DE4445447B4

DE4445447B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen des Vorhandenseins von Alkohol aus dem oberen Atemtrakt

Info

Publication number: DE4445447B4
Application number: DE4445447A
Authority: DE
Inventors: Glenn C. Oakland Forrester; Roger Benicia Allen; Roger Oakland Herrera; Daniel S. Boulder Goldberger; James R. Oakland Braig
Original assignee: Intoximeters Inc
Current assignee: Intoximeters Inc
Priority date: 1994-02-25
Filing date: 1994-12-20
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2014-12-21
Also published as: DE4445447A1; GB2286883A; US7122154B1; GB9425561D0; GB2286883B; US5376555A

Abstract

Verfahren zum Erkennen des Vorhandenseins von Alkohol aus dem oberen Atemtrakt in einer Atemprobe, die einer Messvorrichtung kontinuierlich zugeführt wird, bei dem mehrere Messungen von Alkohol und einem Alveolargas über eine Zeitspanne durchgeführt werden, wobei anfängliche Messungen des Alkohols und des Alveolargases Atem aus dem oberen Atemtrakt darstellen und spätere Messungen Atem aus der Tiefe der Lunge darstellen, mit folgenden Schritten:
Normieren der Alkoholmesswerte mit den Alveolargasmesswerten, um gleiche Alkohol- und Alveolargasmesswerte zu erzeugen, die Atem aus der Tiefe der Lunge darstellen, und
Vergleichen der normierten Alkohol- und Alveolargasmesswerte, die wenigstens Atem aus dem oberen Atemtrakt darstellen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die quantitative Bestimmung der Konzentration von Alkohol in einer menschlichen Atemprobe zum Zweck des Bestimmens der Blutalkoholkonzentration. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erkennen des Vorhandenseins von Alkohol aus dem oberen Atemtrakt in einer Atemprobe, die einer Messvorrichtung kontinuierlich zugeführt wird, und eine Vorrichtung zum Erkennen des Vorhandenseins von Alkohol aus dem oberen Atemtrakt in einer Atemprobe, die der Vorrichtung zugeführt wird.
Bei dem Testen des Atemalkohols zum Bestimmen der Blutalkohol (Ethanol)-Konzentrationen ist reiner Atem aus der Tiefe der Lunge oder Alveolaratem Teil der Atemprobe, der die tatsächliche Blutalkoholkonzentration der Person zur Testzeit am besten widerspiegelt. Bei gegenwärtig im Handel erhältlichen Atemalkoholtestvorrichtungen werden verschiedene Methoden benutzt, um sicherzustellen, dass der Teil der Atemprobe, der analysiert wird, Atem aus der Tiefe der Lunge ist, der nicht durch störenden Restalkohol in dem Mund oder dem oberen Atemtrakt der Person kontaminiert ist.
Wenn eine Person ausatmet, kommt ihr Atem am Anfang hauptsächlich aus dem Mund und dem oberen Atemtrakt. Mit fortschreitendem Ausatmen kommt der Atem überwiegend aus der tiefen Lunge oder den Alveolen.
Wenn eine Person, die nicht gerade Alkohol zu sich genommen hat, ausatmet, ist das Profil der Alkoholkonzentration in ihrem Atem durch einen schnellen Anstieg in der Konzentration des vorhandenen Alkohols gekennzeichnet, der sich zu einem Plateau abflacht, wenn die Atemprobe reiner tiefer Lungen- oder Alveolaratem wird. Ein Gerät, welches die Alkoholkonzentration während des Ausatmens kontinuierlich misst, wie zum Beispiel ein Infrarotdetektor, erzeugt ein Ausgangssignal, wie es in 1 gezeigt ist, für eine solche Person. Diese Erscheinung ist gut bekannt, und durch Identifizieren der Höhe des Alkoholkonzentrationsplateaus kann eine zuverlässige Bestimmung der Blutalkoholkonzentration erfolgen.
Die genaue Bestimmung des Alveolaralkohols kann jedoch durch das Vorhandensein von Alkohol in dem oberen Atemtrakt („Mundalkohol") des Patienten erschwert werden. Wenn eine Person, die kürzlich Alkohol zu sich genommen hat, in ein Gerät ausatmet, welches die Alkoholkonzentration kontinuierlich misst, ist das Ausgangsprofil durch einen ausgeprägteren und schnelleren Anstieg in der Alkoholkonzentration der Probe gefolgt von einer Abnahme in der angezeigten Alkoholkonzentration gekennzeichnet, wie es in 2 dargestellt ist. Der herkömmliche Weg zum Bestimmen des Vorhandenseins von Mundalkohol besteht darin, das Ausgangssignal des Detektors während des gesamten Ausatmens des Atems einer Person zu messen, nach dieser charakteristischen Spitze in der angezeigten Alkoholkonzentration zu suchen und die Probe zu unterdrücken, wenn diese Spitze vorhanden ist.
Dem Fachmann ist bekannt, dass diese Lösung nicht gänzlich zuverlässig ist. Wenn die Menge des vorhandenen Mundalkohols abnimmt, wird die charakteristische Spitze in der Alkoholkonzentration kleiner und weniger deutlich, bis bei niedrigeren Werten der Mundalkohol von dem Alkohol aus der tiefsten Lunge völlig ununterscheidbar ist. Eine weitere Schwierigkeit ergibt sich, wenn eine Person mit einer großen Alkoholmenge in ihrem oberen Atemtrakt eine langsame und stetige Atemprobe liefert. Es ist möglich, dass der Restalkohol in einer solchen Person niemals vollständig aus dem oberen Atemtrakt herausgeblasen wird und dass überhaupt keine Spitze auftritt. Die charakteristische Spitze in der Alkoholkonzentration aus Mundalkohol wird in diesen beiden Fällen durch das Vorhandensein von tatsächlichem Blutalkohol in der Luft aus der tiefen Lunge weiter verdeckt.

