DE2906908A1

DE2906908A1 - Verfahren und anordnung zur probennahme bei der bestimmung des atemalkoholgehaltes

Info

Publication number: DE2906908A1
Application number: DE19792906908
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr Heim; Peter Dipl Phys Dr Wiesner
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: 1980-09-04
Also published as: CA1136891A; CH646523A5; GB2043892A; AU5577780A; DE2906908C2; US4300384A; GB2043892B; SE436451B; JPS6331732B2; JPS55116257A; NL7908979A; FR2449877B1; FR2449877A1; SE7910280L

Description

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Dräqerwerk Aktiengesellschaft Moislinqer Allee 53-55, 2400 Lübeck Verfahren und Anordnung zur Probennahme bei der Bestimmung

des Atemalkoholgehaltes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren entsprechend dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.

Nach der bisherigen Auffassung über den Mechanismus der Alkoholabgabe des Körpers an die Atemluft kann eine zuverlässige Atemalkoholprobe erst dann genommen werden, wenn ein dem Totraum des Probanden entsprechendes Volumen, das am Gasaustausch mit der Lunge nicht teilhaben konnte, bereits abgeatmet wurde und wenn darüber hinaus gewartet wurde, bis die sogenannte "tiefe Lungenluft" (Alveolarluft) vorliegt und die Alkoholkonzentration infolgedessen einen Sättigungswert angenommen hat.

Dieser Auffassung widersprechen neuere Resultate. Diese ergeben, daß die Atemluft auch in den Schleimhäuten des Mundes, im Rachenraum und in den oberen Luftwegen mit dem Blutalkohol ins Gleichgewicht kommt, wenn man ihr dazu nur

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hinreichend Zeit läßt. Danach kann die Luft ebenso zur Bestimmung des Blutalkoholgehaltes herangezogen werden wie die tiefe Lunaenluft.

Die bekannten Meßverfahren bzw. Anordnungen zur Bestimmung der Alkoholkonzentration gehen von der bisherigen Auffassung aus.

Eine bekannte Anordnung zur Bestimmung der Alkoholkonzentration 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 Alkoholkonzentration 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 80 % des gesamten Atemluftvol·-— mens abgeatmet ist. 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 des zu Prüfenden unabhängig sein. Das Verfahren ist jedoch nicht sicher gegen Meßfehler, bedingt durch den zu Prüfenden, der nicht willig ist. Durch eine

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bewußt flache Einatmung kann eine viel zu geringe Atemkapazität vorgetäuscht werden. Das sich dann automatisch, z.B. bei SO % des gesamten Atemvolumens einstellende Mindestatemluftvolumen kann bei der Prüfung dann praktisch nur aus der Mundhöhle und dem Rachenraum stammen. Die hier für einen genauen Meßwert entscheidende Alveolarluft wird dann nicht voll erfaßt. (DE-OS 24 28 352).

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

In einem SchwelIwertkomparator 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 Unterschreitung 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. Nachteilig ist, daß wegen der hohen Auflösung der Meßwerte,

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wie sie für die Bestimmung der Anstiegsgeschwindigkeit erforderlich ist, ein aufwendiges Infrarot-Meßgerät nötig ist. Die zuverlässige Erfassung des Alveolarluftanteiles ist mit einfachen, preiswerten aber langsamen Alkoholmeßgeräten nicht durchführbar. (DE-OS 26 10 578).

Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren und eine Anordnung dazu, eine sich mit den Schleimhäuten des Mundes, im Rachenraum und in den oberen Luftwegen im Gleichgewicht befindliche Luftprobe - eine mundäquilibrierte Probe - zur Bestimmung des Atemalkoholgehaltes zu entnehmen.

Die Lösung der Aufgabe, soweit sie das Verfahren betrifft, erfolgt gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 2 und beschrieben.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Bestimmung und Gewinnung der mundäquilibrierten Probe außerordentlich sicher, einfach und auch täuschungssicher ist. Sie setzt keine aufwendigen Strömungs- und/oder Volumenmessungen voraus. Die Probe wird nur nach dem Ablauf einer genügend langen Zeit, in der die Atemluft mit dem Blutalkohol ins Gleichgewicht kommen konnte, in die Probenkammer eingeleitet. Die Atemluftmenge wird sowohl für große wie auch kleine Probanden wirklich nur dem gewünschten oberen Atemluftraum entnommen. Eine Unterbrechung der Ausatmung, möglicherweise durch Täuschung, schließt sofort die Probenkammer ab. Frisch in den Mundraum gelangte Außenluft kann erst wieder nach Ablauf der vorgesehenen Zeitspanne,

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in der sie dann wieder mit dem Blutalkohol ins Gleichgewicht gekommen ist, in die Probenkammer ausgeatmet werden.

