(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
手全体、または指、その他の人皮膚表面を覆い、その皮膚ガスを捕集するバッグと、捕集した皮膚ガスを吸入するガス吸引部を有し、アルコールセンサー、湿度センサーが配置された構成からなり、ポンプにより吸引された皮膚ガスはアルコールセンサー、湿度センサーを経て、再びサンプリングバッグに戻し、再度皮膚ガスをアルコールセンサー、湿度センサーに導き、循環させて平衡の測定値を得るようにしたことを特徴とする皮膚ガスを用いた飲用したアルコールのセンシング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、人体の手や指は非常に多くの血管があり、その密度は高い。従って、この手や指からの皮膚ガスのサンプリングは、血中のアルコールの測定に優れている。このことを利用した皮膚ガスを用いた飲用したアルコールのセンシング方法及び装置に関するものであり、皮膚ガスの捕集とアルコールセンサーによる測定を一体化した装置に関するものである。
これにより簡便に使用でき、かつ容易に持ち運びが出来る小型の装置を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】  現在、呼気を対象としたアルコールチェッカー、アルコール呼気センサーは市販されている。他の方法として、汗からのアルコール成分を検知する方法が開示されているが、この方法は特許公開平１０−２３９３０９号に示されているようにガスクロマトグラフ及び発汗計を接続して用いる方法であり、容易には実施できない。（特許文献１）
また特許公開２００２−１９５９１９号に示されているように皮膚ガスを用いて皮膚からのアセトンを採集する方法が開示されている。（特許文献２）
これによれば簡便な測定法については発色方法を提案しているが、アルコールの発色剤による方法はなく、該方法は未だ開発されていない。他の手段による測定について、ガスクロマトグラフが挙げられているが、これは簡便な測定方法を提供するものではない。
さらに、皮膚放出成分測定方法として特許公開２００６−３４３２５８号に示されているように、皮膚から放出した皮膚放出成分を測定する方法であって、極微量の皮膚放出成分であっても、短時間のサンプリングで、次いで据え置き型の大型装置を用いて分析することのできる皮膚放出成分測定方法がある。これによれば皮膚表面より放出した皮膚ガスを測定する方法として、皮膚から放出した皮膚放出成分を捕集容器で捕集し、該補修容器内及び皮膚表面を、親水性溶媒で洗浄し、これにより得られた洗浄液を固相抽出し、これにより得られた固相をガスクロマトグラフ質量分析する方法である。これにより極微量の皮膚放出成分であっても、短時間のサンプリングと前処理を行い据え置き型の大型装置を用いて測定することができるものであるが、ハンディタイプで持ち運びの点で課題がある。（特許文献３）【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２３９３０９号公報
【特許文献２】特開２００２−１９５９１９号公報
【特許文献３】特開２００６−３４３２５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  本発明の目的は、手や指は非常に多くの血管があり、その密度は高い。従い手や指からの皮膚ガスのサンプリングは、血中のアルコールの測定に優れている。このことに着目し、皮膚ガスの捕集とアルコールセンサーによる測定を一体化した測定を可能とする方法と装置を提供することである。さらには簡便に使用でき、かつ容易に持ち運びが出来る小型の装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  皮膚ガス中のアルコールを、アルコールセンサーを用いて測定するものであり、手からの採取又は指からの採取を行い、皮膚ガス中のアルコールと水蒸気をアルコールセンサーおよび湿度センサーを用いて測定するものである。この時、水蒸気を検知する湿度センサーは皮膚組織の活性を反映している。【０００６】  水蒸気成分は汗腺の活動、皮膚組織の直接の水分の蒸散がある。汗腺からの水分と皮膚組織からの水分（皮膚から出て水蒸気となる）とは１：１程度の割合で起こっている。【０００７】  アルコールセンサーの出力に皮膚活性度を水蒸気量で補正したものが、より正確にアルコールの活動を反映していると捉えることができる。これにより皮膚アルコールの補正を実施することができ、年齢による差を補正することができる。【０００８】  本発明は、かかる従来の課題を解決するものであり、以下の通りである。
