جهاز فحص نسبة الكحول في الدم

المعايرة هي عملية فحص وضبط الإعدادات الداخلية لجهاز تحليل الكحول في النفس، وذلك بمقارنة نتائج الاختبار بمعيار كحول معروف وتعديلها وفقًا له. تتغير دقة مستشعرات أجهزة تحليل الكحول في النفس بمرور الوقت، مما يستدعي معايرة دورية لضمان دقتها. تستخدم العديد من أجهزة تحليل الكحول المحمولة المباعة للمستهلكين مستشعر أكسيد السيليكون (يُسمى أيضًا مستشعر أشباه الموصلات) لتحديد تركيز الكحول. تكون هذه المستشعرات عرضة للتلوث والتداخل من مواد أخرى غير الكحول في النفس، وتتطلب إعادة معايرة أو استبدال كل ستة أشهر. أما أجهزة تحليل الكحول الشخصية المتطورة وأجهزة اختبار الكحول في النفس للاستخدام المهني، فتستخدم مستشعرات خلايا وقود البلاتين. وتتطلب هذه الأجهزة أيضًا إعادة معايرة، ولكن على فترات أقل تكرارًا من أجهزة أشباه الموصلات، عادةً مرة واحدة سنويًا.

توجد طريقتان لمعايرة جهاز تحليل التنفس الدقيق لخلايا الوقود، وهما طريقة الحمام الرطب وطريقة الغاز الجاف. تتطلب كلتا الطريقتين معدات متخصصة وفنيين مدربين من المصنع. ولا يمكن إجراء هذه العملية من قبل مستخدمين غير مدربين أو بدون المعدات المناسبة.

• تعتمد طريقة الغاز الجاف على معيار معايرة محمول، وهو عبارة عن مزيج دقيق من الإيثانول والنيتروجين الخامل، متوفر في عبوة مضغوطة. تتميز هذه الطريقة بتكاليف أولية أقل للمعدات مقارنةً بالطرق البديلة، كما أنها تتطلب خطوات أقل. بالإضافة إلى ذلك، فإن المعدات محمولة، مما يسمح بإجراء المعايرات في أي وقت وأي مكان.
• تعتمد طريقة الحمام الرطب على استخدام محلول قياسي من الإيثانول والماء بتركيز كحولي دقيق ومتخصص، يتم حفظه وتوصيله في جهاز محاكاة تنفس متخصص. تتميز هذه الطريقة بتكلفة أولية أعلى، كما أنها غير مصممة للاستخدام المتنقل. يجب أن يكون المحلول القياسي طازجًا ويتم استبداله بانتظام. بالإضافة إلى ذلك، يجب مراعاة نسبة توزيع الإيثانول المائي بين الماء والهواء، وما يرتبط بها من هامش خطأ. ^{[ 11 ]}

تم تصميم بعض نماذج أشباه الموصلات خصيصًا للسماح باستبدال وحدة الاستشعار دون الحاجة إلى إرسال الوحدة إلى مختبر معايرة.

تتمثل إحدى المشكلات الرئيسية في أجهزة تحليل التنفس القديمة في عدم التخصص: لا تحدد هذه الأجهزة الكحول الإيثيلي (أو الإيثانول ) الموجود في المشروبات الكحولية فحسب، بل تحدد أيضًا مواد أخرى مماثلة في التركيب الجزيئي أو التفاعل، وهي "المركبات المتداخلة".

تعتمد أقدم أجهزة تحليل الزفير على تمرير عينة الزفير عبر محلول من ثنائي كرومات البوتاسيوم ، الذي يؤكسد الإيثانول إلى حمض الخليك ، مُغيرًا لون العينة خلال هذه العملية. ثم يُمرر شعاع ضوئي أحادي اللون عبر العينة، ويسجل كاشف التغير في شدة الضوء، وبالتالي التغير في اللون، والذي يُستخدم لحساب نسبة الكحول في الزفير. مع ذلك، ونظرًا لأن ثنائي كرومات البوتاسيوم مؤكسد قوي، فإنه يُمكن أن يؤكسد العديد من مجموعات الكحول، مما يُنتج نتائج إيجابية خاطئة . إلا أن هذا المصدر للنتائج الإيجابية الخاطئة غير مرجح، إذ أن عددًا قليلًا جدًا من المواد الأخرى الموجودة في هواء الزفير قابلة للأكسدة.

تقوم أجهزة تحليل الزفير بالأشعة تحت الحمراء بإسقاط شعاع من الأشعة تحت الحمراء عبر الزفير المُجمّع في حجرة العينة، وتكشف امتصاص المركب كدالة لطول موجة الشعاع، مما ينتج عنه طيف امتصاص يُستخدم لتحديد المركب، حيث يعود الامتصاص إلى الاهتزاز التوافقي وتمدد روابط محددة في الجزيء عند أطوال موجية معينة (انظر مطيافية الأشعة تحت الحمراء ). الرابطة المميزة للكحولات في الأشعة تحت الحمراء هي رابطة الهيدروكسيل (OH)، والتي تُظهر امتصاصًا قويًا عند طول موجي قصير. كلما زاد امتصاص الضوء بواسطة المركبات التي تحتوي على مجموعة الكحول ، قلّ ما يصل إلى الكاشف على الجانب الآخر، وبالتالي ارتفعت القراءة. يمكن لمجموعات أخرى، أبرزها الحلقات العطرية والأحماض الكربوكسيلية، أن تُعطي قراءات امتصاص مماثلة. ^{[ 12 ]}

مع ذلك، توجد بعض المركبات الطبيعية والمتطايرة التي تتداخل مع عملية التنفس. فعلى سبيل المثال، وجدت الإدارة الوطنية لسلامة المرور على الطرق السريعة أن مستويات الأسيتون لدى متبعي الحميات الغذائية ومرضى السكري قد تكون أعلى بمئات أو حتى آلاف المرات من مستوياتها لدى غيرهم. يُعد الأسيتون أحد المواد العديدة التي قد تُصنّفها بعض أجهزة فحص التنفس خطأً على أنها كحول إيثيلي. ومع ذلك، فإن الأنظمة القائمة على خلايا الوقود لا تتأثر بمواد مثل الأسيتون.

