प्रत्येक गणना सहकर्मी-समीक्षित फार्माकोकाइनेटिक्स अनुसंधान पर आधारित है।
विडमार्क सूत्र: सब कहाँ से शुरू होता है
1932 में, स्वीडिश वैज्ञानिक एरिक विडमार्क ने आपके द्वारा पी गई शराब की मात्रा से रक्त अल्कोहल सांद्रता (रक्त में अल्कोहल) का अनुमान लगाने के लिए मूलभूत समीकरण प्रकाशित किया। उनकी अंतर्दृष्टि सरल लेकिन शक्तिशाली थी: यदि आप जानते हैं कि कितनी शराब अंदर गई, और यह आपके शरीर में कैसे फैलती है, तो आप अनुमान लगा सकते हैं कि कितनी आपके रक्त में पहुँचती है।
क्लासिक विडमार्क समीकरण
C = (alcohol_grams) / (body_weight x r) - elimination_rate x time
यहाँ, r विडमार्क वितरण कारक है (आपके शरीर का कितना हिस्सा वास्तव में शराब तक पहुँचता है), और उन्मूलन दर यह है कि आपका यकृत इसे कितनी तेज़ी से साफ़ करता है। यह सूत्र लगभग एक सदी से खरा उतरा है, हालाँकि आधुनिक कार्यान्वयन इसमें काफ़ी सुधार करते हैं।
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Alcometer स्थिर विडमार्क समीकरण का सीधे उपयोग नहीं करता। इसके बजाय, यह मिनट-दर-मिनट गतिशील सिमुलेशन चलाता है जो विडमार्क की सरलीकरण मान्यताओं को अवशोषण, वितरण और उन्मूलन के साक्ष्य-आधारित मॉडलों से प्रतिस्थापित करता है। इसे विडमार्क के मूल विचार के रूप में समझें, जिसे 90 वर्षों के अतिरिक्त शोध से उन्नत किया गया है।
आपके द्वारा दर्ज किया गया प्रत्येक पेय एक सरल सूत्र का उपयोग करके शुद्ध इथेनॉल के ग्राम में परिवर्तित किया जाता है:
अल्कोहल मात्रा गणना
alcohol_grams = volume_ml x (ABV / 100) x 0.789
स्थिरांक 0.789 g/mL कमरे के तापमान पर इथेनॉल का घनत्व है -- यह एक मानक भौतिक स्थिरांक है जो दुनिया भर में फ़ोरेंसिक गणनाओं में उपयोग किया जाता है।
आपके शरीर का आकार मायने रखता है: वितरण कारक
आपके शरीर का सभी हिस्सा शराब को समान रूप से अवशोषित नहीं करता। हड्डियों और वसा ऊतक में कम पानी होता है और वे शराब को मुश्किल से अवशोषित करते हैं, जबकि मांसपेशी ऊतक और अंग पानी से समृद्ध होते हैं और इसे आसानी से अवशोषित करते हैं। वितरण कारक r इसे दर्शाता है: कम r का मतलब है कि शराब छोटी मात्रा में केंद्रित होती है, जिससे समान पेय संख्या से आपका रक्त में अल्कोहल अधिक होता है।
यही कारण है कि शरीर की संरचना इतनी महत्वपूर्ण है। एकल औसत मान का उपयोग करने के बजाय, Alcometer Forrest (1986) इंटरपोलेशन तालिका का उपयोग करके आपके BMI के आधार पर आपके r को समायोजित करता है, जैसा कि Maskell et al. (2015) द्वारा संकलित किया गया है। [Forrest, 1986][Maskell et al., 2015]
BMI के अनुसार पुरुष वितरण कारक (r)
BMI
r मान
17.9
0.80
21.9
0.75
24.7
0.72
27.2
0.69
29.6
0.66
BMI के अनुसार महिला वितरण कारक (r)
BMI
r मान
15.6
