NO763103L - Fremgangsm}te og anordning for bestemmelse av alkoholinnholdet i }ndedrettet - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte og en anordning for bestemmelse av alkoholinnholdet i åndedrettet.

Fremgangsmåter og anordninger for bestemmelse av alkoholinnholdet i åndedrettet vil kunne fastslå den virkelige alkoholkonsentrasjon når bare den del av den utpustede luft .undersøkes med hensyn på sin alkoholverdi som i lungen i alve-olene har kunnet sette seg i likevekt med alkoholkonsentrasjonen i blodet. Derfor må man måleteknisk skille pendelluften fra munn-'og svelgområdet og blandingsluften fra alveolarluften.

En kjent anordning for påvisning av spor, særlig av alkohol, i den utpustede luft anvender et prøverør for påvisning av alkohol, idet den luft som skal prøves blåses gjennom prøverøret og inn i en pose. Med posen sikres at man ved alle målinger alltid anvender samme utpustede luftmengde. En i luft-, veien innkoblet dyse bestemmer gjennomstrømningsmotstanden. Da den menneskelige lunge i praksis bare kan nå et bestemt utpust-ningstrykk, vil dysen bestemme lufthastigheten gjennom prøverø-ret. Den inn i posen gjennom prøverøret innblåste luft inneholder i tillegg til alveolarluften også pendelluft som stammer fra munn- og svelgområdet og således ikke har medvirket i veksel-virkningen i lungene. Det målte alkoholinnhold vil derfor være for lavt, i samsvar med volumandelene alveolarluft- pendelluft (tysk patentskrift nr. 10 52 630).

Ifølge en annen kjent målemetodikk og et med denne arbeidende åndedretts- alkoholmåleutstyr måler man i den utpustede luft både COg-innholdet og alkoholinnholdet. Utgangspunkt i den i det at C0^~innholdet er et mål for utvekslingen av 0^

i lungen, må et høyere COg-innhold vise til luft fra lungen, altså alveolarluft. Måleutstyret måler først kontinuerlig COg-innholdet i den utpustede luft, for så, etter oppnåelsen av en

gitt terskelverdi - i ut f ørelseseksemplet er denne 4,5$ C.Og - å/kable inn alkoholmåledelen, for så å foreta en måling av alkoholinnholdet i.åndedrettet. En unøyaktighet ved denne metodikk ligger i bruket .av de inviduelle COg-verdier, som kan være un-derkastet store variasjoner. Man kan derfor ikke fastlegge en generelt gyldig terskelverdi. En som overprøves vil eksempelvis ikke nå terskelverdien, mens en annen til tross for overskridelse av terskelverdien ennu ikke vil ha produsert ren alveolarluft. Hertil kommer at utstyret, som.jo må kunne bestemme to ulike gasser og deres konsentrasjoner, er relativt komplisert og øm-fintlig. For nærmere detaljer skal det her- vises til US-patentskrift nr. 3 830 630.

En ytterligere anordning for bestemmelse av alkoholkonsentrasjonen måler alkoholen i den utpustede luft på et av en tidsstyring fastlagt tidspunkt. Dette tidspunkt bestemmes av forløpet til et innenfor utpustningstidsrommet begynnende på forhånd gitt tidsintervall. Åndedrettluftgjennomgangsmengden må innenfor dette tidsintervall ikke synke under en fastlagt minstegjennomgangsmengde, og luften må hele tiden strømme i ut-pustningsretningen. Dersom disse to betingelser ikke er oppfylt vil en feildetektor fastslå at målingen er ugyldig. Det på forhånd gitte tidsintervall skal sikre at den som underkastes prø-ven allerede, dvs. på måletidspunktet, har pustet ut luft fra munnhulen og luftrøret, slik at altså måleapparatet bare måler alkoholkonsentrasjonen i alveolarluften. Forløpet til det gitte tidsintervall bestemmes av det tidspunkt når et minsteåndedretts-luftvolum på fortrinnsvis minst 80$ av det totale åndedrettsluft-volum er pustet ut. En integrator kan foreta en tidsintegrering av luftgjennomgangsmengden ved innpusting og utpusting og herav fastslå forløpet til tidsintervallet etter minsteåndedrettsluft-volumet. Denne utførelsesform skal være uavhengig av kroppsbyg-ningen tii den som prøves. En ulempe ved denne kjente anordning er imidlertid den meget kompliserte oppbygging, blant annet må man av hygieniske grunner ha en dobbelt volummåleinnretning, nemlig både i innpustingsveien og i utpustingsveien. Man kan nemlig Ikke forvente at den som prøves skal puste inn gjennom en kanal hvorigjennom tidligere prøvede personer allerede har pustet ut. En overensstemmelse mellom måleverdiene i de to volum-måleinnretninger kan man ikke oppnå med enkle konstruksjonsdeler, og det samme gjelder for en ubetinget nødvendig kontroll. Denne fremgangsmåte er ikke sikker mot målefeil som skyldes en uvillig p.røveperson. Ved en bevisst flat innpusting kan man nemlig gi inntrykk av å ha en altfor liten pusteka<p>asitet. Det minste-åndedrettsluftvolum som da automatisk innstiller seg, f.eks.

ved 80$ av.det totale åndedrettsvolum, kan da ved prøvingen i praksis bare stamme i fra munnhulen og svelget. Den for en nøyaktig måleverdi avgjørende algeolarluft får man da ikke helt ut tak i. (Tysk offentliggjøringsskrift nr. 24 28 352).