قد تؤدي بعض المواد الموجودة في البيئة إلى قراءات خاطئة لنسبة الكحول في الدم. على سبيل المثال، يُزعم أن مادة ميثيل ثالثي بوتيل الإيثر ، وهي مادة مضافة شائعة للبنزين، تُسبب نتائج إيجابية خاطئة لدى الأشخاص الذين يتعرضون لها. وقد أظهرت الاختبارات صحة ذلك بالنسبة للأجهزة القديمة؛ إلا أن الأجهزة الحديثة تكتشف هذا التداخل وتُعالجه. ^{[ 13 ]} كما أن العديد من المنتجات الأخرى الموجودة في البيئة أو مكان العمل قد تُسبب نتائج خاطئة لنسبة الكحول في الدم. وتشمل هذه المنتجات مركبات موجودة في الورنيش ، ومزيل الطلاء، والسيلولويد ، والبنزين ، وسوائل التنظيف، وخاصة الإيثرات والكحولات والمركبات المتطايرة الأخرى .

يستمر امتصاص الكحول لمدة تتراوح بين 20 دقيقة (على معدة فارغة) وساعتين ونصف (على معدة ممتلئة) بعد آخر جرعة، ويستغرق عادةً حوالي 40-50 دقيقة. خلال مرحلة الامتصاص، يتغير تركيز الكحول في الجسم بشكل غير متوقع، متأثرًا بوظائف الجهاز الهضمي، مثل أنماط الانقباض غير المنتظمة. بعد الامتصاص، تستقر تراكيز الكحول في الجسم وتتبع أنماطًا يمكن التنبؤ بها. أثناء الامتصاص، يكون تركيز الكحول في الدم الشرياني أعلى عمومًا من تركيزه في الدم الوريدي ، ولكن بعد الامتصاص، يكون تركيز الكحول في الدم الوريدي أعلى من تركيزه في الدم الشرياني. يتضح هذا جليًا عند تناول جرعة كبيرة دفعة واحدة. مع تناول جرعات إضافية من الكحول، تصبح تعريفات الامتصاص وما بعد الامتصاص أقل وضوحًا. مع ذلك، بمجرد اكتمال امتصاص آخر جرعة، تتبع التراكيز منحنيات ما بعد الامتصاص القياسية. كما أنه ليس من الواضح دائمًا من الرسم البياني لتركيز الكحول في الدم متى تنتهي مرحلة الامتصاص - على سبيل المثال، يمكن للجسم أن يصل إلى تركيز متوازن مستدام في الدم حيث يكون الامتصاص والإخراج متناسبين. ^{[ 14 ]}

في جميع المراحل، يرتبط تركيز الكحول في الزفير ارتباطًا وثيقًا بتركيزه في الدم الشرياني. ينقل الدم الشرياني الأكسجين إلى جميع أنحاء الجسم. ويمثل تركيز الكحول في الزفير حالة التوازن في تركيز الكحول أثناء انتقال غازات الدم (الكحول) من الدم الشرياني إلى الرئتين ليتم إخراجها مع الزفير. تبلغ نسبة تركيز الكحول في الدم الشرياني إلى تركيزه في الزفير 2294 ± 56 في جميع المراحل، و2251 ± 46 [2141-2307] في مرحلة ما بعد الامتصاص. على سبيل المثال، يشير قياس جهاز تحليل الزفير لتركيز  كحول في الزفير بمقدار 0.10 ملغم/لتر إلى تركيز كحول في الدم الشرياني يبلغ حوالي 0.0001 × 2251  غ/لتر، أو 0.2251  غ/لتر من تركيز الكحول في الدم الشرياني (أي ما يعادل 0.2251 جزء في الألف أو 0.02251% من تركيز الكحول في الدم). ^{[ 15 ]}

قد تختلف نسبة تركيز الكحول في الدم الوريدي إلى تركيزه في الزفير اختلافًا كبيرًا، من 1300:1 إلى 3100:1. فعلى سبيل المثال، بافتراض تركيز كحول في الدم يبلغ 0.07%، قد تصل نسبة التوزيع لدى شخص ما إلى 1500:1، وتكون قراءة اختبار الزفير 0.10 غ/2100 مل، وهو ما يتجاوز الحد القانوني في بعض المناطق. ^{[ 16 ]} ومع ذلك، تُلاحظ نسب توزيع منخفضة عمومًا خلال مرحلة الامتصاص. بعد الامتصاص، تصبح النسبة ثابتة نسبيًا، 2382 ± 119 [2125–2765]، على الرغم من أن هذه النسبة قُيست في بيئة مخبرية، وقد يكون التباين أكبر في الواقع العملي. ^{[ 17 ]}

ترتبط نتائج اختبارات الكحول في الزفير الإيجابية الكاذبة الأخرى، وكذلك قراءات الدم، بمرضى يعانون من بيلة بروتينية وبيلة ​​دموية، نتيجةً لاضطراب استقلاب الكحول في الكلى وفشلها. ويكون معدل استقلاب الكحول لدى هؤلاء المرضى غير طبيعي مقارنةً بنسبة الكحول في الزفير. ومع ذلك، ولأن ثنائي كرومات البوتاسيوم عامل مؤكسد قوي، يمكن للكلى وترشيح الدم أكسدة العديد من مجموعات الكحول، مما ينتج عنه نتائج إيجابية كاذبة. ^{[ 18 ]}