0.74
20.1
0.69
22.8
0.61
25.3
0.58
27.3
0.53
विपरीत संबंध कहानी बताता है: उच्च BMI का मतलब कम r, जिसका मतलब शराब को पतला करने के लिए कम शारीरिक जल, जिसका मतलब उच्च रक्त में अल्कोहल। महिलाओं में आम तौर पर समान BMI पर पुरुषों की तुलना में कम r मान होते हैं क्योंकि शरीर में वसा वितरण में अंतर होता है।
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जब ऊँचाई प्रदान नहीं की जाती, तो कैलकुलेटर जनसंख्या औसत पर वापस आता है: पुरुषों के लिए r = 0.72 और महिलाओं के लिए r = 0.61। ऊँचाई जोड़ने से अनुमान अधिक व्यक्तिगत और संदर्भित हो जाता है।
आपका शरीर शराब को कैसे अवशोषित करता है
मूल विडमार्क सूत्र मानता है कि सभी शराब तुरंत अवशोषित हो जाती है -- मानो आपका शरीर पूरे पेय को उसी क्षण संसाधित कर लेता है जब आप इसे समाप्त करते हैं। वास्तव में, अवशोषण एक वक्र का अनुसरण करता है जो इस पर निर्भर करता है कि आपने क्या पिया और क्या आपने खाया है।
Alcometer प्रत्येक पेय के लिए एक लॉजिस्टिक (S-आकार) वक्र का उपयोग करके इसे मॉडल करता है। मुख्य पैरामीटर t50 है: वह समय जिस पर 50% शराब अवशोषित हो चुकी होती है। विभिन्न पेय पदार्थों की अवशोषण गति अलग-अलग होती है।
पेय प्रकार के अनुसार अवशोषण समय (उपवास)
पेय पदार्थ
50% अवशोषित होने का समय
95% अवशोषित होने का समय
स्पिरिट्स
36 min
75 min
वाइन
54 min
95 min
बीयर
62 min
105 min
ये मान Mitchell et al. (2014) से आते हैं, जिन्होंने 15 स्वस्थ पुरुषों में क्रॉसओवर अध्ययन डिज़ाइन का उपयोग करके अवशोषण मापा। स्पिरिट्स ने सबसे अधिक शिखर रक्त में अल्कोहल उत्पन्न किया, उसके बाद वाइन, फिर बीयर -- भले ही कुल शराब समान रखी गई हो।
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खाना सब कुछ लगभग 30 मिनट धीमा कर देता है, लेकिन Alcometer जानबूझकर खाने पर अवशोषित होने वाली शराब की कुल मात्रा को कम नहीं करता। यह एक सुरक्षा-रूढ़िवादी विकल्प है: आपके रक्त में अल्कोहल को कम आँकना ख़तरनाक हो सकता है, इसलिए हम कम आँकने की बजाय थोड़ा अधिक आँकना पसंद करते हैं।
आपका यकृत शराब को कैसे साफ़ करता है
अपने यकृत को एक कारख़ाने के रूप में सोचें जो प्रति घंटे केवल लगभग एक पेय ही संसाधित कर सकता है। अधिकांश पदार्थों के विपरीत, शराब लगभग स्थिर दर (शून्य-क्रम गतिकी) पर समाप्त होती है -- आपका यकृत पूरी गति से काम करता है चाहे आपके रक्त में कितनी भी शराब हो।
Alcometer इस विषय पर सबसे बड़ी व्यवस्थित समीक्षा (Jones, 2010) से उन्मूलन दरों का उपयोग करता है:
लिंग
उन्मूलन दर
समतुल्य
पुरुष
0.168 permille/h
~16.8 mg/dL/h
महिला
0.190 permille/h
~19.0 mg/dL/h
महिलाएँ वास्तव में पुरुषों की तुलना में निरपेक्ष रूप से शराब को थोड़ा तेज़ी से समाप्त करती हैं, संभवतः शरीर के वज़न के अनुपात में बड़े यकृत आकार के कारण।