Die Lösung der Aufgabe die Anordnung umfassend erfolgt gemäß den Kennzeichen der Ansprüche 4 und 5.

Diese zeigen in vorteilhafter Weise den einfachen Aufbau der Anordnung. Komplizierte Strömungs- und Volumenmeßeinrichtungen werden nicht benötigt. Die wenigen Bauelemente verlangen keine aufwendigen Schaltungsanordnungen. Zur Alkoholmessung selbst in der Probenkammer können bekannte Alkoholmeßgeräte, auch langsam messende und einfache Geräte verwendet werden.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Figur dargestellt und wird im folgenden im Rahmen einer Probennahme beschrieben.

Der Proband wird gebeten, Luft zu holen und in ein Mundstück 1 auszublasen. Die dem Mundstück 1 folgende Probenleitung 2, die zur Probenkammer 6 eines Alkoholmeßgerätes führt, ist zu Beginn der Probennahme durch ein elektrisch betätigtes Ventil 3 verschlossen. Daher baut sich in der Probenleitung 2 ein Druck auf, der von einem Druckmeßwertgeber 4 erfaßt wird. Der Druckmeßwertgeber 4 ist als Schwellwertgeber ausgebildet. Mit dem Überschreiten einer vorgegebenen Druckschwelle, z.B. 10 mbar, wird eine nachgeschaltete Uhr 5 gestartet. Die Uhr 5 läuft bis zum Ende einer vorgegebenen Zeitspanne, z.B. 10 s, und löst dann das Öffnen des Ventils 3 aus, damit die Ausatemluft dann in die Probenkammer 6 einfließen kann. Wenn jedoch der.Druck in der Probenleitung 2 während der Zeitspanne unter die Druckschwelle abfällt, dann wird die Uhr 5 zurückgesetzt und erst wieder mit dem erneuten Überschreiten der Druckschwel-

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le gestartet. Mit dieser Schaltung ist sichergestellt, daß nach dem Öffnen des Ventils 3 nur Ausatemluft in die Probenkammer 6 gelangen kann, die mit den Schleimhäuten ins Gleichgewicht kommen konnte. Zur Begrenzung der Ausatemluftmenge auf den Mund- und Rachenraum und die oberen Luftwege schließt die Uhr 5 das Ventil 3 nach einer entsprechend festgelegten Zeitspanne.

Nach der Aufnahme der Atemluftprobe in die Probenkammer wird sie dort durch ein bekanntes Alkoholmeßgerät analysiert.

Ein Anzeigegerät 7 zeigt dem Probanden das Erreichen der Druckschwelle und auch das Ende der Probennahme an.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Probennahme bei der Bestimmung des Atemalkoholgehaltes mit Beginn der Probennahme nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem durch die Ausatmung bedingten Überschreiten einer vorgegebenen Druckschwelle in der zu Beginn der Probennahme durch ein Ventil (3) verschlossenen Probenleitung (2) ein Druckmeßwertgeber (4) eine Uhr (5) für eine vorgegebene Zeitspanne startet, nach deren Beendigung die Uhr (5), falls der Druck in der Probenleitung (2) inzwischen nicht wieder unter die Druckschwelle abgesunken war, das Ventil (3) öffnet und die Ausatemluft dann für eine ausreichende Zeit bis zur erneuten Schließung des Ventils in eine Probenkammer (6) eines bekannten Alkoholmeßgerätes einfließt und von diesem analysiert wird.
2. Verfahren zur Probennahme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Uhr CS) mit dem Absinken des Druckes in der Probenleitung (2) unter den Schwellwert zurückgesetzt wird und mit erneutem Überschreiten eine nächste Zeitspan ne gestartet wird.
3. Verfahren zur Probennahme nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Druckmeßwertgeber (4) nachgeschaltetes Anzeigegerät (7) das Überschreiten der Druck schwelle sowie das Ende der Probennahme anzeigt.
4. Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem Mundstück (1) versehene und zu der Probenkammer (6) führende Probenleitung (2) das über die Uhr (5) elektrisch betätigte Ventil (3) enthält und die Uhr (5) von dem zwischen dem Mundstück (1) und dem Ventil (3) an die Probenleitung (6) angeschlossenen als Schwellwertgeber ausgebildeten Druckmeßwertgeber (4) angesteuert ist.

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5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Druckmeßwertgeber (4) das Anzeigegerät (7) angeschlossen ist.

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