(57)【要約】【課題】飲酒者の酔いの状態を酔いの深さだけでなく、その酒に強い弱いという体質や酒の種類によって異なる高揚感、興奮度、気分が良い悪い等の心地良さ、リラックス度をも含む様々な面から客観的に評価する方法を提供する。【解決手段】飲酒した被験者の心電図を測定し、該心電図データをスペクトル解析する。その解析結果から得られる心拍数の変化（ＨＲ値）、高周波スペクトル値（ＨＦ値）、及び交感神経活動量の指標であるＬＦ／ＨＦ比（ＬＦ値：低周波スペクトル値）を飲酒前後で比較分析することによって、酔いの状態を評価する。【選択図】  図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲酒した被験者の心電図を測定し、該心電図データを用いて酔いの状態を評価することを特徴とする酔態評価方法。
【請求項２】
前記心電図データのスペクトル解析を行い、その解析結果を用いて酔いの状態を評価することを特徴とする請求項１に記載の酔態評価方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飲酒による酔いの状態を様々な面から客観的に評価するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両の運転者の飲酒状態を判断するために、アルコールセンサを用いて運転者の呼気中アルコール濃度を測定し、その数値によって判定する方法が広く採用されている。このような飲酒状態検出装置が、例えば下記の特許文献１及び２に記載されている。
【０００３】
また、特許文献３において、飲酒の量や種類に応じて酔いの状態を明確に報知する装置が開示されている。同文献の装置は、被験者の脈拍若しくは心拍、呼気中のアルコール濃度から算出した血中アルコール濃度、又は飲酒したアルコール量及びその後の時間経過から算出した血中アルコール濃度に基づいて、酔態状態をいくつかの段階に分けて表示するというものである。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−５０９１８号公報
【特許文献２】特開平９−２９２３５４号公報
【特許文献１】特開平９−１６８５１６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般に飲酒による酔いの状態及び程度は、単に飲酒量だけでなく、酒の種類や所謂酒に「強い」又は「弱い」等と評される飲酒者の体質等によっても異なることが経験的に知られている。また、酒の種類によって、例えば日本酒と焼酎やビールとでは酔い方に違いがあるとも言われている。しかしながら、上述した従来の装置は、いずれも単に酔いの深さを一定の基準で一律に判断するものであり、飲酒者の体質や飲んだ酒の種類により異なる酔い方を判定・評価するものではない。
【０００６】
そこで本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、飲酒者の酔いの状態を酔いの深さだけでなく、その体質や酒の種類によって異なる高揚感、興奮度、気分が良い悪い等の心地良さ、リラックス度をも含む様々な面から客観的に評価する方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記目的を達成するために、飲酒した被験者の心電図を測定し、該心電図データを用いて酔いの状態を評価することを特徴とする酔態評価方法が提供される。
【０００８】
更に、前記心電図データのスペクトル解析を行い、その解析結果を用いて酔いの状態を評価することができる。
【０００９】
或る実施例では、心電図スペクトル解析から得られるスペクトル成分の内、副交感神経活動量の指標となる高周波スペクトル値（ＨＦ値）、及び交感神経活動量の指標であるＬＦ／ＨＦ比（ＬＦ値：低周波スペクトル値）を飲酒前後で比較することによって評価を行う。更に、心電図から得られる心拍数の変化（心拍変動＝ＨＲ値）についても、酒の種別及び酒に強い・弱いという飲酒者の体質によって違いが認められ、これを用いて酔いの状態を評価することができる。
【００１０】
特に、ＨＦ値は、リラックス度の指標ともなるので、その飲酒後の変化量の大小によって酔いの心地よさを判断できる。ＬＦ／ＨＦ比は、興奮度、高揚感、又は飲酒時における外交的な症状（陽気又は陰鬱になる等）の指標となることから、ＬＦ／ＨＦ比の変化程度を飲酒前後で比較することによって、飲酒時の楽しい気分を判定する指標となる。また、これら以外のスペクトル成分（ＶＬＦ、ＵＬＦ等）も飲酒状態に相関性がある成分と考えられ、これらを用いて評価することも可能である。