एक महत्वपूर्ण अपवाद है: जब आपका रक्त में अल्कोहल बहुत कम (लगभग 0.005% से नीचे) गिरता है, तो आपका यकृत स्थिर-दर प्रसंस्करण से धीमी, सांद्रता-निर्भर मोड में बदल जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि ज़िम्मेदार यकृत एंज़ाइम (अल्कोहल डिहाइड्रोजनेज़) बहुत कम शराब स्तरों पर पूरी तरह संतृप्त नहीं होता। Alcometer इस संक्रमण को मॉडल करता है, जिसका अर्थ है कि शराब का "अंतिम अंश" साफ़ होने में असमान रूप से अधिक समय लेता है -- एक विवरण जो अधिकांश कैलकुलेटर चूक जाते हैं।
हम एक के बजाय तीन रेखाएँ क्यों दिखाते हैं
एक अकेला रक्त में अल्कोहल नंबर झूठी निश्चितता पैदा कर सकता है। वास्तव में, समान इनपुट के साथ भी, समान लिंग, वज़न और ऊँचाई के दो व्यक्ति जो समान मात्रा में पीते हैं, अलग-अलग रक्त में अल्कोहल स्तरों पर पहुँचेंगे। शरीर की संरचना, यकृत एंज़ाइम गतिविधि, हाइड्रेशन और आनुवंशिकी सभी भूमिका निभाते हैं।
Alcometer Maskell et al. (2015) से अनिश्चितता गुणांकों का उपयोग करके प्रत्येक परिदृश्य के लिए तीन समानांतर सिमुलेशन चलाकर इसका समाधान करता है:
बैंड
वितरण कारक (r)
उन्मूलन दर
इसका क्या अर्थ है
आशावादी
r x 1.092 (बड़ा)
22% तेज़
आप तेज़ी से चयापचय करते हैं, अनुकूल शरीर संरचना
सामान्य
r x 1.0 (औसत)
औसत दर
आपकी जनसांख्यिकी के लिए सबसे संभावित अनुमान
रूढ़िवादी
r x 0.908 (छोटा)
22% धीमा
आप धीमे चयापचय करते हैं, कम अनुकूल संरचना
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तीन बैंड लगभग जनसंख्या भिन्नता के केंद्रीय 80% को कवर करते हैं। लगभग 10% लोग किसी भी दिशा में रूढ़िवादी बैंड से भी बाहर होंगे। यही कारण है कि हम हमेशा कहते हैं कि ये अनुमान हैं, माप नहीं।
शराब उतरने के समय का अनुमान
Alcometer सिमुलेशन को समय में आगे, मिनट-दर-मिनट चलाता है, जब तक कि आपका अनुमानित रक्त में अल्कोहल शून्य तक नहीं पहुँच जाता या कानूनी सीमा से नीचे नहीं गिर जाता। यह उसी गतिशील उन्मूलन मॉडल का उपयोग करता है, जिसमें कम-रक्त में अल्कोहल मंदी भी शामिल है।
सुरक्षा के लिए, "कानूनी सीमा तक का समय" प्रदर्शन रूढ़िवादी बैंड का उपयोग करता है, जानबूझकर सावधानी की ओर झुकता है। यदि आप सोच रहे हैं कि क्या आप सीमा से नीचे हैं, तो आप शायद सबसे ख़राब स्थिति का अनुमान चाहते हैं -- आशावादी नहीं।
महत्वपूर्ण: ये अनुमान हैं, गारंटी नहीं
संयम प्रक्षेपण मानता है कि कोई अतिरिक्त पेय नहीं, कोई दवा इंटरैक्शन नहीं, चयापचय को प्रभावित करने वाली कोई चिकित्सा स्थिति नहीं, और आपका वास्तविक रक्त में अल्कोहल मॉडल के अनुमान से मेल खाता है (जो स्वयं अनिश्चित है)। इन प्रक्षेपणों का उपयोग कभी भी वाहन चलाने की योग्यता निर्धारित करने के लिए नहीं किया जाना चाहिए।