يُقال أحيانًا أن هواء الزفير الذي يُحلله جهاز تحليل الكحول في النفس هو "هواء الحويصلات الهوائية"، القادم من الحويصلات الهوائية القريبة من الدم في الدورة الدموية الرئوية ، والذي يحتوي على الإيثانول بتراكيز تتناسب مع تركيزه في الدم، وفقًا لقانون هنري . ^{[ 19 ] [ 20 ]} مع ذلك، فإن الكحول الموجود في هواء الزفير يأتي أساسًا من مجاري الهواء في الرئتين، وليس من الحويصلات الهوائية. يتصرف الكحول بشكل مشابه لبخار الماء، لذا من المفيد دراسة رطوبة هواء الرئتين. أثناء التنفس، يمتص الهواء المستنشق الماء والكحول من مجاري الهواء. يحدث معظم الامتصاص في مجاري الهواء العلوية؛ وبالتالي، يتأثر تركيز الكحول في النفس بشكل كبير بتركيز الكحول في الدورة الدموية الشعبية ، التي تغذي هذه المجاري بالدم. عندما يصل الهواء إلى الحويصلات الهوائية، يكون قد اقترب من حالة التوازن - وهذا هو سبب عدم جفاف الرئتين بشكل ملحوظ عند استنشاق الهواء الجاف. مع الزفير، يُفقد الماء والكحول بسرعة إلى المجاري التنفسية، وخاصةً في الأجيال من الخامس إلى الخامس عشر من التفرعات. ومع ذلك، وكما يتضح من خلال رؤية أنفاس الشخص في البرد، فإن بعض بخار الماء لا يُعاد امتصاصه بواسطة المجاري التنفسية ويُزفر، وبالمثل يُزفر بعض الكحول أثناء التنفس. لكن العلاقة بين تركيز الكحول في هذا الهواء وتركيزه في الدم غير مؤكدة إلى حد ما، ويمكن أن تتأثر بالعديد من المتغيرات. ^{[ 20 ]}

مع الزفير، يزداد تركيز الكحول في الهواء تدريجيًا، حيث يرتفع بشكل ملحوظ في الثواني الأولى ثم يتباطأ، ولكنه لا يستقر إلا بعد توقف الزفير. لا يعود ذلك إلى وجود "مساحة ميتة" من الهواء غير الكحولي في المسالك الهوائية - فتركيز الكحول متقارب في جميع مناطق الرئة. بل يعود السبب إلى إعادة ترسب الماء والكحول على المسالك الهوائية أثناء الزفير، وخاصة القصبة الهوائية والأجيال من 6 إلى 12 من المسالك الهوائية. ومع ازدياد ترسب السوائل على الأسطح المخاطية، تنتقل السوائل المتبقية لمسافة أبعد، مما يؤدي إلى تسجيل جهاز فحص الكحول في النفس كمية أكبر من الكحول. لا تصل تركيزات الكحول المسجلة إلى تركيز الكحول في الحويصلات الهوائية، حتى لو زفر الشخص بأقصى عمق ممكن. ^{[ 20 ]} وفقًا لقانون هنري، يكون تركيز الكحول في هواء الحويصلات الهوائية مساويًا لتركيز الكحول في الدم الرئوي مقسومًا على 1756، ^{[ 21 ]} مقارنةً بتركيز الكحول في الدم الشرياني الذي يُحسب بقسمة تركيز الكحول في الدم الشرياني على 2251. ^{[ 15 ]} عندما يتوقف الشخص عن الزفير، يستقر تركيز الكحول - وهذا لا يدل على الوصول إلى هواء الحويصلات الهوائية، إذ سيستقر التركيز بغض النظر عن نقطة توقف الشخص عن الزفير. ولكنه يعني سهولة الحصول على تركيز الكحول في الدم في نهاية الزفير. ^{[ 20 ]} وهذا يثير التساؤل حول المقصود بالإبلاغ عن تركيز الكحول في الدم كرقم واحد؛ هل هو "هواء الرئة العميق"، أي أعلى قراءة ممكنة يمكن الحصول عليها من خلال الزفير الكامل للشخص؟ أم أنه التركيز الصفري في الجزء الأول من المنحنى؟ يقترح هلاستالا استخدام متوسط ​​تركيز الكحول في الدم أثناء الزفير، والذي يتوافق مع تركيز الكحول المقاس عند حوالي الثانية الخامسة. ^{[ 22 ]} قررت المحكمة العليا في كاليفورنيا أن تركيز الكحول في الدم يُعرَّف بأنه تركيز الكحول في الجزء الأخير من زفير الشخص. ^{[ 23 ]}

يختلف تركيز الكحول في نهاية الزفير تبعًا لعدة عوامل. ^{[ 24 ]} تتطلب معظم أجهزة فحص الكحول في النفس حدًا أدنى لحجم الزفير (عادةً ما بين 1.1 و1.5 لتر) أو مدة زفير لا تقل عن ست ثوانٍ قبل قبول عينة الزفير. وهذا يثير مخاوف لدى الأشخاص ذوي سعة الرئة الأصغر، إذ يتعين عليهم زفير نسبة أكبر من حجم الرئة المتاح لديهم مقارنةً بالأشخاص ذوي سعة الرئة الأكبر. ويشير نموذج رياضي إلى أن تركيز الكحول في نهاية الزفير لدى شخص ذي سعة رئة 2 لتر قد يكون أعلى بنسبة 35% من شخص ذي سعة رئة 6 لتر، وذلك عند نفس الحد الأدنى من الزفير (1.5 لتر) وتركيز الكحول في الحويصلات الهوائية. أما عند الزفير إلى أقصى حد، كما هو الحال في ظروف المختبر النموذجية، فإن تركيز الكحول المقاس في نهاية الزفير لا يتأثر بحجم الرئة. ^{[ 25 ]} كما تؤثر درجة حرارة جسم الشخص ودرجة حرارة زفيره على النتائج، حيث تتناسب الزيادة في درجة الحرارة طرديًا مع الزيادة في تركيز الكحول المقاس في نهاية الزفير. ^{[ 24 ] [ 17 ]} علاوة على ذلك، يمكن أن تؤدي رطوبة ودرجة حرارة الهواء المحيط إلى انخفاض النتائج بنسبة تصل إلى 10%. ^{[ 26 ]} نتيجةً لهذه العوامل، يكون اختبار التنفس أكثر تسامحًا مع بعض الأشخاص مقارنةً بغيرهم. ^{[ 20 ]} ومع ذلك، فإن التباين الإجمالي الناتج عن كمية الزفير يكون منخفضًا عادةً، ^{[ 27 ]} وتقوم بعض أجهزة تحليل التنفس بتعويض حجم الهواء. ^{[ 15 ]}

