DE2906832C2

DE2906832C2 - Verfahren und Anordnung zur Bestimmung der Alkoholkonzentration des Blutes durch Messung der Alkoholkonzentration der Atemluft

Info

Publication number: DE2906832C2
Application number: DE2906832A
Authority: DE
Inventors: Scato 2410 Mölln Albarda
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1979-02-22
Filing date: 1979-02-22
Publication date: 1982-06-03
Also published as: AU5577580A; US4300385A; SE7910279L; NL187936C; FR2449437B1; NL187936B; DE2906832A1; NL7908252A; FR2449437A1; SE444480B; GB2043893A; GB2043893B; JPS55116256A; JPH0223832B2; CH644697A5; CA1118612A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung entsprechend den Gattungsbegriffen der Ansprüche 1 und 2.

Die Atmung dient der Versorgung des Körpers mit dem lebensnotwendigen Sauerstoff. Er muß regelmäßig zugeführt werden.

Die vorliegende Erfindung geht unter Zugrundelegung der obigen Erkenntnis von der Tatsache aus, daß es einem Probanden nicht möglich ist, über einen längeren Zeitraum nur wenig tief, praktisch lediglich unter Ausspülung des Mundraumes und der oberen Atemwege, zu atmen. Schon nach etwa einer Minute verlangt die Lunge einen tiefen Atemzug. Die danach ausgeatmete Atemluft hat sich in der Lunge dann mit dem Blutalkohol ins Gleichgewicht gesetzt. Sie weist also bei einer Messung mit einem Alkoholmeßgerät den Blutalkoholgehalt aus.

Eine bekannte Anordnung zur Bestimmung der Alkoholkonzentration des Blutes mißt den Alkohol in der Atemluft an einem durch eine Zeitsteuerung festgelegten Zeitpunkt. Dieser Zeitpunkt ist durch den Ablauf eines innerhalb des Ausatemzeitraumes beginnenden vorgebbaren Zeitintervalles bestimmt. Der Atemluftdurchsatz darf dabei innerhalb dieses Zeitintervalles nicht unter einen festgelegten Mindestdurchsatz absinken und dabei immer nur in Ausatemrichtung fließen. Wenn diese beiden Bedingungen nicht erfüllt sind, dann stellt ein Fehlerdetektor die Ungültigkeit der Messung fest. Das vorgegebene Zeitintervall soll sicherstellen, daß der zu Prüfende zum Meßzeitpunkt bereits die Luft aus der Mundhöhle und der Luftröhre ausgeatmet hat und das Meßgerät dann die Alkoholkonzeritration der Atemluft aus den Alveolen der Lunge mißt. Der Ablauf des vorgegebenen Zeitintervalles wird durch den Zeitpunkt bestimmt, zu dem ein Mindestatemluftvolumen von vorzugsweise mindestens 75%

ίο des gesamten Atemluftvolumens abgeatmet isL Ein Integrator kann den Atemluftdurchsatz beim Ein- und Ausatmen zeitlich integrieren und daraus den Ablauf des Zeitintervalles nach dem Mindestatemluftvolumen feststellen. Diese Ausführungsform soll vom Körperbau

is des zu Prüfenden unabhängig sein. Das Verfahren ist jedoch nicht sicher gegen Meßfehler, bedingt durch zu Prüfende, die entweder eine große Lunge haben, oder nicht willig sind. Durch eine bewußt flache Einatmung kann eine viel zu geringe Atemkapazität vorgetäuscht werden. Das sich automatisch einstellende Mindestatemvolumen kann bei der Prüfung dann praktisch noch Mischluft aus Lunge, Mundhöhle und Rachenraum sein (DE-OS 24 28 352).

Ein weiteres bekanntes Verfahren und die Anordnung dazu gehen auch davon aus, daß nur dann die wirkliche Alkoholkonzentration in der Atemluft erfaßt wird, wenn der Teil der ausgeatmeten Luft auf seinen Alkoholwert untersucht wird, der sich in der Lunge in den Alveolen mit der Alkoholkonzentration des Blutes ins Gleichgewicht setzen konnte. Daher ist auch hier die Pendelluft aus dem Mund- und Rachenraum und die Mischluft von der Aleolarluft meßtechnisch zu trennen.

Das Verfahren und auch die Anordnung dazu lösen die Aufgabe mittels eines Infrarot-Meßgerätes, das während der Probenahme laufend die momentane Alkoholkonzentration mißt.