Die US 38 30 630 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Alkoholkonzentration in einer Atemprobe, wobei die Konzentration von Alkohol erst dann bestimmt wird, wenn ein Schwellenwert für die CO₂- Konzentration überschritten wird, der dem CO₂-Gehalt der Luft aus den Alveolaren entspricht. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass es sich bei der der Alkoholmessung zugrunde liegenden Luft um Luft aus den Alveolaren handelt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum zuverlässigen Erkennen des Vorhandenseins von Alkohol aus dem oberen Atemtrakt in der Atemprobe einer Person zu schaffen, ungeachtet der Menge an Mundalkohol, der Menge an Alveolaralkohol oder der Art und Weise, auf welche die Person in das Messgerät bläst.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem mehrere Messungen von Alkohol und einem Alveolargas über einer Zeitspanne durchgeführt werden, wobei anfängliche Messungen des Alkohols und des Alveolargases Atem aus dem oberen Atemtrakt darstellen und spätere Messungen Atem aus der Tiefe der Lunge darstellen, mit folgenden Schritten:
Normieren der Alkoholmesswerte mit den Alveolargasmesswerten, um gleiche Alkohol- und Alveolargasmesswerte zu erzeugen, die Atem aus der Tiefe der Lunge darstellen, und
Vergleichen der normierten Alkohol- und Alveolargasmesswerte, die wenigstens Atem aus dem oberen Atemtrakt darstellen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß ferner durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, mit einer Einrichtung zum kontinuierlichen Empfangen einer Atemprobe und einer Detektoreinrichtung zum Erfassen über einer Zeitspanne