قام جونز باختبار العديد من أنماط التنفس مباشرة قبل وأثناء استخدام جهاز فحص الكحول ووجد التغييرات التالية (حسب ترتيب التأثير): ^{[ 24 ]}

• فرط التنفس عن طريق الشهيق والزفير السريعين لهواء الغرفة لمدة 20 ثانية قبل الزفير القسري - انخفاض بنسبة 10%
• استنشاق معتدل عن طريق الفم وزفير عميق - تحكم
• الزفير العميق بدون شهيق - زيادة غير ذات دلالة إحصائية
• استنشاق الهواء من الأنف قبل الزفير العميق. - زيادة بنسبة 1.3%
• شهيق عميق يتبعه زفير بطيء (20 ثانية). - زيادة بنسبة 2.0%
• إغلاق الفم لمدة 5 دقائق (تنفس سطحي) قبل الشهيق الأنفي والزفير القسري. - زيادة بنسبة 7.7%
• الشهيق عن طريق الأنف متبوعًا بحبس النفس لمدة 30 ثانية قبل الزفير القسري. - زيادة بنسبة 12.6%
• شهيق طبيعي مع حبس النفس لمدة 30 ثانية قبل الزفير القسري. - زيادة بنسبة 15.7%

بشكل عام، تُظهر النتائج زيادة في تركيز الكحول في النفس (BrAC) مع زيادة التلامس بين الرئتين والهواء المقاس. كما أن ممارسة الرياضة مباشرة قبل الاختبار، مثل صعود ونزول الدرج، يمكن أن تقلل من تركيز الكحول في النفس بنسبة 13% أو أكثر، مع وصول التأثير المشترك للرياضة وفرط التنفس إلى 20%. ^{[ 24 ]}

يُعدّ وجود الكحول في الفم أحد أكثر الأسباب شيوعًا لقراءات جهاز تحليل التنفس المرتفعة بشكل خاطئ. فعند تحليل عينة تنفس الشخص، يفترض الحاسوب الداخلي للجهاز أن الكحول الموجود في العينة مصدره الرئتان. مع ذلك، قد يكون مصدر الكحول الفم أو الحلق أو المعدة لعدة أسباب. ^{[ 28 ]} ويمكن لكمية ضئيلة جدًا من الكحول من الفم أو الحلق أو المعدة أن تؤثر بشكل كبير على قراءة نسبة الكحول في التنفس.

قد يؤدي الاستخدام الحديث لغسول الفم أو معطرات النفس إلى تضخيم نتائج اختبار الكحول، لاحتوائها على مستويات عالية من الكحول. ^{[ 29 ]} على سبيل المثال، يحتوي غسول الفم ليسترين على 26.9% كحول، وقد يؤثر على النتائج لمدة تتراوح بين 5 و10 دقائق. ^{[ 30 ]} اختبر أحد العلماء تأثير بخاخ بيناكا للفم على جهاز إنتوكسيلايزر 5000. أجرى 23 اختبارًا على أشخاص رشوا البخاخ في حناجرهم، وحصل على قراءات وصلت إلى 0.81، وهي أعلى بكثير من المستويات القانونية. لاحظ العالم أيضًا أن تأثير البخاخ لم ينخفض ​​إلى ما دون مستوى الكشف إلا بعد 18 دقيقة. ^{[ 31 ]}

بخلاف ذلك، يُعد التجشؤ المصدر الأكثر شيوعًا للكحول في الفم . ^{[ 32 ]} يؤدي ذلك إلى صعود السوائل و/أو الغازات من المعدة - بما في ذلك أي كحول - إلى الأنسجة الرخوة للمريء وتجويف الفم، حيث تبقى حتى تتلاشى. وخلصت الجمعية الطبية الأمريكية في دليلها للاختبارات الكيميائية للكشف عن التسمم (1959) إلى ما يلي: "إن التفاعلات الحقيقية مع الكحول في هواء الزفير من مصادر أخرى غير هواء الحويصلات الهوائية (التجشؤ، والارتجاع، والقيء) ستؤثر، بطبيعة الحال، على نتائج اختبار الكحول في النفس". ويمكن أن يؤدي الارتجاع الحمضي، أو مرض الارتجاع المعدي المريئي ، إلى تفاقم مشكلة الكحول في الفم بشكل كبير. عادةً ما تكون المعدة مفصولة عن الحلق بصمام، ولكن عندما يُصاب هذا الصمام بالقصور أو الفتق، لا يوجد ما يمنع محتويات المعدة السائلة من الصعود والتسرب إلى المريء والفم. ثم تُزفر محتويات الزفير، بما فيها الكحول، في جهاز فحص نسبة الكحول في النفس. ولم تجد إحدى الدراسات التي أُجريت على عشرة أفراد يعانون من هذه الحالة أي زيادة فعلية في نسبة الإيثانول في النفس. ^{[ 33 ]}

يمكن أن يتراكم الكحول في الفم بطرق أخرى. فقد افترض البعض أن أطقم الأسنان تحبس الكحول، مع أن التجارب لم تُظهر أي فرق عند الالتزام بفترة المراقبة المعتادة التي تبلغ 15 دقيقة. ^{[ 34 ]} كما يمكن أن تُسبب أمراض اللثة جيوبًا في اللثة تحتفظ بالكحول لفترات أطول. ومن المعروف أيضًا أن التقبيل الحميم مع شخص مخمور يُعطي نتائج خاطئة بسبب بقايا الكحول في الفم.