【００１１】
後述するように、本願発明者らが行った試験結果によれば、各種アルコール飲料による酔いの状態を比較した場合、試験終了後に各被験者が感じた酔いの印象度を調査した結果とＨＦ値、ＬＦ／ＨＦ比の間に相関関係が認められることから、これらの値を評価することによって酔いの状態を客観的に評価できる。また、一般に言われる「酒に弱い」「酒に強い」体質の違いは、呼気中アルコール濃度の測定結果から明確に区別できるものでなかったが、心電図スペクトル解析から得られたＨＦ値、ＬＦ／ＨＦ比、心拍変動（ＨＲ値）は、両体質間で明らかに異なる傾向を示すことが確認された。
【００１２】
従って、本発明の評価方法を用いることによって、酒に弱い・強い体質の違い及びそれによる酔いの状態の違いが明らかになり、飲酒者の体質に対応して異なるアルコール飲料を開発し、又は飲酒者がより楽しめる酒質を検索することが可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本願発明者らは、男女合計１２名の被験者に対して、清酒純米酒・原料アルコール・米焼酎（蒸留酒）・ビール・ワイン・清酒普通酒・清酒吟醸酒・清酒にごり酒（本醸造）の８種類のアルコール飲料を試験酒として、酔いの状態を下記の要領で試験した。
試験方法：
被験者は、昼食後約１．５時間経過した後にアルコール１３．５％換算３００ｍｌ（体重６０ｋｇ当たり）の各試験酒を１５分間以内で飲酒した。飲酒約３０分前から夕食前まで心電図を記録した。飲酒終了５分後から呼気中アルコール濃度を測定した。全測定は飲酒開始から約４〜５時間で終了した。
測定・分析方法：
（１）呼気中アルコール濃度：市販のアルコール濃度測定装置を用いて約５分毎に測定。
（２）心拍数の測定：ホルター型心電計、及び心電図解析装置「ＤＳＣ−３１００」（日本光電工業株式会社製）を使用。
（３）心拍数の解析：  スペクトル解析ソフト「ＭｅｍＣａｌｃ」（株式会社ジー・エム・エス製）を使用。
（４）アンケート調査：  各被験者に試験中の意識や気分について、▲１▼飲酒後３０分、▲２▼飲酒後１時間、▲３▼飲酒後２時間、▲４▼飲酒後３時間に分けてアンケートを実施した。
【００１４】
以下に試験結果について、添付部面を参照しつつ詳細に説明する。尚、試験に先立って各被験者に、アルコール代謝物であるアセトアルデヒド分解酵素の有無（高活性か低活性か）を調べるパッチテストを行い、所謂酒に「強い」体質（パッチテスト「−」）と「弱い」体質（パッチテスト「＋」）とに分類した。
【００１５】
図１は、飲酒後の被験者における呼気中アルコール濃度の消失を示している。
被験者の呼気中アルコール濃度の消失傾向は３つのタイプに分かれた。図中太い実線で示す酒に強い体質の被験者は、消失が４時間以内と早く、太い二点鎖線で示す酒に弱い体質の被験者は、消失が非常に遅く、飲酒後５時間以上経過しても呼気中にアルコールが検出された。細い実線で示す第３のタイプは、飲酒頻度の低いパッチテスト「−」の被験者と多量飲酒習慣のあるパッチテスト「＋」の被験者とに見られた傾向であった。
【００１６】
図２（Ａ）は、パッチテスト（＋）の酒に弱い被験者における呼気中アルコール濃度の飲酒後の経過をアルコール飲料の種別に平均値で示している。呼気中アルコールの消失傾向には、飲酒後約２時間まではアルコール飲料の種別により差が認められた。しかし、その後は、いずれのアルコール飲料の場合にも消失速度が略同じで、検出限界の０．０５μｇ／ｍｌ以下になるまで約４〜５時間を要するという傾向を示した。
【００１７】
図２（Ｂ）は、パッチテスト（−）の酒に強い被験者における呼気中アルコール濃度の飲酒後の経過をアルコール飲料の種別に平均値で示している。図２（Ａ）に示す酒に弱い被験者と異なり、呼気中アルコールの消失傾向は、アルコール飲料の種別による差が認められず、飲酒後４時間でほぼ検出限界に達した。このように、純アルコール換算で同量を飲酒した場合、呼気中アルコール濃度から得られるアルコール代謝傾向は、アルコール飲料の種別によって大きな影響は受けないと解される。
【００１８】