a) der Alkoholkonzentration in der empfangenen Atemprobe und
b) der Konzentration eines Alveolargases in der Atemprobe, und mit einer Anzeigeeinrichtung zum Erzeugen eines Signals für das Vorhandensein von Alkohol aus dem oberen Atemtrakt, wenn Alkohol vor dem Alveolargas erfasst wird, wobei die Anzeigeeinrichtung eine Einrichtung zum Normieren der Signale, die die Alkoholkonzentration repräsentieren, mit Signalen, die das Alveolargas repräsentieren, und eine Einrichtung zum Vergleichen der normierten Alkohol- und Alveolargasmesswerte, die wenigstens Atem aus dem oberen Atemtrakt darstellen, aufweist.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird, allgemein gesagt, ein Verfahren zum Bestimmen der Konzentration eines gemessenen Alveolargases in einer Atemprobe, die durch eine Person in eine Erfassungsvorrichtung ausgeatmet wird, durch eine Unterscheidungsmethode verbessert, durch die das Vorhandensein desselben Gases aus dem oberen Atemtrakt der Person in der Probe bestimmt wird, wobei die Unterscheidungsmethode den Schritt beinhaltet, mehrere Messwerte des gemessenen Gases und eines zweiten Gases über einer Zeitspanne zu ermitteln, wobei von dem zweiten Gas bekannt ist, dass es eine wesentlich höhere Konzentration an Alveolargas als entweder die umgebende Luft oder der Atem aus dem oberen Atemtrakt hat, wobei frühere Messungen des gemessenen Gases und des zweiten Gases den Atem aus dem oberen Atemtrakt darstellen und spätere Messungen Atem aus der Tiefe der Lunge darstellen, und den Schritt, festzustellen, ob die Konzentration des gemessenen Gases vor der Konzentration des zweiten Gases ansteigt. In der bevorzugten Ausführungsform ist das gemessene Gas Alkohol (Ethanol), das zweite Gas ist Kohlendioxid, und das Messgerät enthält eine Infrarotzelle, wobei die elektromagnetische Energie, die durch eine Quelle an einem Ende der Zelle erzeugt wird, durch Moleküle von Alkohol und anderen Substanzen absorbiert wird, bevor sie einen oder mehrere Infrarotdetektoren an dem anderen Ende der Zelle erreicht. Die Verringerung des Signals aus dem Detektor oder den Detektoren wird gemessen, um die Konzentration von Alkohol und anderen Substanzen zu bestimmen, die in einem bestimmten Zeitpunkt vorhanden ist.

Das vorliegende Verfahren basiert auf der Beobachtung, dass Mundalkohol (oder anderes gemessenes Gas) in der Atemprobe vor jeder Substanz vorhanden sein wird, die in den Alveolargasraum der Lunge aus dem Blut diffundiert, wogegen der Alveolaralkohol (oder das andere gemessene Gas, das für die Konzentration dieses Gases im Blut repräsentativ ist) gleichzeitig mit jeder anderen Substanz vorhanden sein wird, die in dem Alveolargasraum vorhanden ist. Durch Auswählen eines Referenzgases, das eine erhöhte Konzentration in den Alveolen, aber nicht in dem oberen Atemtrakt hat, wird ein zuverlässiges Verfahren geschaffen zum Bestimmen des Vorhandenseins des gemessenen Gases in dem oberen Atemtrakt. Kohlendioxid ist ein äußerst zweckmäßiges Referenzgas, weil seine Konzentration in der umgebenden Luft niedrig ist (in der Größenordnung von 0,035%) und seine Konzentration in der Alveolarluft hoch ist (etwa 4,5 bis 5,5%), weil erhöhte Konzentrationen nur aus den Alveolen stammen und weil es in einem Infrarotdetektor leicht unterschieden wird. In der bevorzugten Ausführungsform muss, wenn Ausatemalkohol erfasst wird, bevor Kohlendioxid erfasst wird, dieser Alkohol aus einem Teil des Atemtrakts gekommen sein, bei dem es sich nicht um die Alveolen handelt und der keine echten Blutalkoholwerte repräsentiert. Vorzugsweise wird eine Messung, die Mundalkohol umfasst, außer Betracht gelassen, und die Messung wird wiederholt, nachdem etwa zehn Minuten darauf gewartet worden ist, dass der Wert des Mundalkohols auf einen vernachlässigbaren Wert abnimmt.

In der bevorzugten Ausführungsform und bei einer bevorzugten Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens besteht die Infrarotzelle aus einer Quelle und drei Detektoren: einem Ethanolkanal, einem Kohlendioxidkanal und einem Referenzkanal. Der Referenzkanal ist, obgleich er zum Durchführen einer genauen Bestimmung des Mundalkohols nicht notwendig ist, sehr hilfreich bei dem Quantisieren der Konzentration der Substanzen, die in der Probe vorhanden sind. Die Ausgangsgassignale des Ethanol- und Kohlendioxidkanals werden ständig überwacht, und das Ausgangssignal des Referenzkanals wird aus den Ethanol- und Kohlendioxidsignalen ausgeklammert, um die entsprechenden Ausgangskurven der Konzentration über der Zeit gemäß dem Beer'schen Gesetz zu erzeugen.