मॉडल किन बातों का हिसाब नहीं रख सकता
किसी भी मॉडल की तरह, रक्त में अल्कोहल कैलकुलेटर सरलीकरण मान्यताएँ बनाता है। यहाँ सबसे महत्वपूर्ण कारक हैं जिन्हें यह नहीं पकड़ता:
कारक
यह क्यों मायने रखता है
आनुवंशिक एंज़ाइम भिन्नता
ADH/ALDH प्रकार (पूर्वी एशियाई आबादी में आम) चयापचय गति को नाटकीय रूप से बदल सकते हैं
दवा इंटरैक्शन
कई दवाएँ गैस्ट्रिक या यकृत शराब प्रसंस्करण को प्रभावित करती हैं
यकृत रोग
पुरानी स्थितियाँ मॉडल की दरों से नीचे चयापचय क्षमता को कम करती हैं
अत्यधिक शरीर संरचनाएँ
बहुत मांसपेशियों वाले लोगों के r मान मॉडल की सीमा से बाहर हो सकते हैं
पुरानी भारी शराबख़ोरी
एंज़ाइम प्रेरण (CYP2E1) उन्मूलन दरों को 25-35 mg/dL/h तक बढ़ा सकता है
उल्टी
यदि आप पीने के तुरंत बाद उल्टी करते हैं, तो वास्तविक अवशोषण बहुत कम हो सकता है
कार्बोनेशन
कार्बोनेटेड मिक्सर गैस्ट्रिक खाली होने और अवशोषण को तेज़ कर सकते हैं
आयु, ऊँचाई, मासिक चक्र
सभी रक्त में अल्कोहल को प्रभावित करते हैं लेकिन वर्तमान में मॉडल नहीं किए गए हैं
नियामक और कानूनी अस्वीकरण
यह कैलकुलेटर केवल शैक्षणिक अनुमान प्रदान करता है -- कानूनी, चिकित्सा या फ़ोरेंसिक निर्धारण नहीं।
रक्त में अल्कोहल अनुमान प्रमाणित ब्रीदालाइज़र या रक्त परीक्षण का विकल्प नहीं हो सकता।
कानूनी रक्त में अल्कोहल सीमाएँ क्षेत्राधिकार, ड्राइवर वर्ग और वाहन प्रकार के अनुसार भिन्न होती हैं।
0.0 से ऊपर कोई भी रक्त में अल्कोहल शराब की उपस्थिति और संभावित नशा दर्शाता है।
संदर्भ
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2.
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Hoiseth G, Wiik E, Kristoffersen L, Morland J.Ethanol elimination rates at low concentrations based on two consecutive blood samples.Forensic Science International (2016). PubMed/PMC
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Watson समीकरण: Widmark r का एक शरीर-जल विकल्प
Widmark वितरण कारक r रक्त अल्कोहल सांद्रता अनुमान का कार्यकर्ता है, लेकिन इसमें एक अच्छी तरह से ज्ञात संरचनात्मक कमज़ोरी है। 1981 में Watson, Watson और Batt ने प्रतिगमन समीकरण प्रकाशित किए जो आयु, ऊँचाई, और वज़न से सीधे TBW का अनुमान लगाते हैं।
Maskell और सहयोगियों ने 2015 में फ़ोरेंसिक उपयोग की अनिश्चितता घटाने के लिए Widmark पर Watson की स्पष्ट रूप से सिफारिश की।
2100:1 विभाजन अनुपात
हर ब्रेथलाइज़र 2100:1 का रक्त-श्वास विभाजन अनुपात मानता है। वास्तविक व्यक्तिगत विभाजन अनुपात 1,500:1 से 3,000:1 तक होते हैं।