للمساعدة في الحماية من تلوث الكحول عن طريق الفم، يتلقى فنيو فحص التنفس المعتمدون وضباط الشرطة تدريبًا على مراقبة الشخص الخاضع للفحص بعناية لمدة لا تقل عن 15-20 دقيقة قبل إجراء الفحص. ^{[ 35 ] [ 36 ]} كما تتضمن بعض الأجهزة وسائل حماية مدمجة. يتميز جهاز Intoxilyzer 5000 بمعامل "الميل". يكشف هذا المعامل أي انخفاض في تركيز الكحول بمقدار 0.006  غرام لكل 210  لتر من الزفير خلال 0.6  ثانية، وهي حالة تدل على وجود كحول متبقٍ في الفم، وسيؤدي ذلك إلى ظهور تحذير "عينة غير صالحة" للفني، لإعلامه بوجود الكحول المتبقي. تتطلب أجهزة أخرى إجراء الفحص مرتين للشخص بفارق دقيقتين على الأقل. سيتلاشى غسول الفم أو أي كحول آخر في الفم جزئيًا بعد دقيقتين، مما يؤدي إلى اختلاف القراءة الثانية عن الأولى، الأمر الذي يستدعي إعادة الفحص. مع ذلك، لا تتضمن العديد من أجهزة فحص التنفس الأولية مثل هذه وسائل الحماية.

هناك عدد من المواد أو التقنيات التي يُفترض أنها "تخدع" جهاز تحليل التنفس (أي توليد نسبة أقل من نسبة الكحول في الدم ).

في حلقة من برنامج "ميثباسترز" العلمي التلفزيوني عام ٢٠٠٣، تم اختبار عدد من الطرق التي يُزعم أنها تُتيح للشخص خداع جهاز تحليل الكحول في النفس. شملت الطرق المختبرة استخدام حلوى النعناع ، ​​والبصل ، ومعجون تنظيف أطقم الأسنان، وغسول الفم، والعملات المعدنية ، والبطاريات؛ وقد ثبت عدم فعالية جميع هذه الطرق. أشار البرنامج إلى أن استخدام هذه المواد لإخفاء رائحة الكحول قد يُضلل الشخص، ولكن بما أنها لا تُقلل فعليًا من نسبة الكحول في النفس، فلن يكون لها أي تأثير على اختبار جهاز تحليل الكحول بغض النظر عن الكمية المستخدمة، إن وُجدت. ويبدو أن استخدام غسول الفم يزيد فقط من نسبة الكحول في النفس. يُفترض أن العملات المعدنية تُحدث تفاعلًا كيميائيًا، بينما تُفترض البطاريات أنها تُولد شحنة كهربائية، ومع ذلك لم تؤثر أي من هاتين الطريقتين على نتائج جهاز تحليل الكحول. ^{[ ٢٩ ]}

أشارت حلقة برنامج "ميثباسترز" أيضًا إلى تعقيد آخر: وهو ضرورة إدخال الجسم في الفم (على سبيل المثال، تناول بصلة، ثم المضمضة بغسول الفم، أو إخفاء بطارية)، ثم إجراء اختبار التنفس، وبعد ذلك ربما إزالة الجسم - وكل ذلك يجب أن يتم بسرية تامة لتجنب لفت انتباه ضباط الشرطة القائمين على الاختبار (الذين سيشتبهون بشدة إذا لاحظوا أن الشخص يُدخل أجسامًا في فمه قبل إجراء اختبار التنفس). ومن المرجح أن يكون من الصعب للغاية، خاصة بالنسبة لشخص في حالة سكر، القيام بمثل هذا العمل. ^{[ 29 ]}

بالإضافة إلى ذلك، أشار البرنامج إلى أن اختبارات التنفس غالباً ما يتم التحقق منها باختبارات الدم (نسبة الكحول في الدم، وهي أكثر دقة)، وأنه حتى لو تمكن شخص ما بطريقة ما من خداع اختبار التنفس، فإن اختبار الدم سيؤكد بالتأكيد إدانة الشخص. ^{[ 29 ]}

تشمل المواد الأخرى التي قد تُقلل من قراءة نسبة الكحول في الدم: كيس من الفحم النشط مخبأ في الفم (لامتصاص بخار الكحول)، وغاز مؤكسد (مثل N₂O _، Cl₂ _، O₃ ، _إلخ ) الذي قد يُضلل كاشف خلية الوقود، أو مادة عضوية متداخلة تُضلل كاشف امتصاص الأشعة تحت الحمراء. يُعد كاشف امتصاص الأشعة تحت الحمراء أكثر عرضةً للتداخل من جهاز المختبر الذي يقيس طيف امتصاص مستمر، لأنه يقيس فقط عند أطوال موجية محددة. مع ذلك، ونظرًا لأن أي تداخل لا يُؤدي إلا إلى زيادة الامتصاص، فإن نسبة الكحول المُقدَّرة في الدم ستكون مُبالغًا فيها. إضافةً إلى ذلك، يُعد الكلور (Cl₂ ₎ غازًا سامًا ومُؤكِلًا.

عرضت إحدى حلقات برنامج "مانسيرز" على قناة سبايك عام ٢٠٠٧ بعض الطرق الشائعة وغير الشائعة لمحاولة اجتياز اختبار الكحول في النفس، والتي لم تنجح أي منها. تمثلت الطريقة الأولى في مصّ قطعة نقدية مطلية بالنحاس، مثل البنس. أما الطريقة الثانية فكانت وضع بطارية على اللسان. والطريقة الثالثة كانت مضغ العلكة. ولم تُظهر أي من هذه الاختبارات نتيجة "اجتياز" إذا كان الشخص قد تناول الكحول.