In einem Schwellwertkomparator wird die zeitliche Änderung der Meßwerte festgestellt, die das Maß für die Anstiegsgeschwindigkeit der Alkoholkonzentration darstellt.

Die Weitergabe eines Meßwertes zur Anzeige erfolgt erst, wenn die Anstiegsgeschwindigkeit einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet. Diese erste Bedingung ergibt sich daraus, daß mit dem Absinken der Anstiegsgeschwindigkeit der Pendelluftanteil aus dem Mund- und Rachenraum immer geringer wird und sich bei Unterschreiten des Schwellwertes dann nur noch Alveolarluft im Meßkanal der Anordnung befindet. Als weitere Bedingung zur Weitergabe des Meßwertes muß die von einem Strömungsmesser ermittelte Strömungsgeschwindigkeit der Ausatemluft bis zur Weitergabe des Meßwertes während eines vorgegebenen Zeitraumes über einem vorgegebenen Wert gelegen haben. Diese weitere Bedingung sichert den vorgesehenen Ablauf des Meßverfahrens. Die Messung der Alkoholkonzentration erfolgt durch ein in den Atemluftstrom eingeschaltetes Infrarot-Meßgerät mit kurzer Ansprechzeit.
Der Aufbau des Gerätes ist 'durch die notwendige Erfüllung der drei Bedingungen, nämlich der Feststellung der zeitlichen Änderung des Alkoholsignals, der Messung der Ausatemgesclhwindigkeit im Vergleich mit einem vorgegebenen Wen: und der Mindesteinhaltung dieses Wertes über eine vorgegebene Zeit umfangreich und kompliziert und verlangt außerdem eine entsprechende Überwachung (DE-OS 26 10 578).

Eine bekannte Anordnung zur Bestimmung der Alkoholkonzentration des Blutes will sicherstellen, daß

nur die Alkoholkonzentration von Luft aus den Alveolen der Lunge gemessen werden kann, ohne daß die zu untersuchende Person mit einem Atemluftdurchsatz vorbestimmter Größe ausatmen muß.

Dazu ist eine Volumenmeßeinrichtung vorhanden, die während des Ausatmens kontinuierlich das ausgeatmete Atemluftvolumen ermittelt, wobei ein die Strömungsrichtung der Atemluft erfassender Fehlerdetektor, der auch auf das ermittelte Atemluftvolumen anspricht, feststellt, daß die Atemluft bis zum Erreichen eines vorgegebinen Wertes nicht in Einatemrichtung geströmt ist Der festgelegte Schwellwert legt das für eine korrekte Messung mindestens abzuatmende Atemluftvolumen fest Nach Erreichen dieses Atemluftvolumens, d.h. nach Oberschreiten .des Schwellwertes, gibt der Fehlerdetektor ein die Gültigkeit der Messung bezeichnendes Signal ab.

Eine Meßeinrichtung, die einen Sensor im Meßkanal besitzt zeigt je nach Ausführungsform den bis zur Abgabe des Gültigkeitssignals des Fenlerdetektors ermittelten maximalen Konzentrationswert an; sie kann aber auch so ausgebildet sein, daß sie erst nach Erreichen des Volumenschwellwertes des Fehlerdetektors zur Messung bzw. zur Anzeige des Meßwertes freigegeben wird.

Nachteilig an dieser Anordnung zur Bestimmung der Alkoholkonzentration des Blutes mit Hilfe eines die Alkoholkonzentration der Atemluft messenden Meßgerätes ist die Notwendigkeit der Feststellung der Strömungsrichtung der Atemluft und damit Sicherstellung, daß sie nicht bis zum Erreichen eines vorgegebenen Wertes in Einatemrichtung geströmt ist. Das Atemluftvolumen aus einem Atemzug soll dann sicherstellen, daß die gemessene Atemluft aus den Alveolen der Lunge stammt (DE-OS 26 54 248).

Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren und eine Anordnung zur Bestimmung der Alkoholkonzentration des Blutes durch Messung der Alkoholkonzentration der Atemluft womit auch bei Unwilligen durch Täuschungsabsichten, z. B. durch Flachatmung, das Meßergebnis nicht beeinflußt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe, soweit sie das Verfahren betrifft, erfolgt gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1. Diese vorteilhafte Lösung garantiert mit fortlaufender Messung des Alkoholgehaltes und der Erreichung der vorgegebenen Ausatemmenge die Erkennung des wirklichen Blutalkoholgehaltes. Eine Täuschung durch einen unwilligen Probanden ist nicht möglich, denn auch bei einer bewußt gehechelten Atmung nur im Mundraum und den oberen Atemwegen muß der Proband zwischendurch, bevor er die vorgegebene, mindestens das addierte Volumen aus einigen Atemzügen überschreitende Grenzwertausatemmenge erreicht tief durchatmen. Das letzlere verlangt der Körper. Damit erfaßt das laufend messende schnelle Alkoholmeßgerät den Atemalkoholwert aus der Lunge, der sich mit dem Blutalkoholgehalt im Gleichgewicht befindet Dieser höchste Meßwert wird über die Halteschaltung im Anzeigegerät sichtbar gemacht Damit wird auf jeden Fall bis zur Erfüllung der vorgegebenen Grenzwertausatemmenge der Blutalkohol festgestellt

Die anordnungsmäßige Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen des Anspruches 2. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 3 bis 6 beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel wird im folgenden beschrieben, wobei die Figur eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zeigt

Die Anordnung enthält ein Ausatemrohr 1, starr oder flexibel, durch das der Proband ausatmet. Eingeatmet hat er durch die Nase. Ein Rückschlagventil 2 verhindert die Einatmung durch das Ausatemrohr 1.

Auf dem Ausatemrohr 1 befindet sich der Sensor 3 eines schnellen Alkoholmeßgerätes 4 bekannter Bauart, z. B. optischer Art Der von dem Sensor 3 und dem Alkoholmeßgerät 4 festgestellte Meßwert wird einer bekannten Halteschaltung 5 zugeleitet. Aus dieser werden jeweils steigende Meßwerte, die auf höhere Atemalkoholwerte zurückgehen, einem Anzeigegerät 19 zugeleitet. Niedrigere Meßwerte, im Vergleich zu vorher höheren, werden in der Halteschaltung 5 zurückgehalten, so daß das Anzeigegerät 19 immer den bisher höchsten Alkoholwert anzeigt.

Mit einem Gasmengenmesser 22, in diesem Beispiel ist es ein Karman-Wirbel-Zähler mit einem Wirbelstab 6 und einem als Druckgeber ausgebildeten Fühler 7 im bzw. am Ausatemrohr 1, sowie einem Zähler 9, wird die insgesamt geströmte Ausatemmenge festgestellt und angezeigt. Der Zähler 9 läßt eine gelbe Lampe 20 aufleuchten, solange der vorgesehene untere Grenzwert der Ausatemmenge, 6 I sind eine sinnvolle Menge, noch nicht erreicht und eine grüne Lampe 21, wenn der Grenzwert erreicht oder überschritten ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Bestimmung der Alkoholkonzentration des Blutes durch Messung der A'koholkonzentration der Atemluft, bei dem der Proband über ein Ausatemrohr ausatmet und der Alkoholgehalt der Ausatemluit laufend gemessen, während gleichzeitig die Ausaternmenge festgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkohol-Meßwert von einer Halteschaltung an ein Anzeigegerät nur dann weitergeleitet wird, wenn er sich gegenüber dem bisherigen Wert erhöht hat, und daß durch ein Signal das Erreichen einer vorgegebenen, mindestens das addierte Volumen einiger normaler Atemzüge überschreitenden Grenzwertausatemmenge angezeigt wird, womit der Test beendet ist und der Meßwert der Blutalkoholkonzentration angezeigt wird.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Alkoholmeßgerät und einem Gasmengenmesser, deren Fühler in einem Ausatemrohr angeordnet sind, und einem Anzeigegerät, gekennzeichnet durch eine Halteschaltung (5) zwischen dem Alkoholmeßgerät (4) und dem Anzeigegerät (19), eine Signallampe (20), die das Erreichen der vorgegebenen Grenzwertausatemmenge anzeigt sowie ein Rückschlagventil (2) am Ende des Ausatemrohres (1).

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkoholmeßgerät (4) ein optisches Gerät ist.

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasmengenmesser (22) ein Karman-Wirbel-Zähler mit einem Wirbelstab (6) und einem Druckgeber als Fühler (7) am Ausatemrohr (1) sowie einem Verstärker (8) und einem Zähler (9) ist