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveie-bringe en enkel og pålitelig fremgangsmåte og måleanordning hvormed man er sikret at bare alveolarluftandelen til den utpustede luft benyttes til måling av alkoholande len.

Dette oppnår man på en enkel og pålitelig måte ved

at et alkoholmåleapparat i den utpustede luft videregir den fastslåtte verdi for alkoholkonsentrasjonen når den ut i fra høyden til alkoholsignalet S (t) beregnede tidsendring av s(- i)

(t) ligger under en gitt terskelverdi

når strømmingshastigheten v for den utpustede luft ligger over en gitt verdi og holdes ubrutt for en gitt tid t\

Den fordel man oppnår med en.slik løsning ligger i en sikker oppfanging av alveolarluftandelen. Dette skjer ved en overvåking av tidsstigningen d d S^ av alkoholkonsentrasjonen. Denne tidsstigning vil stadig bli mindre med den alveolarluft-andel som følger med den utpustede luft, helt til den helt opp-hører etter at konsentrasjonsplatået er nådd. Når stigningen, med hensyn på den momentane konsentrasjon, underskrider den gitte terskelverdi W, vil det i målekanalen i alkoho^måleapparatet bare befinne seg alveolarluft. Stigningsovervåkningen vil være tilstrekkelig for med sikkerhet å finne frem til alkoholkonsentrasjonen ■som ligger nær verdien i alveolarluften når man med en prøveperson å gjøre som er villig. I praksis kan man imidlertid ikke alltid regne med at prøvepersonene er villige og derfor må to ytterligere betingelser oppfylles før en måleverdi anvises. Den av en strømningsmåler målte strømningshastig-het v må ligge over en gitt verdi ^ m^_ n°g må dessuten foreligge over et visst.tidsrom. Anordningen■for gjennomføring av måle- fremgangsmåten inneholder en infrarød måler som er innkoblet i. utpustingsluftstrømmen og måler alkoholkonsentrasjonen i den utpustede luft•samt gir denne måleverdi til en anvisningserihet når et og-gitter samtidig styrt av en térskelverdikomparator, en ytterligere terskelverdikomparator og ved tidsledd styrer,

et lineært gitter.

Anordningen har en enkel oppbygging, slik at man med en enkel betjening er sikret pålitelige resultater.

For målingen benyttes en infrarødmå-ler med en kort reaksjonstid < 0,3 sek. Ved denne korte reaksjonstid behersker man på en sikker måte stigningsovervåkingen.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegningene, hvor

fig. 1 viser aikoholsignaler S(t) over tiden t, og fig. 2 viser en måleanordning for alkoholinnholdet.

I fig. 1 er stigningen til alkoholkonsentrasjonen i den utpustede luft inntegnet. Alkoholsignalet S (t) er opptegnet som ordinat, og tiden t er opptegnet som absisse. Kurven har tre karakteristiske tidsavsnitt A, B og C.

Avsnitt A, med måletiden tQ- t-^viser ved slutten en lav alkoholkonsentrasjon. Det som pustes ut er nesten ren pendelluft fra munn- og svelgområdet.

I avsnitt B, måletid t^- tg, ser man tydelig en jevn stigning av alkoholkonsentrasjonen. Pendelluften blir mer og mer blandet med alveolarluft fra lungene.

Avsnitt C, måletid tg - t^viser praktisk talt ikke noen større stigning for alkoholkonsentrasjonen,.og kurven beveger seg således på et platå. Det som pustes ut er nå bare alve-olarluf t .

Avsnitt C bestemmes med anordningen ifølge oppfinnelsen, som vist i fig. 2. I utpustingsfasen begynner dette avsnitt når verdien

ligger under terskelverdien W. Man vil da praktisk talt ikke få noen ytterligere stigning i alkoholverdien. I dette avsnitt C måler infrarødmåleren 1 da den med blodet i likevekt værende

alkoholkonsentrasjon i åndedrettsluften. Infrarødmåleren 1 er i og for seg kjent. Volumet i den optiske målecelle utgjør i til-pasning til de fysiologiske verdier omtrent 50 ml og kan fylles

åndedrettsluft på < 0,3 sek.. Som strålingsdetektor er- valgt en motorledningsdetektor av PbSe',. slik at stigningstiden for alkoholsignalet S (t) kan bestemmes med en tidsoppløsning på apparatsiden på 0,3 sek. for 90$-stigningen.