図３は、アルコール消失傾向に差が認められなかった酒に強い被験者の場合に、アルコール飲料の種別による血圧の経時変化を示している。全般的に、血圧は飲酒後低下する傾向を示した。アルコール飲料の種別によって血圧低下の程度に差が認められ、飲酒２時間後において、日本酒は最も下がらなかった米焼酎の約２．５倍も大きく低下した。日本酒の中でも、特に純米酒と普通酒とは大きく低下した。図示していないが、最低血圧についても、最高血圧の場合よりも程度は小さいものの、アルコール飲料の種別によって血圧低下の程度に差が認められた。その場合にも、純米酒・普通酒は血圧が大きく低下する傾向が認められた。しかし、いずれのアルコール飲料についても、最大血圧又は最低血圧と呼気中アルコール濃度との間に有意な相関は認められなかった。
【００１９】
ここで、アルコール摂取と血圧変化との関係について以下のように考察する。
体内に取り込まれたアルコールは肝臓でアセトアルデヒドに代謝されるが、パッチテスト（＋）の酒に弱い人はアセトアルデヒド分解酵素を持たない又は少ないので、血中のアセトアルデヒド濃度が高くなり、パッチテスト（−）の酒に強い人でも、アセトアルデヒドの分解がアルコール摂取量に追いつかなくなると血中に貯まるようになる。血中のアセトアルデヒドが増加すると、血中には、もう一つの二日酔い原因物質と言われるカテコールアミンを分泌促進させる作用が働く。また、アセトアルデヒドは、毒性が強く二日酔いの原因物質といわれている反面、熊本県立大の奥田教授により報告されているように、その代謝物が血管拡張効果をもつこと、及び心臓交感神経系でアセトアルデヒドは交感神経様の作用を示すことから、本願発明者らは、血圧変化に影響しているのではないかと推察した。また、血圧変化と心拍変動とは関連していることから、本願発明者らは、心拍変動に関連した数値を用いることによって酔いの深さの程度を検証・評価できると考えた。
【００２０】
更に、交感神経及び副交感神経について説明すると、心臓自律神経系には交感神経と副交感神経とがあって互いに相反する作用を示す。一般に、日中起きている時に、交感神経は活発に働きかつ副交感神経は抑制されるのに対し、この反対に夜就寝中は、副交感神経が活発となりかつ交感神経は抑制される。また、副交感神経は、音楽を聞いたり良い香りをかいだりすると高くなることが報告され、リラックス度を示す指標である。
【００２１】
飲酒によって、交感神経系はアセトアルデヒドの影響を受け、酔った時の主な諸症状である顔面紅潮、頻脈、発汗、口中のネバネバ感、眩しくなると言った症状が起こる。これに対し、副交感神経系はアルコールによる影響を受け、顔色蒼白、瞳孔収縮、徐脈等の症状やアルコールの麻酔効果による大脳麻痺でゆったりした気分になる。そして、これら２つの神経系のどちらが強いかによって、酔った気分の良い悪いが決まると考えられる。
【００２２】
このように、飲酒後に血圧が大きく変化（低下）すること、血圧の変動にはアセトアルデヒドが関与すること、及び副交感神経系には、アルコールとアセトアルデヒドとが関与することから、本願発明者らは、酔いの状態及びその程度を酔い心地等の様々な面から客観的に考察する手段として、心拍変動を用いることが可能であるとの考えに至った次第である。以下に更に詳細に検討する。
【００２３】
ホルター型心電計を用いて被験者から測定される心電図から、その心拍変動をスペクトル解析することによって、次のような心電図データが得られる。
心拍変動スペクトル解析値：
・ＨＲ（ｂ／分）：  １分間の心拍数。
・ＨＦ（ｍｓ・ｍｓ）：  高周波数領域（０．１５〜０．４０Ｈｚ）。呼吸数の周期に一致し、副交感神経の活動量を示す。この値が高いとリラックス状態にあると解される。
・ＬＦ（ｍｓ・ｍｓ）：  低周波数領域（０．０４〜０．１５Ｈｚ）。体温調節や血圧変動と関連し、主に交感神経活動量を示すが、副交感神経活動量も含まれる。
・ＬＦ／ＨＦ比：  ＬＦ値から副交感神経の影響を極力小さくした交感神経の活動量を示す。この値が高いと意識のはっきりした興奮（高揚）状態を示す。
【００２４】
先ず、パッチテスト（＋）の酒に弱い被験者とパッチテスト（−）の酒に強い被験者とについて、同量を飲酒した場合における心拍変動（ＨＲ）を測定した。
図４は、清酒純米酒を同量飲酒した後の心拍数の変化を示している。酒に弱い被験者では、心拍数が飲酒後増加し、飲酒前の状態に戻るのに３時間以上要したのに対し、酒に強い被験者では、飲酒後或る短い時間で心拍数は減少し、その後ほぼ一定となる傾向が認められた。
【００２５】
