Nicht-invasiver Blutalkoholgehalt (BAC) mit PPG

Nüchternheitstests, bei denen der Blutalkoholgehalt (BAK) anhand einer Atemprobe mit einem Atemalkoholmessgerät ermittelt wird, werden üblicherweise zur Feststellung von Trunkenheit am Steuer eingesetzt. Obwohl Alkoholkonsum seit langem eine gängige Praxis im täglichen Leben der Menschen ist, kann er bei übermäßigem Konsum negative Auswirkungen haben. Die Auswirkungen des Alkoholkonsums hängen von der konsumierten Menge und der körperlichen Verfassung der Person ab.

Alkohol am Steuer ist weltweit eine der Hauptursachen für Verletzungen und Todesfälle bei Verkehrsunfällen. Im Jahr 2014 wurden 9967 Menschen bei Unfällen unter Alkoholeinfluss getötet, was fast 31% aller verkehrsbedingten Todesfälle in den USA ausmacht.

Ein Nüchternheitstest, bei dem die Blutalkoholkonzentration (BAK) des Fahrers gemessen wird, wird üblicherweise eingesetzt, um festzustellen, ob ein Fahrer gefährlich für den Straßenverkehr ist. Dabei können zwei Methoden angewandt werden: der Atemtest und der Bluttest. Bei der ersten Methode wird mit einem Atemalkoholmessgerät die Alkoholkonzentration in der Luft gemessen, die beim Ausatmen entsteht. Diese Methode ist weit verbreitet, da sie nicht invasiv und tragbar ist und sofortige Ergebnisse liefert.

Letzteres misst direkt die Alkoholmenge im Blut des Probanden, was in der Regel genauer ist als das erste Verfahren. Allerdings muss er zur Probenahme in den menschlichen Körper eindringen. Außerdem hat ein Bluttest Nachteile in Bezug auf die Hygiene und die Unannehmlichkeiten.

Es ist allgemein bekannt, dass Alkoholkonsum zu einer Veränderung der BAK führt. Er wirkt sich auch auf die Herztätigkeit des Menschen aus. Grob gesagt, je mehr Alkohol man zu sich nimmt, desto schneller schlägt das Herz. Wir nutzen dies, um die Beziehung zwischen der BAK und dem Herzschlag zu untersuchen. Wir analysieren das Signal der Photoplethysmographie (PPG), einer bekannten nicht-invasiven Technik, die Herzfrequenz, Atemfrequenz, Blutdruck, Sauerstoffsättigung des Blutes usw. erfasst. Unsere Forschung zeigt solide Hinweise im PPG-Signal, die indirekt die Höhe der BAK anzeigen.

Die Genauigkeit der Klassifizierung beträgt bis zu 87,50%. Dies deutet darauf hin, dass unsere PPG-Technik ein Potenzial für das Screening von BAC hat.