法存在一定缺陷：在塑料盒的一侧插入长的金属针刺破、挤压肺组织时，容易导致塑料盒漏气。因此，2012 年，MUSSHOFF 等[27]针对AUWAERTER 等的方法进行了改进：采用一个体积很小但密封性强的塑料桶，将肺组织中气体赶出时采用剪刀刺破肺组织并用手按压。

随着单纯窒息性气体急性中毒死亡案件的不断增多，2019 年，瑞士的VARLET 等[23]联合德国、法国的法医学实验室共同探索，在MUSSHOFF 等[27]研究的基础上，采用相对一致的检材提取和分析方法，证实此类案件的法医毒物鉴定是切实可行的，并提出了建议方法。

顶空小瓶是此类案件保存生物检材的最佳容器。顶空小瓶（20 mL）、硅橡胶垫、铝帽、密封钳等材料是实验室进行生物检材中乙醇等顶空气相色谱分析的标准装置，此类案件中的气体同样需要顶空气相色谱或顶空气相色谱-质谱检测。如果使用其他容器封存，除了密封性差、易泄露外，进入实验室后必须将样品再次转移入顶空小瓶，以便插入用于取样的注射器针头，势必导致气体的泄漏或损失。应避免使用塑料容器，聚乙烯和聚丙烯等塑料可渗透挥发性有机化合物。

特殊情况或者不能进行尸体检验时，可以采集尸体腔体内的气体样品。为了检测更加精确，可以借助死后计算机体层成像（postmortem computed tomography，PMCT）。PMCT 具有高效、非侵入性、无创（或微创）等优势，可以客观、准确、无创地记录尸体的内部信息，在骨折、异物、气体等的鉴别中具有很高的敏感性，甚至较尸体解剖更加准确。利用PMCT 虚拟解剖单纯窒息性气体急性中毒死者，可明显观察到气体栓塞[28]。同时，PMCT 可指导采集气体样品[23]。在激光引导下可进行气管、胃和心脏气体取样。但是，肺组织气体由于取样时需要肺叶的机械挤压，所以必须在尸体检验时进行。

目前有市售、不同规格的气体采样袋，可用于采集现场气体或尸体腔道内气体。

6 实验室分析

单纯窒息性气体急性中毒死亡案件的毒物分析结果数据匮乏，直到约10 年前，仪器分析灵敏度提高，顶空气相色谱法（headspace gas chromatography，HS/GC）、热导检测器（thermal conductivity detector，TCD）的运用才使检测血液和组织中氦气等窒息性气体成为可能[29]。

不同的气体根据其物理化学性质选取不同的色谱柱，如DB-ALC1 毛细管柱、DB-ALC2 毛细管柱、GS-GasPro 毛细管柱和PoraBOND Q 毛细管柱等。一般采用等温条件分析。文献报道[19-20，23-24，26-27，30-35]中的样品前处理、检测方法及结果见附表1。

气体成分检测以TCD 或质谱法为主，但TCD 缺乏特异性和灵敏度，顶空气相色谱-质谱法（headspace gas chromatography-mass spectrometry，HS/GCMS）更适合于法庭科学的确认分析。对特殊气体（如氦气或氮气）中毒死亡案件进行分析时，由于氦气或氮气在气相色谱中经常作为载气使用，因此在检测时需要更换载气。已有研究[30]表明，使用氢气作为载气可获得最佳的选择性和灵敏度。质谱检测时，首选的采集模式为选择离子监测（selected ion monitoring，SIM）。

由于缺乏同位素内标，可以使用其他气体，如甲烷、一氧化碳或笑气在气密针中与所分析样品混合后同时进样气相色谱。对生物检材中氦气或氮气进行测定时常采用笑气或甲烷为内标物。此外，TSUJITA等[31]最近提出采用氖-21 作为定量分析的内标物，与其他内标物相比，氖-21 的优势在于其自然存在于空气中（恒定浓度为0.049×10-6）。使用氖-21，无需将内标物（如笑气或甲烷）与另一个顶空小瓶中从尸体检验时提取的气体混合。