In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird wenigstens das Kohlendioxidprofil oder das Ethanolprofil einer bestimmten Probe mathematisch skaliert und verschoben, so dass sich beide denselben Grundlinienwert und denselben Maximalwert teilen. Das Ethanolprofil wird dann von einem Kohlendioxidprofil subtrahiert, was eine dritte Kurve ergibt. Das Vorhandensein von Mundalkohol wird durch eine Spitze angezeigt, die einen Schwellenwert übersteigt. Es hat sich gezeigt, dass diese Lösung beständige und korrekte Bestimmungen des Vorhandenseins von Alkohol in dem oberen Atemtrakt der Person ermöglicht. Der Schwellenwert für eine positive Bestimmung wird gewählt, um Störungen wie Rauschen in der Schaltungsanordnung des Geräts und Ethanol, das sich normalerweise in dem Speichel in dem oberen Atemsystem einer eine Intoxikation aufweisenden Person befindet, auszuklammern.

Andere Aspekte der Erfindung werden am besten im Lichte der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verständlich.
Es zeigt:
1 ein Diagramm der Alkoholkonzentration über der Dauer einer Atemprobe aus einer Person mit einem Blutalkoholgehalt von 0,100,
2 ein Diagramm einer Atemprobe aus einer Person mit einem Blutalkoholgehalt von 0,100, die ein alkoholisches Getränk dreißig Sekunden vor der Abgabe der Atemprobe zu sich genommen hatte, die 3A–3D Diagramme ähnlich den in 2 der Alkoholkonzentration über der Dauer der Atemprobe aus einer einzelnen Person mit einem Blutalkoholgehalt von 0,056 ein, drei, fünf und fünfzehn Minuten nach der Zusichnahme eines alkoholischen Getränks,
4 ein Diagramm eines typischen Kohlendioxidkonzentrationsprofils über der Dauer einer Atemprobe aus einer Person,
die 5A–5D Diagramme derselben Proben wie in den 3A–3D, welche die entsprechenden Kohlendioxidprofile der Proben, die Alkoholprofile normiert (verschoben und skaliert) und den Kohlendioxidprofilen überlagert sowie eine dritte Kurve, die durch Subtrahieren der Kohlendioxidkurve von der Alkoholkurve erzeugt wird, zeigen, und
6 eine schematische Darstellung einer illustrativen Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung.
Es wird nun auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen, wie oben bereits erwähnt, 1 eine graphische Darstellung des Ausgangssignals eines im Handel erhältlichen Infrarotatemalkoholdetektors ist, die das Ausgangssignal 11 für eine Person mit einem Blutalkoholgehalt von 0,100 zeigt, welche für eine beträchtliche Zeitspanne kein alkoholisches Getränk zu sich genommen hat. Die X-Achse des Diagramms zeigt die Zeit, welche üblicherweise drei bis zehn Sekunden beträgt; die Y-Achse zeigt berechnete Alkoholkonzentrationen. Es ist keine Störung durch Mundalkohol vorhanden, und das Gerät liefert eine genaue Messung des Alveolaratemalkohols auf der Basis des Wertes der Kurve an ihrem rechten Ende.
2 ist eine ähnliche graphische Darstellung des Atemalkoholprofils 13, das durch dasselbe Gerät erzeugt wird, einer Person mit einem Blutalkoholgehalt von 0,100, die ein alkoholisches Getränk dreißig Sekunden vor der Abgabe der Atemprobe zu sich genommen hatte. Die herkömmliche Mundalkoholspitze ist durch die meisten Bedienungspersonen erkennbar, die eine solche im Handel erhältliche Infrarotalkoholtestvorrichtung benutzen.
Die 3A–3D repräsentieren ähnliche graphische Darstellungen der Atemalkoholprofile 21a, 21b, 21c und 21d, die durch ein solches Gerät erzeugt werden, einer einzelnen Person mit einem Blutalkoholgehalt von 0,056, die ein alkoholisches Getränk eine, drei, fünf bzw. fünfzehn Minuten vor der Abgabe der Atemprobe zu sich genommen hatte. Diese Profile zeigen nicht die herkömmliche Mundalkoholspitze und würden durch die Bedienungsperson von im Handel erhältlichen Infrarotvorrichtungen nicht als Mundalkohol identifiziert werden. Deshalb würde die Alkoholkonzentration in dem Blut der Person in den ersten drei Fällen überschätzt werden. Die Größe des Fehlers wäre in dem ersten Fall (Kurve 21a) beträchtlich, und wäre in dem Fall der Kurven 21b und 21c nicht unbeträchtlich. Die Kurve 21d repräsentiert nur Alkohol aus der Tiefe der Lunge und ist deshalb eine genaue Widerspiegelung der Alkoholkonzentration. Die vorliegende Erfindung schafft eine Maßnahme zum Identifizieren, dass die Kurven 21a–21c Mundalkohol enthalten, und zum Aufmerksammachen des Benutzers einer Infrarotatemtestvorrichtung, dass die Ergebnisse dieses Tests keine zuverlässigen Widerspiegelungen der Blutalkoholkonzentration sind.