Infrarødmåleren 1 for måling av alkohol er koblet inn i utpustningsluftstrømmen 14. Tilbakeslagsventilen.3 hindrer en reversering av luftstrømmen 14, slik at luftstrømmen bare beveger seg i retning av pilen 15-Infrarødmåleren 1 er anordnet foran en strømningsmåler 2 hvor strømningshastigheten v måles. Og-gitteret 4 gir en styrespenning til det lineære gitter 5 hvormed videreføringen av alkoholsignalet S (t) fra infrarød-måleren 1 skjer, idet signalet går til anvisningsenheten 9.

En forutsetning for styrespenningen fra og-gitteret

4 er oppfyllelsen av tre betingelser a, b og c.

a) Størrelsen

hvor. G fastslås i regneenheten 11 som er tilknyttet infrarødmå-lerens 1 utgang, må sunket under terskelverdien W. Terskelverdien W inngis fra terskelverdigiveren 10 og sammenlignes med G i terskelverdikomparatoren 6. Ved G ^ W vil et styresignal gå til og-gitteret 4. b) Den i strømningsmåleren 2 målte strømningshastig-het v må være større enn den av terskelverdigiveren 12 inngitte minstestrømningshastighet vmj_n- I.dette tilfelle vil en térskelverdikomparator 7 gi et styresignal til og-gitteret 4. c) Tidsleddet 8 gir et styresignal til og-gitteret 4 når styresignalet har ligget ubrutt ved utgangen- til terskelverdikomparatoren 7 over et av tidsleddet 8 bestemt tidsrom.

Med betingelsene a, b og c er man sikret at man helt entydig bare tilfører anvisningsenheten 9 alkoholsignalet S (t) fra alveolarluft.

Når denne måling i styresignalet fra terskelverdikomparatoren 7 går mot 0, når strømningshastigheten v er sunket under terskelen v < vmin> vil uret i tidsleddet 8 og - såfremt det ved utgangen av tidsleddet 8 er avgitt et styresignal - også dette styresignal stilles på 0. Uret begynner først å løpe på nytt når det igjen gis et styresignal fra terskelverdikomparatoren 7-

Kontrollanvisningen 13 er koblet inn mellom terskel verdikomparatoren 7 og og-gitteret 4. Kontrollanvisningen lyser rødt - når strømningshastigheten v < vminog grønn når strøm-ningshastigheten v > vm^n>

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for bestemmelse av alkoholinnholdet i åndedrettsluften,karakterisert vedat et alkoholmåleapparat i utpustingsluften videregir den fastslåtte alkoholkonsentrasjonsverdi når den med hensyn på høyden av alkoholsignalet S (t)' beregnede tidsendring av S (t) ligger under en bestemt terskelverdi

strømningshastigheten v i utpustingsluften ligger over en på forhånd gitt verdi og holdes ubrutt over et gitt tidsrom t.

2. Anordning for gjennomføring av fremgangsmåten ifølge krav 1,karakterisert vedat en infrarødmåler (l) innkoblet i åndedrettsluftstrømmen, måler alkoholkonsentrasjonen i den utpustede luft og legger sin måleverdi på en an-visningsenhet (9) når et og-gitter (4) samtidig, styrt av en terskelverdikomparator (6) en terskelverdikomparator (7) og et tidsledd (8), styrer et lineært gitter (5)- 3- Anordning ifølge krav 2,karakterisertved at infrarødmåleren (l) har en reaksjonstid < 0,3 sek. 4. Anordning ifølge krav 2 og 3/karakterisert vedat terskelverdikomparatoren (6) ved størrelsen med W inngitt fra en terskelverdigiver (10) og G fra en regne-enhet (11) gir et styresignal til og-gitteret (4). 5- Anordning ifølge krav 2-4,karakterisert vedat terskelverdikomparatoren (7) ved v ^ vmj_n^ med v målt av en strømningsmåler (2) i utpustningsluftstrømmen og vrøin gitt fra en te/rskelverdigiver (12), gir et styresignal til og-gitteret (4). 6. Anordning ifølge krav 2-5*karakterisert vedat tidsleddet (8) gir et styresignal til og-gitteret (4) når styresignalet fra terskelverdikomparatoren (7) har foreligget ubrutt i det på forhånd gitte tidsrom t. 7. Anordning ifølge krav 2- 6,karakterisert vedat en kontrollanvisning (13) ^ or v vmj_n°S v vmj_n er anordnet mellom terskelverdikomparatoren (7) og og-gitteret (4).