図５は、清酒純米酒を同量飲酒した後のＨＦ値の変化を示している。リラックスの指標となるＨＦ値は、酒に強い人の場合周期的に増加する傾向が認められ、リラックスした良い酔いの状態を示している。他方、酒に弱い被験者の場合、ＨＦ値は減少し、約１時間でほぼ０となり、ストレスを感じていたが、その後１時間程経過して寝てしまったために徐々に増加を示した。このように、酔いの状態と心拍変動から得られる解析値とは関連していることが確認された。
【００２６】
更に、アルコール飲料の種別による差について分析した。尚、以下に説明する各データは、いずれも飲酒終了時を０値とし、飲酒終了からの変化値で示している。
【００２７】
図６は、飲酒後の心拍数（ＨＲ値）の経時変化をアルコール飲料の種別により示している。飲酒後の心拍数（ＨＲ）は、その変化量や経時変化にアルコール飲料の種別によって異なる傾向を示した。日本酒では、平常時と同様に飲酒直後に大きく増加した後減少し、また増加するという周期性が認められた。ワインやビールを飲酒した場合、増減の変化が最も少なく、米焼酎や原料アルコールを飲酒した場合に減少が大きくなった。アミノ酸等の含まれない原料アルコールや日本酒の中でも雑味の少ない普通酒で大きく減少する理由は、アルコールによる副交感神経の活性化によるものと考えられ、アルコール以外の成分が多い日本酒やワイン、ビールでは、このアルコールの作用を妨げる成分があるのではないかと考えられる。
【００２８】
図７は、飲酒後の副交感神経活動量（ＨＦ値）の経時変化をアルコール飲料の種別により示している。リラックスの指標であるＨＦ値については、その変化量や経時変化にアルコール飲料の種別による違いが認められた。ＨＦ値の変化量は、米焼酎を飲酒した場合に最も小さく、経時変化は、清酒普通酒を飲酒した場合に平常時に一番近く、飲酒時のストレスが無くなり易いと解される。また、原料アルコールでは、飲酒後に最も大きくマイナス側に変化し、ストレスが大きいと思われる。
【００２９】
図８は、これらＨＦ値の変化を被験者の体質別に比較した結果を示している。
同じアルコール飲料を摂取した場合、明らかに酒に弱いタイプの被験者はＨＦ値のマイナス側への変化が大きく、より強いストレスを感じていることが分かる。
また、米焼酎の場合には、酒に強い被験者と弱い被験者とで変化量の差が日本酒の場合よりも少ないことが分かる。従って、ＨＦ値が示すストレスと言う観点から酔いの状態を客観的に評価することが可能であると解される。
【００３０】
図９は、飲酒後の副交感神経活動量（ＨＦ値）の経時変化を日本酒の種別によって示している。純米酒・吟醸酒・普通酒・本醸造にごり酒の４種を飲酒した場合におけるＨＦ値の変化から、リラックス度と関連するＨＦ値は、同じ日本酒でもその種別により差のあることが認められた。
【００３１】
図１０は、交感神経活動量（ＬＦ／ＨＦ比）の経時変化をアルコール飲料の種別によって示している。交感神経の活動量を示すＬＦ／ＨＦ比は飲酒後増加し、その変化量はアルコール飲料の種別によって異なる傾向を示した。特に純米酒では、飲酒後平常時よりも高く推移し、興奮状態となることを示した。他方、ビールや普通酒は変化が最も小さく、酔いによる興奮がほとんど見られないと思われる。また、ＬＦ／ＨＦ比は、呼気中アルコール濃度がその検出限界まで低くなる測定開始後２００分以降に減少する傾向を示した。
【００３２】
上記分析結果から、飲酒後における心拍数の変化、ＨＦ値及びＬＦ／ＨＦ比の変化が酔いの状態を、単に酔いの深さだけでなく、その体質や酒の種類によって異なる高揚感、興奮度、気分が良い悪い等の心地良さ、リラックス度をも含む様々な面から客観的に示していると解することができる。
【００３３】
また、心拍変動に関連して、今回の試験に使用したアルコール飲料には、その種別によって図１１に示すような特徴が認められた。清酒純米酒は米焼酎と大きく異なる傾向を示し、米焼酎はワインに近い傾向であった。清酒普通酒はビールに近い傾向を示し、日本酒の特徴である血圧低下効果の点は別として、米焼酎とも近い傾向を示した。
【００３４】
最後に、実際に被験者が感じた印象と測定値との間にどのような関係があるのかを調べるために、一連の試験終了後に各被験者に各アルコール飲料に対する印象をアンケート調査し、その結果と心電図データの測定・分析値とを比較検討した。図１２は、被験者の印象に基づく酔いの強さと副交感神経活動量（ＨＦ値）の経時変化との相関関係を示している。同図において、酔いの強さ及び副交感神経活動量（ＨＦ値）の経時変化の中で、飲酒後２７０分の値を中心値に選択した。その結果、酔いの強さと酒に弱い被験者のＨＦ値との間には、危険率５％で正の相関が認められた。これは、酒に弱い被験者の場合、呼気中アルコール濃度が０．１％と低い飲酒後２７０分後でもＨＦ値が低く、アルコールによる緊張状態を引きずっていることで、酔いが強いと感じていたものと思われる。