Gemäß der Darstellung in 4 und gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch das Kohlendioxid in dem ausgeatmeten Atem der Person jedesmal dann überwacht, wenn eine Messung des Atemalkohols gemacht wird und ein Profil 23 angefertigt wird. Die Kohlendioxidkonzentration variiert wenig (weniger als um einen Faktor von zwei) von Person zu Person und nimmt im Alveolaratem stark zu. Es ist deshalb ein zweckmäßiges Alveolargas zum Messen.
Gemäß der Darstellung in den 5A–5D und weiter gemäß der vorliegenden Erfindung werden das Ethanolkonzentrationsprofil 31a–31d und das Kohlendioxidprofil 33a–33d verschoben, um gleiche Ausgangswerte zu schaffen, und das Ethanolprofil wird skaliert, um gleiche Endwerte zu schaffen. Dieser Schritt wird mathematisch ausgeführt, so dass beide Profile sich denselben Grundlinienwert und denselben Maximal- oder Plateauwert teilen. Das Ethanolprofil 31 wird dann von dem Kohlendioxidprofil 33 subtrahiert, um eine dritte Kurve 35 zu erzeugen. Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung repräsentiert die dritte Kurve 35 die kumulative Differenz zwischen der Ethanolkurve und der Kohlendioxidkurve. In 5A erstreckt sich bei einer Person, die Alkohol eine Minute vor dem Test zu sich genommen hat und eine große Restmenge an Alkohol in ihrem oberen Atemtrakt hat, die Kurve 35a deutlich über den Maßstab des Diagramms hinaus und würde Mundalkohol klar identifizieren. Ebenso erstreckt sich in 5B, drei Minuten nach einer Alkoholaufnahme, die Kurve 35b über den Maßstab hinaus. In 5C, fünf Minuten nach Alkoholaufnahme, ist die Menge an Mundalkohol beträchtlich geringer, und eine weniger ausgeprägte Spitze 35c wird erzeugt; die Spitze ist trotzdem als. Mundalkohol identifizierbar. In 5D, die einen Test zeigt, der nach weiteren, zehn Minuten gemacht worden ist, wird die Kurve 35d niemals positiv und erstreckt sich in der negativen Richtung über den Maßstab hinaus, was die Abwesenheit von Mundalkohol anzeigt.
Ein Gerät, bei dem das Verfahren nach der Erfindung benutzt wird, ist in 6 schematisch gezeigt. Das Gerät ist eine Modifikation eines Standardinfrarot (IR)-Atemanalysators, zum Beispiel der bekannten im Handel erhältlichen Analysatoren oder der Vorrichtung, die in der US 42 68 751 beschrieben ist. Die Bezugszahl 41 bezeichnet eine Infrarot- oder IR-Zelle, durch die eine Atempro be ständig hindurchgeleitet wird. In der Zelle wird elektromagnetische Energie, die durch eine IR-Quelle 43 erzeugt wird, durch Moleküle von Alkohol, Kohlendioxid und anderen Substanzen absorbiert, bevor sie drei Infrarotdetektoren 45a, 45b und 45c an dem anderen Ende der Zelle 41 erreicht. Die Detektoren 45 sind Thermosäulen-IR-Sensoren. Jeder Detektor 45 hat ein anderes Bandpassfilter, welches ein schmales Band des Spektrums durchlässt. Der Ethanolkanal 45a wird bei und um 3,45 μm gefiltert; der Referenzkanal 45b wird bei und um 4,82 μm gefiltert, und der Kohlendioxidkanal 45c wird bei und um 4,26 μm gefiltert. Weil das Ausgangssignal jedes Detektors sehr klein ist (in der Größenordnung von hundert Mikrovolt), wird jeder Kanal um einen Faktor von 26.000 durch Operationsverstärker 47a, 47b bzw. 47c verstärkt. Nach der Verstärkung werden die Signale durch Filter 49a, 49b bzw. 49c hindurchgeleitet, um Rauschen zu beseitigen. Jedes Filter 49 ist ein mehrpoliges, aktives Tiefpassfilter, welches Frequenzen oberhalb von 10 Hz dämpft. Jeder Kanal ist mit einem Analog/Digital-Wandler 51 verbunden, der jeden Kanal sechzigmal pro Sekunde abtastet und jedes Signal in eine digitale Darstellung umwandelt. Diese digitalen Signale werden dann durch einen Mikroprozessor 53 numerisch verarbeitet.
Die Ausgangssignale von allen drei Kanälen werden ständig überwacht, und der Referenzkanal wird aus den Ethanol- und Kohlendioxidsignalen ausgeklammert, um die betreffenden Ausgangskurven zu erzeugen. Die Verringerung des Signals aus jedem Detektor wird gemessen, um die Konzentration des Alkohols und des Kohlendioxids, die in einem bestimmten Zeitpunkt vorhanden sind, gemäß dem Beer'schen Gesetz zu bestimmen: C = (In (I0/Ii))/(a·x), wobei