窒息性气体中毒死亡案件中气体定性分析已经非常困难，对于所采用的方法，文献中均无完整的方法验证过程。阳性案例中惰性气体的定量分析结果报道甚少，并且采用了不同单位，如气体采用nmol/mL[30]、%[19]、μmol/mL 顶空气体[23]，血液采用nmol/g[30]、%[19]、μmol/g[23]等，肺组织、脑组织等采用μL/g[29]。相信随着此类案件的不断增多以及研究的深入，最终会形成可实验室间比对的相对统一的定性定量分析方法。

7 结果评价

窒息性气体对生物基质没有亲和力，从其中逸出非常迅速。OOSTING 等[19]进行的氦气呼气实验中，1 位健康志愿者首先深深地呼出气，接着从1 个氦气气球中深深地吸入氦气。然后，对随后呼出的气体进行采样和分析。在前10 次呼气中，呼气中氦气浓度迅速下降。至第20 次呼气时，氦气浓度已至检测极限。因此，在自杀者被发现、复苏后约1 h 仍死亡的类似案件中，生物检材中氦气是否可被检出仍未可知。

尸体的处理和保存在此类案件中也起着关键作用，处置不当可能导致气体样本无法代表死亡时暴露的程度，低温储存可最大程度地减少残留气体从尸体中逸出。OOSTING 等[19]报道了单纯窒息性气体急性中毒死亡后第3 天进行尸体检验的案例，按照特定的窒息性气体案件采样方法采集样品，仍可检出气体。此类案件中尸体存放等信息都应予以记录，用于解释腔道中检出的氦气浓度及气体中毒的程度。

快速采样至密闭容器中是俘获窒息性气体的关键。OOSTING 等[19]报道的另1 例案件中，1 名48 岁 男子死亡时，一个塑料袋罩在头上，其上有塑料管连接一个氦气罐。尸体检验在死后约1 d 进行，虽然将血液装入玻璃试管，将肺组织和脑组织置于密封的玻璃容器中，-20 ℃冷冻保存，但由于没有考虑到氦气的特殊性，实验室检测时首先打开试管或容器，然后取样进行常规毒物分析，这时，窒息性气体可能已逸出，因此，肺组织、脑组织和血液中均未检出氦气。

即使针对此类案件进行了特殊准备，尸体检验时将血液转移至顶空小瓶，压盖等过程的手势、速度上亦会因人而异，可能造成样品的代表性问题[30]。笔者在进行生物检材中硫化氢分析时也发现此类问题，这在生物检材中气体类检测时普遍存在。

在一些特殊案件中，譬如他杀、协助自杀或者现场被破坏等，可能在死亡现场没有发现窒息性气体线索，那么，这些案件按照常规尸体检验方式采集生物检材，则可能无法获得针对性的有价值的检材证据。

由上可知，鉴于窒息性气体的特殊性，在急性中毒死亡案件的气体分析结果为阴性时，并不能说明气体不存在，许多因素可能影响分析结果，如短暂而低浓度暴露但足以导致死亡，尸体保存状况，尸体检验延迟，检材提取与保存不恰当，分析方法的适用性、灵敏度等。

8 针对性鉴定策略

在我国新颁布的《法医学 中毒尸体检验规范》（GA/T 167—2019）标准中，针对挥发性毒物的检材提取有“怀疑乙醇、一氧化碳及氰化物等挥发性毒物中毒时，血样应注入真空负压采血管或可密封的塑料瓶（管），避免容器内残留空气”“怀疑气体或挥发性毒物中毒时，应提取一侧肺作为检材，用密封袋保存、送检”等建议方法。但是，针对单纯窒息性气体急性中毒死亡案件，需要参与尸体检验的法医注意：除了注意自身安全防护外，还需提前做好各种采集、保存等准备工作，以最大程度地减少气体的损失及漏检风险。本文现结合已有研究报道，形成针对此类案件的检材提取和分析策略。