قد يُستخدم تحليل نسبة الكحول في النفس في قضايا القيادة تحت تأثير الكحول (والتي تُعرف أحيانًا بالقيادة أو التشغيل في حالة سُكر) بعدة طرق. تاريخيًا، حظرت الولايات الأمريكية في البداية القيادة بمستويات عالية من الكحول في الدم، ولم تكن لديها قوانين بشأن تحليل نسبة الكحول في النفس. كانت نتيجة تحليل نسبة الكحول في النفس تُقدم كدليل غير مباشر على نسبة الكحول في الدم. في حال رفض المتهم إجراء فحص دم لاحق، كانت الطريقة الوحيدة التي تستطيع بها الولاية إثبات نسبة الكحول في النفس هي تقديم أدلة علمية تُبين كيفية انتقال الكحول من الدم إلى النفس، بالإضافة إلى أدلة على كيفية التحويل بينهما. غالبًا ما كان محامو الدفاع في قضايا القيادة تحت تأثير الكحول يُشككون في الموثوقية العلمية لهذه الأدلة. قبل سبتمبر 2011، كانت ولاية ساوث داكوتا تعتمد كليًا على فحوصات الدم لضمان الدقة. ^{[ 38 ] [ 39 ]}

استجابت الولايات بطرق مختلفة لعدم إمكانية الاعتماد على أدلة جهاز فحص الكحول في النفس. عدّلت العديد من الولايات، مثل كاليفورنيا، قوانينها لتجريم مستوى معين من الكحول في النفس بحد ذاته . بعبارة أخرى، أصبح مستوى الكحول في النفس نفسه دليلاً مباشراً للإدانة، دون الحاجة إلى تقدير تركيز الكحول في الدم. في الولايات القضائية التي تُجرّم الكحول بحد ذاته ، مثل المملكة المتحدة، يُعدّ قيادة مركبة بتركيز كحول مرتفع في النفس جريمة تلقائياً. تُقدّم قراءة جهاز فحص الكحول في النفس كدليل على هذه الجريمة، ولا يُمكن الطعن فيها إلا بناءً على قراءة غير دقيقة.

في ولايات أخرى، مثل كاليفورنيا ونيوجيرسي، لا يزال القانون مرتبطًا بنسبة الكحول في الدم، ولكن نتائج فحص نسبة الكحول في النفس (BrAC) لبعض الأجهزة اعتُبرت قضائيًا بدائل دقيقة مبدئيًا لفحص الدم عند استخدامها وفقًا للتعليمات. ^{[ 40 ] [ 41 ]} مع أن فحوصات نسبة الكحول في النفس ليست ضرورية لإثبات أن المتهم كان تحت تأثير الكحول، فإن القوانين في هذه الولايات تُنشئ قرينة قابلة للدحض ، ما يعني أنه يُفترض أن السائق كان مخمورًا نظرًا لارتفاع نسبة الكحول في النفس، ولكن يمكن دحض هذه القرينة إذا وجدت هيئة المحلفين أنها غير موثوقة أو إذا أثبتت أدلة أخرى شكًا معقولًا حول ما إذا كان الشخص قد قاد السيارة بالفعل بنسبة كحول في النفس أو الدم تبلغ 0.08% أو أكثر.

تتمثل إحدى المشكلات الأخرى في أن اختبار نسبة الكحول في النفس (BrAC) يُجرى عادةً بعد عدة ساعات من القيادة. تسمح بعض الولايات، مثل ولاية واشنطن، باستخدام نتائج اختبار جهاز تحليل النفس بغض النظر عن المدة الزمنية الفاصلة بين تشغيل المركبة وإجراء الاختبار، أو خلال عدد محدد من الساعات بعد الاختبار. بينما تستخدم ولايات أخرى الاستقراء الرجعي لتقدير نسبة الكحول في الدم (BAC) أو نسبة الكحول في النفس (BrAC) وقت القيادة.

تُعدّ ولاية ويسكونسن استثناءً من الملاحقة الجنائية، حيث تُعتبر مخالفة القيادة تحت تأثير الكحول للمرة الأولى عادةً مخالفة مدنية. ^{[ 42 ]}

لا يوجد إجماع دولي على النسبة القانونية لمستويات الكحول في الدم إلى مستوياتها في الزفير، إذ تتراوح هذه النسبة بين 2000:1 (معظم دول أوروبا) و2100:1 (الولايات المتحدة) و2300:1 (المملكة المتحدة). ^{[ 43 ]} في الولايات المتحدة، حُدِّدت نسبة 2100:1 بناءً على دراسات أُجريت بين عامي 1930 و1950، مع تقرير صادر عن المجلس الوطني للسلامة عام 1952 يُثبت هذه النسبة. وقد أقرّ المجلس بأن الأبحاث الحديثة تُشير إلى أن النسبة الفعلية على الأرجح أعلى من 2100:1 وأقرب إلى 2300:1، ولكنه يرى أن هذا الاختلاف ذو أهمية عملية ضئيلة في مجال إنفاذ القانون. إن استخدام النسبة الأقل 2100:1 يُعدّ تحفظًا مفرطًا، ولا يُمكن إلا أن يُفيد السائق. ^{[ 44 ]}

في السنوات الأولى، تفاوت نطاق عتبة نسبة الكحول في الدم في الولايات المتحدة بشكل كبير بين الولايات. ومنذ ذلك الحين، اعتمدت الولايات مستوى موحدًا قدره 0.08%، وذلك امتثالًا للتوجيهات الفيدرالية. ويُقال إن الحكومة الفيدرالية تضمن تطبيق هذه التوجيهات من خلال ربط تمويلات السلامة المرورية على الطرق السريعة بالامتثال للتوجيهات الفيدرالية في بعض القضايا، مثل ضمان الحكومة الفيدرالية أن يكون السن القانوني لتناول المشروبات الكحولية 21 عامًا في جميع الولايات الخمسين.

تستخدم الشرطة في ولاية فيكتوريا الأسترالية أجهزة فحص نسبة الكحول في الدم التي تسمح بهامش خطأ معترف به بنسبة 20% في القراءات. ويزعم نويل آشبي، مساعد مفوض شرطة فيكتوريا السابق (لشؤون المرور والنقل)، أن هذا الهامش يهدف إلى مراعاة اختلاف بنية الجسم.