I₀: = Referenzsignal
I_i: = gemessenes Gassignal (CO₂ oder EtOH)
a: = Eichkonstante
x: = Weglänge, und
C: = Konzentration von Kohlendioxid oder Ethanol.

Die numerischen Konzentrationswerte für jedes Gas werden für die gesamte Messung gespeichert. Jede Differenz zwischen den Anfangsalkohol- und – kohlen-dioxidwerten und null wird für jeden numerischen Konzentrationswert subtrahiert. Am Ende der Messung wird der Maximal- oder Plateaukohlendioxidwert für die Messung mit dem Maximal- oder Plateaualkoholwert für die Messung verglichen, um ein Verhältnis zu bestimmen. Alle Alkoholwerte werden dann mit diesem Verhältnis multipliziert, um die Alkoholwerte mit den Kohlendioxidwerten zu normieren. Schließlich werden die Kohlendioxidwerte sequentiell von den entsprechenden normierten Alkoholwerten subtrahiert, und die Differenz wird in einem Akkumulator addiert. Wenn der Wert in dem Akkumulator (der die Kurve 35 darstellt) während eines vorbestimmten Teils des Profils einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt, wird das Signal zu einer Anzeigeeinrichtung 55 gesendet, um zu zeigen, dass Mundalkohol vorhanden ist. In der bevorzugten Ausführungsform muss der Akkumulatorwert den Schwellenwert innerhalb von 1,5 Sekunden der Erfassung von Alkohol übersteigen, um die Anzeigeeinrichtung 55 zu triggern. Der Schwellenwert wird empirisch eingestellt, um Variable wie Alkohol in dem Speichel der Person zu berücksichtigen; er muss klein genug gehalten werden, um eine Menge an Mundalkohol zu erkennen und zu melden, die eine genaue und zuverlässige Blutalkohol- oder Alveolarbestimmung stören würde. Bei Bedarf kann der Wert der größten Zahl in dem Akkumulator (die Spitze der Kurve 35) gespeichert und angezeigt werden, um den Mundalkoholwert anzugeben.
Zahlreiche Variationen bei dem Verfahren und der Vorrichtung nach der Erfindung werden sich für den Fachmann im Lichte der vorstehenden Beschreibung ergeben. Lediglich als Beispiel sei angegeben, dass das Mittel der späteren Alkohol- und Kohlendioxidmessungen (welche die Plateauwerte der Gase darstellen) vor der Normierung dazu tendiert, die Werte zu filtern und beständigere Ergebnisse zu liefern. Viele gut bekannte Techniken können bei dem Aufbau des Infrarotsensorsystems und der Verarbeitung der Ausgangsgassignale der Sensoren benutzt werden, wozu zum Beispiel Verfahren zum Bestimmen der Gesamtcharakterisierung des Ausatmens der Person, Verfahren zum Erkennen von nichtalkoholischen Bestandteilen des Atems und Verfahren zum Bestimmen des Endpunkts der Bestimmung gehören. Andere Alveolargase wie Wasserdampf könnten erfasst werden. Andere Sensoren als der bevorzugte IR- Sensor können benutzt werden, zum Beispiel der Filamentsensor, der in der eingangs erwähnten US 38 30 630 benutzt wird, um Alkohol und Kohlendioxid im Atem zu unterscheiden. Diese Variationen sind lediglich illustrativ.