8.1 现场勘验及样本采集

（1）现场勘验

注意收集现场是否有吸入装置，如塑料袋、钢瓶、通气管道等。

及时采集现场气罐、气袋等其中所含的残余气体样本，以确定气体成分。

（2）样本采集

采样材料及盛装容器：一次性注射器及针头；三通阀门；大小不同的软塑料透明容器2 个，小容器可容纳整个肺组织，并可装入大容器中；用于结扎的夹子和缝合线；用于HS/GC 分析的顶空小瓶（20 mL 或10 mL，部分顶空小瓶装满无菌水）、硅橡胶垫、铝帽、密封钳。

8.2 尸体检验及检材提取

（1）尸体检验

尸体检验应尽早开始，以减少从尸体发现到尸体检验采集样品的间隔时间。为防止死后气体扩散或者硫化氢等气体由死后腐败产生，应采用冷链保存与运输，直到尸体检验。

尸体解剖时采样顺序应首先提取气管或胃内气体，接着提取用于气体分析的检材，然后提取常规毒物分析的检材。

解剖开始后，在完成下颏至耻骨切口时，分别用止血钳夹住气管和食管。在夹闭每个主支气管后，再取出心、肺组织。在幽门处夹闭十二指肠、在贲门处夹闭食管下段后，再切除食管和胃。

（2）检材提取

对于食管腔内气体、气管腔内气体、肺支气管腔内气体、胃内气体和心腔内气体等的采集，可采用一次性注射器，取样后立即推入气体采样袋或装满无菌水的顶空小瓶（瓶盖垫片上插有针头，一个连有三通阀，用于推入气体，一个用于排出气体置换出的水）。

用于气体分析的生物检材主要包括足量的肺组织、心血和脑组织。每份生物检材样品不少于10 g 或15 mL，迅速转移至20 mL 的顶空小瓶，用密封钳加封铝帽，冰箱（-20 ℃）保存。取样、封存时应小心、迅速，以防止气体泄漏或释放。

需要采集肺组织中气体时，首先将大、小容器装满水。然后迅速将整个肺组织浸泡入装满水的小容器中，接着，将小容器反转、扣入装满水的大容器中。用装有三通阀的注射器将小容器中残留的空气抽取并排出。然后用剪刀刺破肺组织并用手按压，这样从肺组织中逸出的气体就会被收集到倒置小容器的顶部。用注射器收集小容器顶部气体，直接压入装满水的顶空小瓶中。顶空小瓶瓶盖的垫片上同时插有另一针头，当注射器将气体压入时，顶空小瓶中的水通过另一针头被排出。操作示意图见图1。

图1 肺组织中窒息性气体采集示意图Fig.1 Schematic diagram of asphyxiant gas collection in the lung tissue

气管、胃和心腔内的气体取样可以在PMCT 引导下进行。

8.3 实验室分析

实验室接收的顶空小瓶样品应采用冷链运输，在分析前必须根据其状态保存，气态样品采用冷藏保存，生物检材则冷冻保存。

在分析前，气态样品于取出后室温放置10 min，顶空小瓶中的生物检材样品则室温放置30 min，然后根据已建立的HS/GC-MS 方法进行分析。一般在50～80 ℃下加热后顶空进样分析。如果顶空小瓶密封垫片上附着有检材，则需先离心再加热。

9 结论

随着单纯窒息性气体急性中毒死亡案件的增多，对实验室检测、现场尸体检验方案、检材提取等均提出更高的要求。食管腔内气体、气管腔内气体、肺支气管腔内气体、胃内气体等气态样品均是非常有价值的检材。肺组织、心血等生物检材应在尸体检验时直接封存于顶空小瓶，采用HS/GC-MS 分析。通过针对性的检材提取和分析方法可实现此类案件的法医毒物鉴定。