DE2906908C2 - Verfahren und Anordnung zur Probennahme bei der Bestimmung des Atemalkoholgehaltes - Google Patents

Description

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 Atemaikoholprobe erst dann genommen werden, wenn ein dem Totraum des Proban- w den entsprechendes Volumen, das am Gasaustausch mil der Lunge nicht teilhaben konnte, bereits abgeatmet wurde und wenn darüber hinaus gewartet wurde, bis die sogenannte »tiefe Lungenlufi« (Alveolarluft) vorliegt und die Alkoholkonzentration infolgedessen einen Sättlgungswert 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 hinreichend Zelt läßt. Danach kann die Luft ebenso zur Beslimmung des Blutalkoholgehaltes herangezogen werden wie die tiefe I.ungcnluft.

Die bekannten Meßverfahren bzw. Anordnungen zur f> > Beslimmung der Alkoholkonzcniratlon gehen von der bi-lierlgen Auffassung aus.

I ine bekannte Anordnung zur Beslimmung tier Alkoholkonzentration mißt den Alkohol In der Atemluft an einem durch eine Zeitsteuerung festgelegten Zeitpunkt. Dieser Zeitpunkt ist durch den Ablauf eines innerhalb des Ausaiemzeliraumes beginnenden vorgebbaren Zeitlntervalles bestimmt. Der Atemluftdurchsatz darf dabei innerhalb dieses Zeitintervall 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 vo.gegebene 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 80¹V, des gesamten Atemluftvolumens abgeatmet ist. Ein Integrator kann den Atemiuftdurchsaiz beirr Ein- und Ausatmen zeitlich integrieren und daraus den Ablauf des Zeitlntervalles 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 bewußt flache Einatmung kann eine viel zu geringe Atemkapazität vorgetäuscht werden. Das sich dann automatisch, z. B. bei 80% des gesamten . ttemvolumens 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 SchwelIwertkomparaior 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 Weitergabc des Meßwertes muß die von einem Strömungsmesser ermittelte Strömungsgeschwindigkeit der Ausatemluft bis zur Weitergabe des Meßwertes während eines vorgegebenen Zeltraumes 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 Ansprechzelt. Nachteilig ist, daß wegen der hohen Auflösung der Meßwerte, wie sie für die Bestimmung der Anstiegsgeschwindigkeit erforderlich Ist. ein aufwendiges Infrarot-Meßgerät nötig Ist. Die zuverlässige Erfassung des Alveolarluftantelles Ist mit einfachen, preiswerten aber langsamen Alkoholmeßgeräten nicht durchführbar (DE-OS 26 IO 578).

Ein anderes Behältersystem zur Alcmluftprobe von organischen Bestandteilen einschließlich Alkohol gehl ebenfalls von der Meinung aus. daß es notwendig ist. dem Gerat eine Atemprobe aus den Alveolen zufuhren /u müssen. Es wird ausdrücklich festgestellt, daß dies

der ieuie Teil sines tlcien Ausatemiuiigenzuges ist. Der erste Teil repräsentiert Atemluft aus dem Mund, der Luftröhre und den Bronchien. Es k.inn jedoch nur die Luft aus den Alveolen der Lunge voll im Gleichgewicht mit dem Blutalkohol stehen.

Dieses bekannte System benutzt zur Messung ein Infrarotgerät, dessen Strahlengang Ober Spiegel in der Probenkammer verlängert wird. Die Atemluft wird über ein Mundstück, in das der Proband einen tiefen Atemzug hineinblasen muß, über einen Druckschalter in die Probenkammer eingeleitet. Der Druckschalter wird geschlossen, wenn ein Mindestdruck Im Ausatemstrom erreicht ist. Mit seinem Schalten wird ein Zähler aktiviert, der über eine Zeit von 11 see oder eine andere gewünschte Zeit läuft und dann nach dieser Zeit die Messung durch das Meßgerät in Gang setzt. Die 11 see sollen sicherstellen, daß einmal die Atemluft aus den Alveolen stammt und außerdem in der Probenkammer selbst die maximale Konzentration erreicht ist.

Der Versuch des Probanden, durch mehrere kleine Atemzüge die Messung zu seinen Gunsten zu beeinflussen, so!! dadurch, verhindert werden, daß eine Uherwachungslanipe, die beobachtet werden muß, ' ur dann brennt, wenn der Mindestdruck während der Messung nicht unterschritten wird.

Dieses Meßsystem hat die gleichen Nachteile wie andere bekannte Geräte. Es verlangt ein schnell messendes Meßgerät. Dies kann praktisch nur ein aufwendiges empfindliches Infrarotgerät sein (US 37 92 272).