يستخدم اختبار التنفس الأولي أو اختبار الكشف الأولي عن الكحول أجهزة تحليل تنفس يدوية صغيرة. (يشير مصطلحا "اختبار التنفس الأولي" ("PBT") و"اختبار الكشف الأولي عن الكحول" إلى نفس الأجهزة والوظائف). وتعتمد هذه الأجهزة عمومًا على تحليل خلايا الوقود البلاتينية الكهروكيميائية. تشبه هذه الأجهزة بعض أجهزة تحليل التنفس المستخدمة في الأدلة ، ولكنها عادةً لا تُعاير بشكل متكرر بما يكفي لأغراض الأدلة. يوفر جهاز الاختبار عادةً قراءات رقمية لنسبة الكحول في الدم، ولكن استخدامه الأساسي هو للفحص. في بعض الحالات، يحتوي الجهاز على مؤشرات "ناجح/راسب". على سبيل المثال، في كندا، تُضبط أجهزة اختبار التنفس الأولي، والتي تُسمى "أجهزة فحص الكحول"، بحيث تُظهر أرقامًا من 0 إلى 49 ملغم/ديسيلتر، وكلمة "تحذير"  من 50 إلى 99 ملغم/ديسيلتر ، وكلمة "راسب" عند 100 ملغم/ديسيلتر فأكثر. ^{[ 32 ]} يتم تصنيف اختبارات التنفس الأولية هذه أحيانًا كجزء من اختبارات الرصانة الميدانية ، على الرغم من أنها ليست جزءًا من سلسلة اختبارات الأداء المرتبطة عمومًا باختبارات الرصانة الميدانية ( FSTs ) أو اختبارات الرصانة الميدانية القياسية ( SFSTs ).  

في كندا، يُمكن للبرلمان اعتماد جهاز فحص مبدئي غير قائم على الأدلة كجهاز فحص معتمد . ولكي يُطلب من شخص تقديم عينة من الكحول في النفس، يجب أن يكون لدى الضابط "اشتباه معقول" بأن الشخص قد قاد السيارة بنسبة  كحول في الدم تزيد عن 80 ملغ لكل 100 مل. ^{[ 45 ]} ويجب أن يتم الطلب في غضون ثلاث ساعات من القيادة. ويمكن توجيه تهمة لأي سائق يرفض ذلك بموجب المادة 254 ^{[ 45 ]} من قانون العقوبات. ومع تقنين استخدام القنب ، تُقترح تعديلات على قانون العقوبات تسمح بإجراء فحص الكحول في النفس دون الاشتباه في وجود خلل في القيادة. ^{[ 46 ]}

تحتفظ الإدارة الوطنية الأمريكية لسلامة المرور على الطرق السريعة بقائمة المنتجات المطابقة لأجهزة فحص نسبة الكحول في النفس المعتمدة للاستخدام في الفحص الأولي. ^{[ 47 ]} في الولايات المتحدة، يُستخدم فحص النفس الأولي (PBT) بشكل أساسي لتحديد وجود سبب محتمل للاعتقال. جميع الولايات لديها قوانين الموافقة الضمنية ، مما يعني أنه بمجرد التقدم بطلب للحصول على رخصة قيادة، يوافق السائقون على الخضوع لاختبار كيميائي (دم، أو نفس، أو بول) كدليل بعد اعتقالهم بتهمة القيادة تحت تأثير الكحول. ^{[ 48 ]} ولكن في القانون الأمريكي، قد يُبطل الاعتقال والاختبار اللاحق إذا تبين أن الاعتقال لم يكن مبنيًا على سبب محتمل. يحدد فحص النفس الأولي مستوى الكحول الأساسي الذي يمكن لضابط الشرطة استخدامه لتبرير الاعتقال. لا تُقبل نتيجة فحص النفس الأولي عمومًا في المحكمة، إلا لتحديد وجود سبب محتمل، على الرغم من أن بعض الولايات، مثل أيداهو، تسمح بتقديم البيانات أو "القراءات" من أجهزة فحص النفس الأولية المحمولة أو أجهزة فحص الكحول الأولية كدليل في المحكمة. في ولايات مثل فلوريدا ^{[ 49 ]} وكولورادو ^{[ 50 ]،} لا توجد عقوبات على رفض الخضوع لاختبار الكحول الأولي. ولا يُلزم رجال الشرطة بإبلاغ المشتبه به بأن المشاركة في اختبار الرصانة الميداني أو اختبار الكحول الأولي أو غيرها من إجراءات ما قبل التوقيف أمرٌ طوعي. في المقابل، تُعتبر الاختبارات الرسمية التي تُجرى بموجب متطلبات الموافقة الضمنية إلزامية. ^{[ 48 ]}

في ولاية ميشيغان، يُعرّض رفض الخضوع لاختبار الكحول الأولي سائق المركبة غير التجارية لغرامة "مخالفة مدنية"، دون تسجيل أي نقاط مرورية، ^{[ 51 ]} ولكنه لا يُعتبر رفضًا بموجب قانون "الموافقة الضمنية" العام. ^{[ 52 ]} في بعض الولايات، يجوز للدولة تقديم أدلة على رفض الخضوع لاختبار الرصانة الميداني في المحكمة، على الرغم من أن قيمة هذه الأدلة الإثباتية مشكوك فيها في قضايا القيادة تحت تأثير الكحول.

تختلف الشروط المطبقة في العديد من الولايات على السائقين الخاضعين للمراقبة بسبب القيادة تحت تأثير الكحول، حيث قد يكون الخضوع لاختبار الكحول الأولي شرطًا من شروط المراقبة، وكذلك على سائقي المركبات التجارية الخاضعين لمتطلبات فحص المخدرات. وتوجد في بعض الولايات الأمريكية، ولا سيما كاليفورنيا ، قوانين تُعاقب على رفض الخضوع لاختبار الكحول الأولي للسائقين دون سن 21 عامًا؛ إلا أن دستورية هذه القوانين لم تُختبر بعد. (عمليًا، ينصح معظم المحامين الجنائيين المشتبه بهم الذين يرفضون الخضوع لاختبار الكحول الأولي أو فحص الكحول الأولي بعدم الدخول في نقاش أو "تبرير" الرفض مع الشرطة).

في كندا، يمكن اعتبار جهاز فحص الكحول عن طريق التنفس أداة معتمدة . وتحتفظ الإدارة الوطنية الأمريكية لسلامة المرور على الطرق السريعة بقائمة المنتجات المطابقة لأجهزة فحص الكحول عن طريق التنفس المعتمدة للاستخدام كدليل، ^{[ 53 ]} وتُعرف أجهزة الأشعة تحت الحمراء أيضًا باسم "أجهزة فحص الكحول عن طريق التنفس" وتُنتج عمومًا نتائج مقبولة في المحكمة.