▲１▼皮膚ガスサンプリングを手全体、または指、または腕の一部やその他の人皮膚表面で行いその皮膚ガスを捕集する。捕集については、特許公開  ２００２−１９５９１９に開示されているが、手及び指をテトラフロロポリエチレン製バッグで覆い実施した。センサーキットは、このようにして捕集した皮膚ガスを吸入するガス吸引部を有する。
▲２▼アルコールセンサー、湿度センサーが直列または並列に配置された構成になっている。ポンプにより吸引された皮膚ガスはアルコールセンサー、湿度センサーを得て外部に放出される。または再びサンプリングバッグに戻し、再度皮膚ガスをアルコールセンサー、湿度センサーに導き、循環させて平衡の測定値を得る。
▲３▼キットの内部に循環するガスは室内空気を使用し、あらかじめ乾燥剤・空気清浄剤を得て、室内空気を清浄な乾燥状態にして用いる。このようにすることによりセンサーの正常な作動が確保される。
▲４▼センサーキットは持ち運び可能な可搬型のサイズに作られており、用意に手で下げて持ち運びができ、皮膚ガスの採集する場所にて作動できるようになっている。
【発明の効果】
【０００９】  本発明によれば、手や指は非常に多くの血管があり、その密度は高い。従い手や指からの皮膚ガスのサンプリングは、血中のアルコールの測定に優れている。このことに着目し、皮膚ガスの捕集とアルコールセンサーによる測定を一体化した測定を可能とする方法と装置を提供することである。さらには簡便に使用でき、かつ容易に持ち運びが出来る小型の装置を提供することである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】  以下、本発明の実施態様について、図面に従って説明する。
図１は、センサーキット１の構成図であり、皮膚ガスサンプリングを手全体、または指その他の人皮膚表面２を覆い、その皮膚ガスを捕集する。捕集については、既に公知の方法である手及び指をテトラフロロポリエチレン製バッグ３で覆うものである。センサーキット１は、このようにして捕集した皮膚ガスを吸入するガス吸引部４を有する。
アルコールセンサー５、湿度センサー６が直列（図面では直列であるが並列に配置されてもよい）の構成になっている。ポンプ７により吸引された皮膚ガスはアルコールセンサー５、湿度センサー６を経て、再びサンプリングバッグに戻し、再度皮膚ガスをアルコールセンサー５、湿度センサー６に導き、循環させて平衡の測定値を得る。
センサーキット１の内部に循環するガスは室内空気を使用し、あらかじめ乾燥剤・空気清浄剤入り管８を得て、室内空気を清浄な乾燥状態にして用いる。三方弁９及び三方弁１０により皮膚ガスの流れを制御する。このようにすることによりセンサーの正常な作動が確保される。
センサーキット１は、このような構成であることから持ち運び可能な可搬型のサイズに作られており、容易に手で下げて、皮膚ガスの採集する場所にて作動できるようになっている。【００１１】次に本発明の操作手順を図面に従って説明する。
（１）  ポンプＯＮ、三方弁９と三方弁１０を操作することによりガスの流れを図の番号８、９、５、６、７、１０、３の方向として、サンプルバッグ内に清浄空気を満たす。
（２）  ポンプＯＮ、三方弁９と三方弁１０を操作することにより、ガスの流れを図の番号３、９、５、６、７の方向として、サンプルバッグ内の清浄空気を吸引する。
（３）  上記操作（１）及び（２）を２〜３回繰り返す。
（４）  再度（１）の操作によりサンプルバッグ中に清浄空気を送入してから、三方弁１０を閉じて、手からの皮膚ガスを３分間捕集する。
（５）  三方弁１０を閉じたまま、すなわち三方弁１０の直線ラインに沿ったガスの流れをとめて、再度（２）の操作によりサンプルバッグ内の捕集された皮膚ガスをアルコールセンサー及び湿度センサーに導き、測定を実施する。測定値は表示手段にて表示され、直ちに値を得ることが出来る。
（６）  操作（５）の際に、三方弁１０を開き図１の直線ラインに沿ってガスを流通させ、皮膚ガスを全経路に循環させセンサー感度を平衡にさせるように実施する。【００１２】  本発明をさらに具体化した実施例について説明すると、アルコール摂取条件として３５０ｍｌのビールを５分以内に摂取する。次に皮膚ガスサンプリングを行なうが、手をポリフロロエチレンシートで作成したバッグで３分間覆う。次いでバッグの中を正常な空気で洗浄したのちに、１００ｍｌの正常な空気をバッグの中に送入し、３分間保つ。三分後に中の皮膚ガスを含んだガスサンプルをアルコールセンサーキット１で測定する。【００１３】