Eine weitere bekannte Vorrichtung zum Analysieren der Atemluft besitzt eine Atemluftleitung, deren eines Ende ein Mundstück bildet und deren anderes Ende sich in einem Vorlauf-Beutel aus einem flexiblen, nicht elastischen Material öffnet. Zwischen Mundstück und Vorlauf-Beutel zweigt eine Probenleitung ab, deren anderes Ende sich in einen Probenbeutel aus flexiblem, nicht elastischem Material öffnet. Innerhalb der Probenleitung ist ein vorgespanntes Einweg-Ventil angeordnet, das bei einem vorgegebenen Druck den Durchgang aus der Atemluftleitung In den Probenbeutel öffnet. Die Vorrichtung dient den Zweck, den Alveolaranteil von der übrigen Ausatemluft zu trennen. Bei der Benutzung wird mit dem Beginn der Ausatmung die Atemluft der untersuchten Person In den Vorlauf-Beutel geleitet. Nachdem dieser mit dem ersten Teil der ausgeatmeten Luft gefüllt ist, wird das Einweg-Ventll durch den Druck der eingeblasenen Luf" geöffnet. Die weitere Aumluft strömt nun in den Probenbeutel. Der Inhalt des Probenbeutels, der als Alveolaranteil gilt, wird anschließend mit einem kolorimetrischen Meßverfahren bestimmt, während der Inhalt des Vorlauf-Beutels verworfen wird. Dabei besteht jedoch die Unsicherheit, daß das konstante Volumen des Vorlauf-Beutels den körperlichen Verschiedenheiten der einzelnen untersuchten Personen nicht gerecht werden kann, so daß die eine den Vorlauf-Beutel kaum zu füllen vermag, während bei der anderen auch nach gefülltem Vorlauf-Beutel noch keine Alveolarluft vorliegt. Ein Schutz gegen manipuliertes flaches Atmen von unwilligen Testpersonen ist bei der bekannten Vorrichtung nicht gegeben. Die Vorrichtung ist nicht geeignet, die Entnahme einer mit Sicherheit mundäqulllbrierten A'emlufiprobe zu ermöglichen (DE-OS 19 48 043).

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 mundäqulllbrlerte Probe - zur Bestimmung des Atemalkoholgehaltes zu entnehmen.

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

Eine vorteilhafte Weiterbildung ist im Anspruch 2 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 Zelt, 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, in der sie dann wieder mit dem Blutakohol ^lr;3 Gleichgewicht gekommen ist, in die Probenkammer aufgeatmet werden.

Die Lösung der Aufgabe die Anordnung umfassend

erfolgt gemäß den Kennzeichen der Ansprüche 3 und 4.

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 Probenahme 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 Proberahme 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 Schweliwertgeber ausgebildet. Mit dem Überschreiten einer vorgegebenen Druckes schwelle, z. B. 10 mbar, wird eine nachgeschaWete Uhr 5 gestartet. Die Uhr 5 läuft bis zum Ende einer vorgegebenen Zeltspanne, 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 Druckschwelle gestartet. Mit dieser Schaltung Ist sichelgestellt, daß nach dem öffnen des Ventils 3 nur Ausatemluft in die Probenkammer 6 gelangen kann, die mil 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 6 wird sie dort durch ein bekanntes Alkoholmeßgerät analysiert.
Ein Anzeigegerät 7 zeigt dem Probanden das Erreichen

der Druckschwelle und auch das Ende der Probenahme an.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung einer mundaquillbrierten Atetnlufiprobe für die Bestimmung des Alkoholgehaltes des Blutes, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) den Probanden in eine zu Beginn der Probenahme durch ein Ventil verschlossene Probenleitung atmen läßt, ι ο

b) bei Überschreiten einer vorgegebenen Druckschwelle in der Probenleitung eine vorgegebene Zeltspanne startet,

c) nach Ablauf der Zeitspanne das Ventil öffnet, so daß die Atemluft In die Probenkammer eines is Alkoholmeßgeräts einströmt, und

d) nach einer weiteren vorgegebenen Zeitspanne das Ventil wieder schließt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Absinken des Druckes in der Probenleltung während der vorgegebenen Zeitspanne unier den Schweüwert die bis dahin abgelaufene Zeit nicht berücksichtigt wird und mit erneutem Überschreiten eine neue Zeitspanne gestartet wird.

3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch

a) eine mit einem Mundstück (1) versehene und zu einer Probenkammer (6) eines Alkoholmeßgeräts führende Probenleitung (2);

b) ein Ventil (3) zwischen der Probenleitung (2) und jo der Probenkammer (6);

c) einen an die Probenleitung (2) angeschlossenen, als Schwellwertgeber ausgebildeten Druckmeßwertgeber (4) und

d) eine Uhr (5), welche von dem Druckmeßwertgeber (4) angesteuert ist und das Ventil (3) elektrisch betätigt.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Druckmeßwertgeber (4) ein Anzeigegerät (7) angeschlossen ist, das das Überschreiten der Druckschwelle und das Ende der Probenahme anzeigt.