शरीर का तापमान 1 °F बढ़ने पर BrAC लगभग 7% बढ़ जाता है। Jones 2010 ने निष्कर्ष निकाला कि 2100:1 सम्मेलन जनसंख्या-स्तर प्रवर्तन संदर्भ के लिए उद्देश्य-उपयुक्त है।
रक्त अल्कोहल सांद्रता इकाइयाँ: एक Rosetta Stone
संकेतन
समतुल्य
विशिष्ट उपयोग
1 ‰ (प्रति मिले)
= 0.1% = 1 g/L = 100 mg/dL
EU, दुनिया के अधिकांश
0.1%
= 1 ‰ = 1 g/L
संयुक्त राज्य अमेरिका
1 g/L
= 1 ‰ = 0.1%
नैदानिक प्रयोगशालाएँ
1 mg/L BrAC × 2100
= 1 g/L रक्त अल्कोहल सांद्रता
श्वास से रक्त
0.08% = 0.8 g/L = 0.8 ‰। 0.5 ‰ = 0.05% = 0.5 g/L।
बैक-एक्सट्रापोलेशन: Widmark का फ़ोरेंसिक उपयोग
रेट्रोग्रेड एक्सट्रापोलेशन सूत्र: रक्त अल्कोहल सांद्रता(T) = रक्त अल्कोहल सांद्रता(T + N) + (N · elimination_rate)।
Maskell 2015 ने अच्छी तरह निष्पादित रेट्रोग्रेड Widmark में अनिश्चितता को ±15-20% पर मात्रा दी।
ADH1B*2 और ALDH2*2
ADH1B*2 सामान्य से ~40x तेज़ अल्कोहल डीहाइड्रोजनेज़ पैदा करता है। पूर्व एशिया में ~75% आबादी।
ALDH2*2 जापान, कोरिया, और चीन के कुछ हिस्सों में 30-50% प्रसार। कम गतिविधि एंज़ाइम से एसीटैल्डिहाइड जमा होता है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
Alcometer 3 रक्त अल्कोहल सांद्रता रेखाएँ क्यों दिखाता है?
वास्तविक रक्त अल्कोहल सांद्रता किसी भी मॉडल अनुमान के आसपास ±20% भिन्न होता है व्यक्तिगत अंतर के कारण। Alcometer Maskell et al. (2015) से अनिश्चितता गुणांक का उपयोग करके तीन समानांतर सिमुलेशन चलाता है।
Widmark सूत्र कितना विश्वसनीय है?
क्लासिक 1932 Widmark समीकरण आबादी-औसत रक्त अल्कोहल सांद्रता का अनुमान देता है, लेकिन व्यक्ति-स्तर पर अनिश्चितता रहती है। Alcometer Widmark रीढ़ का उपयोग करता है और स्थिर टुकड़ों को साक्ष्य-आधारित उप-मॉडल से संदर्भित करता है।
श्वास और रक्त अल्कोहल में क्या अंतर है?
रक्त अल्कोहल सांद्रता रक्त की आयतन इकाई प्रति इथेनॉल द्रव्यमान है। BrAC एल्वियोलर वायु में है। रक्त-श्वास विभाजन अनुपात 2100:1, व्यक्तिगत अनुपात 1,500:1 से 3,000:1।
क्या कैलकुलेटर अदालत में स्वीकार्य रक्त अल्कोहल सांद्रता बता सकता है?
नहीं। अदालत-स्वीकार्य रक्त अल्कोहल सांद्रता को दस्तावेज़ित हिरासत श्रृंखला के साथ प्रशिक्षित कर्मियों द्वारा प्रमाणित श्वास या रक्त परीक्षण चाहिए।
क्या आनुवंशिकी अल्कोहल चयापचय बदलती है?
हाँ, काफ़ी हद तक। ADH1B*2 40x तेज़ एंज़ाइम, पूर्व एशिया के 75% द्वारा वहन। ALDH2*2 जापान/कोरिया/चीन के 30-50% द्वारा।
बैक-एक्सट्रापोलेशन किस संदर्भ में उपयोग होता है?
बैक-एक्सट्रापोलेशन एक forensic toxicology अवधारणा है जिसमें बाद के माप से पहले के समय की रक्त अल्कोहल सांद्रता का अनुमान लगाया जाता है। इसमें महत्वपूर्ण अनिश्चितता होती है और इसे व्यक्तिगत कानूनी निष्कर्ष या ड्राइविंग अनुमति नहीं माना जाना चाहिए।