【表１】
0005099345.tif 000002
【００１４】
【表２】
0005099345.tif 000003
【００１５】    表１と表２は被験者Ａと被験者Ｂの実験結果を示す表であり、表１と表２は連続しているものを二つの表にあらわしたものである。アルコール摂取後の被験者Ａ（男性、体重８０ｋｇ〉、被験者Ｂ〈男性、体重６３ｋｇ〉のビール３５０ｍｌの摂取後１５分からのアルコールセンサーによる出力を示している。最後のところで、標準試料を用いて、センサーの応答を確認している。【００１６】
【表３】
0005099345.tif 000004
【００１７】  表３からわかるように、アルコール摂取後の皮膚ガス中のアルコールセンサーの出力、すなわちアルコール濃度の経時変化を示している。縦軸のセンサー出力は５．２６Ｖが１ｐｐｍ、９．６７Ｖが５ｐｐｍを示している。
皮膚ガスの採集により摂取されたアルコールが検知されていることを示している。【００１８】  皮膚活動の因子として、皮膚から蒸散してくる水蒸気量でもって表す。この水蒸気量が皮膚活動の尺度として有効である。皮膚ガス中のアルコール濃度を水蒸気量で割って皮膚ガス中の相対アルコール濃度を求める。この変化を被験者について調べたところ、指標になりうることが明らかになった。【００１９】  表４の縦軸は、アルコール摂取後の皮膚ガス中の  アルコールセンサー５の出力を皮膚の活性で補正するために皮膚からの水蒸気量、すなわち湿度センサー６の出力で割って値で表示している。この値を相対皮膚ガスアルコール濃度とする。この表示により、皮膚の活性で補正された皮膚ガスアルコールの濃度の経時変化が認められる。すなわち、被験者Ａにおいては８０分に相対皮膚ガスアルコール濃度が高くなり、このときアルコール相対濃度が高いことを示している。
同様に被験者Ａにおいてはアルコール摂取後、４０分において相対皮膚ガスアルコール濃度が高くなることが、表３との比較からより認められる。【００２０】
【表４】
0005099345.tif 000005
【００２１】  次にアルコール摂取後の皮膚ガス中アルコール濃度の経時変化について説明する。
表５に示すように、皮膚ガスをサンプリングし、これをいったんサンプル保存バッグに保ち、サンプル保存バッグ中のアルコール濃度を確かめた。
その結果、被験者Ｂ〈男性〉の場合のグラフである表５に示されているように、Ｔ−Ｂ１ビール摂取前，Ｔ−Ａ１測定後にビール５０ｍｌ摂取、Ｔ−Ａ２測定後にビール２９５ｍｌ摂取、Ｔ−Ａ３  ２９５ｍｌビール摂取後２１分経過、Ｔ−Ａ４  ２９５ｍｌビール摂取後８４分経過、皮膚ガスを用いて皮膚ガス中からアルコール成分が放出されることが確かめられた。【００２２】
【表５】
0005099345.tif 000006
【００２３】  アルコール摂取量と皮膚ガス中のアルコール濃度のセンサーによる確認を行なった。その結果が表６である。
皮膚ガス中のアルコール濃度と飲酒量との関係を表６に示した。アルコールの摂取量が増すことにより、皮膚ガス中のアルコール濃度が増すことが認められた。ヒトにより個人差があるが、有意に皮膚ガス中のアルコール量が増加している。【００２４】
【表６】
0005099345.tif 000007
【００２５】    また、さらに指による実験を行なったが、同様の結果を得ることが出来た。【００２６】    また、腕の５ｃｍ平方をバッグで多い、皮膚ガスを採集し、センサーキットで測定したところ、腕を用いても皮膚ガスのアルコールを同様に測定することができた。皮膚ｇ酢中のアルコール濃度は手にバッグをかぶせたときよりも低い値であった。【００２７】    これら結果からわかるように、本発明はガスのサンプリングによる血中のアルコールの測定に優れていることを利用して、皮膚ガスの捕集とアルコールセンサーによる測定を一体化した方法及び装置について、簡便に使用でき、かつ容易に持ち運びが出来る小型の装置を提供することができるものであり、信頼性の高い非侵襲的なアルコール測定方法を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】  本発明のセンサーキット１の構成図である。
【符号の説明】
【００２９】  １  センサーキット
２  人皮膚表面
３  テトラフロロポリエチレン製バッグ
４  吸引部
５  アルコールセンサー
６  湿度センサー
７  ポンプ
８  乾燥剤・空気清浄剤入り管
９  三方弁
１０  三方弁
【図１】
0005099345.tif 000008