【００３５】
更に、図１３は、被験者の印象に基づく「飲みたい」欲求と交感神経活動量（ＬＦ／ＨＦ比）の経時変化との相関関係をアルコール飲料の種別によって示している。同図に示すように、「飲みたい」欲求とＬＦ／ＨＦ比との間には、或る相関が認められた。酒に弱い被験者では、ＬＦ／ＨＦ比と「飲みたい」欲求又は気分とが５％の危険率で正の相関を示し、酒に強い被験者では、５％の危険率で負の相関が認められた。このように、酒に強い人はＬＦ／ＨＦ値が上昇するような酒を好み、弱い人はＬＦ／ＨＦ値が低い酒を好むという傾向が認められた。また、同じアルコール飲料でも、日本酒や米焼酎では、「飲みたい」という欲求が酒に強い弱いの体質に拘わらず同程度の値を示したが、ワインやビールでは、その印象が全く異なっていた。
【００３６】
以上より、酒に強い被験者と酒に弱い被験者とでは、同量を飲酒した場合に酔いの状態が異なると共に、心拍数の変化量やリラックス度の指標となるＨＦ値が、次の表１に示すように明らかに異なることが判明した。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
以上の分析結果をまとめると次のようになる。
・飲酒後における心拍数（ＨＲ値）の変化は、酒に弱い被験者で大きく、酒に強い被験者で小さい傾向を示す。
・飲酒後におけるＨＦ値の変化は、酒に弱い被験者で大きくマイナスとなり、アルコールによるストレスが大きく、交感神経優位であることを示す。
・飲酒後における心拍変動、ＨＦ値変化量の大小及び変化曲線は、アルコール飲料の種別により異なり、またアルコール飲料の種別は、アルコールによるストレスや副交感神経優位の程度が異なることから、酔いの深さに影響を与えている。
【００３９】
また、上記試験で用いたスペクトル成分以外のＶＬＦ、ＵＬＦ等のスペクトル成分を用いて、同様に飲酒による酔いの状態との相関関係を示すことが可能であると考えられる。更に、飲酒後の血圧変化がアルコール飲料の種別により異なることと心拍数及びスペクトル解析結果とは関連していると考えられるので、飲酒時の血圧低下効果作用機序も、心電図データを解析したスペクトル成分から得られるものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】呼気中アルコール濃度の消失曲線を被験者の酒に強い・弱い体質別に示す線図。
【図２】（Ａ）図は、酒に弱い被験者の呼気中アルコール濃度の消失曲線をアルコール飲料の種別に平均値で示す線図、（Ｂ）図は、酒に強い被験者の呼気中アルコール濃度の消失曲線をアルコール飲料の種別に平均値で示す線図。
【図３】飲酒後の最高血圧の経時変化をアルコール飲料の種別に示す線図。
【図４】飲酒後の心拍数（ＨＲ値）の経時変化を酒に強い・弱い体質別に示す線図。
【図５】飲酒後の副交感神経活動量（ＨＦ値）の経時変化を酒に強い・弱い体質別に示す線図。
【図６】飲酒後の心拍数（ＨＲ値）の経時変化をアルコール飲料の種別に示す線図。
【図７】飲酒後の副交感神経活動量（ＨＦ値）の経時変化をアルコール飲料の種別に示す線図。
【図８】図７のデータの内、清酒純米酒・清酒普通酒・米焼酎について飲酒後の副交感神経活動量（ＨＦ値）の経時変化を酒に強い・弱い体質別に示す線図。
【図９】飲酒後の副交感神経活動量（ＨＦ値）の経時変化を日本酒の種別に示す線図。
【図１０】交感神経活動量（ＬＦ／ＨＦ比）の経時変化をアルコール飲料の種別に示す線図。
【図１１】アルコール飲料の種別による心拍変動の特徴を示す図。
【図１２】被験者の印象に基づく酔いの強さと副交感神経活動量（ＨＦ値）の経時変化との相関関係を示す図。
【図１３】被験者の印象に基づく「飲みたい」欲求と交感神経活動量（ＬＦ／ＨＦ比）の経時変化との相関関係をアルコール飲料の種別に示す図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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