Claims

Verfahren zum Erkennen des Vorhandenseins von Alkohol aus dem oberen Atemtrakt in einer Atemprobe, die einer Messvorrichtung kontinuierlich zugeführt wird, bei dem mehrere Messungen von Alkohol und einem Alveolargas über eine Zeitspanne durchgeführt werden, wobei anfängliche Messungen des Alkohols und des Alveolargases Atem aus dem oberen Atemtrakt darstellen und spätere Messungen Atem aus der Tiefe der Lunge darstellen, mit folgenden Schritten: Normieren der Alkoholmesswerte mit den Alveolargasmesswerten, um gleiche Alkohol- und Alveolargasmesswerte zu erzeugen, die Atem aus der Tiefe der Lunge darstellen, und Vergleichen der normierten Alkohol- und Alveolargasmesswerte, die wenigstens Atem aus dem oberen Atemtrakt darstellen.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Schritt des Erzeugens eines Signals, wenn der Schritt des Vergleichens der normierten Alkohol- und Alveolargasmesswerte einen Wert oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes erzeugt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleichsschritt beinhaltet, Differenzen zwischen mehreren normierten Alkohol- und Alveolargasmesswerten zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleichsschritt einen Schritt beinhaltet, mehrere Differenzen zwischen normierten Alkohol- und Alveolargasmesswerten zu summieren.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Summierens von mehreren Differenzen zwischen normierten Alkohol- und Alveolargasmesswerten beinhaltet, die summierten Differenzen mit einem Schwellenwert während einer vorbestimmten Zeitspanne zu vergleichen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Alveolargas Kohlendioxid ist.
Vorrichtung zum Erkennen des Vorhandenseins von Alkohol aus dem oberen Atemtrakt in einer Atemprobe, die der Vorrichtung zugeführt wird, mit einer Einrichtung (41) zum kontinuierlichen Empfangen einer Atemprobe und einer Detektoreinrichtung (45a, 45b, 45c) zum Erfassen über eine Zeitspanne a) der Alkoholkonzentration in der empfangenen Atemprobe und b) der Konzentration eines Alveolargases in der Atemprobe, und mit einer Anzeigeeinrichtung (51, 53, 55) zum Erzeugen eines Signals für das Vorhandensein von Alkohol aus dem oberen Atemtrakt, wenn Alkohol vor dem Alveolargas erfasst wird, wobei die Anzeigeeinrichtung (51, 53, 55) eine Einrichtung (53) zum Normieren der Signale, die die Alkoholkonzentration repräsentieren, mit Signalen, die das Alveolargas repräsentieren, und eine Einrichtung zum Vergleichen der normierten Alkohol- und Alveolargasmesswerte, die wenigstens Atem aus dem oberen Atemtrakt darstellen, aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung (51, 53, 55) eine Einrichtung aufweist zum Aktivieren der Einrichtung zum Normieren der Signale, wenn wenigstens die Alkoholkonzentration oder die Alveolargaskonzentration in der Atemprobe einen Stabilitätstest erfüllt.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung (51, 53, 55) eine Einrichtung aufweist zum Festlegen eines Schwellenwertes für das Alveolargas.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinrichtung (45a, 45b, 45c) einen Alkoholkanal, einen Alveolargaskanal und einen Referenzkanal aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinrichtung (41) eine Infrarotstrahlungsquelle (43) und wenigstens einen Infrarotdetektor (45a, 45b, 45c) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Alveolargas Kohlendioxid ist.