من الدفوع الشائعة في قضايا القيادة تحت تأثير الكحول (في الظروف المناسبة) أن تناول الكحول حدث بعد القيادة. ويُثار هذا الدفوع عادةً عندما يتناول السائق الكحول بعد حادث سير، كدفاع إيجابي . ويرتبط هذا ارتباطًا وثيقًا بالتسمم الناتج عن تناول الكحول دفعة واحدة (أو ما يُعرف بالشرب السريع)، إلا أن تناول الكحول حدث أيضًا بعد القيادة. ويمكن دحض هذا الدفاع بالاستقراء الرجعي (انظر أدناه) ، ولكنه يُعقّد إجراءات الملاحقة القضائية. ^{[ 54 ]}

بينما تقبل بعض الأنظمة القضائية التي تعترف بالتسمم في مرحلة الامتصاص كدفاع، الدفاعَ بتناول الكحول بعد القيادة، فإن بعضها الآخر يُعاقب على ذلك. ففي كندا ، يُعدّ تجاوز الحد المسموح به للقيادة تحت تأثير الكحول خلال ثلاث  ساعات من القيادة (والتي حددتها وزارة العدل الكندية بساعتين)؛ ومع ذلك، يسمح القانون الجديد بالدفاع عن "تناول الكحول بعد القيادة" في حالة عدم وجود سبب يدعو السائق لتوقع طلب الشرطة إجراء فحص التنفس. ^{[ 55 ]} أما في جنوب أفريقيا ، فالأمر أكثر وضوحًا، حيث تُفرض عقوبة منفصلة على تناول الكحول "بعد وقوع حادث" إلى حين الإبلاغ عنه للشرطة، وإذا لزم الأمر، الخضوع لفحص طبي. ^{[ 56 ]}

يُجرى فحص الكحول في النفس عادةً في مركز الشرطة، بعد ساعة أو أكثر من التوقيف. ورغم أن هذا الفحص يُعطي نسبة الكحول في النفس وقت إجرائه، إلا أنه لا يُجيب وحده على سؤال ما كانت عليه النسبة وقت القيادة. عادةً ما تُقدّم النيابة العامة تقديرًا لنسبة الكحول في النفس وقت القيادة باستخدام الاستقراء الرجعي، بناءً على رأي الخبراء. يتضمن هذا الاستقراء الرجعي تقدير نسبة الكحول في النفس وقت القيادة، وذلك بتطبيق الخصائص الفيزيولوجية لمعدلات الامتصاص والإخراج في جسم الإنسان. ^{[ 57 ] [ 58 ] [ 59 ]}

يتم حساب الاستقراء باستخدام خمسة عوامل ومعدل إزالة عام قدره 0.015/ساعة. ^{[ 57 ]}

مثال

وقت فحص التنفس: 10:00 مساءً... نتيجة فحص التنفس: 0.080... وقت القيادة: 9:00 مساءً (أوقفه الشرطي)... وقت آخر مشروب: 8:00 مساءً... آخر وجبة: 12:00 ظهرًا. بناءً على هذه المعطيات، يمكن للخبير أن يحدد أن آخر مشروب تناوله الشخص كان على معدة فارغة، مما يعني أن امتصاص آخر مشروب (في الساعة 8:00) اكتمل خلال ساعة واحدة - أي الساعة 9:00. عند إيقافه، يكون جسم السائق قد امتص الكحول بالكامل. كانت نتيجة الفحص 0.080 في الساعة 10:00. لذا، تُضاف ساعة التخلص من الكحول التي حدثت منذ إيقافه، ليصبح تركيز الكحول في التنفس التقريبي عند وقت الإيقاف 0.095 (0.080 + 0.015). ^{[ 60 ]}

أجهزة فحص الكحول في النفس مصممة للكشف عن الإيثانول (نوع الكحول الموجود في المشروبات)، ولكنها قد تخطئ أيضاً في تحديد مواد أخرى على أنها إيثانول، مثل:

• الأسيتون (من حمية الكيتو أو مرض السكري)
• التعرض للميثانول أو الإيزوبروبانول
• بعض بخاخات الفم أو معطرات النفس.

اختبار الخلايا الكهروضوئية

يُعدّ اختبار الكحول الكهروضوئي، الذي كان يُستخدم فقط في أجهزة قياس الكحول الكهروضوئية القديمة، نوعًا نادرًا من اختبارات التنفس في الوقت الحاضر. تعتمد هذه العملية على استخدام الخلايا الكهروضوئية لتحليل تغير لون تفاعل الأكسدة والاختزال . تُمرر عينة من الزفير عبر محلول مائي من حمض الكبريتيك ، وثنائي كرومات البوتاسيوم ، ونترات الفضة . تعمل نترات الفضة كمحفز ، مما يسمح بأكسدة الكحول بمعدل ملحوظ. وقد يوفر حمض الكبريتيك أيضًا الظروف الحمضية اللازمة للتفاعل . في المحلول ، يتفاعل الإيثانول مع ثنائي كرومات البوتاسيوم ، مُختزلًا أيون ثنائي الكرومات إلى أيون الكروم (III) . ينتج عن هذا الاختزال تغير لون المحلول من الأحمر البرتقالي إلى الأخضر. تتم مقارنة المحلول المتفاعل مع قارورة تحتوي على محلول غير متفاعل بواسطة خلية كهروضوئية ، مما يُولد تيارًا كهربائيًا يتناسب مع درجة تغير اللون. يُحرّك هذا التيار المؤشر الذي يُشير إلى نسبة الكحول في الدم. ^{[ 63 ]} ومثل الطرق الأخرى، فإن أجهزة فحص التنفس التي تعتمد على التحليل الكيميائي عُرضة لقراءات خاطئة. فالمركبات التي لها تركيبات مشابهة للإيثانول ، على سبيل المثال، يُمكن أن تعمل أيضاً كعوامل مُختزلة، مما يُؤدي إلى تغيير اللون اللازم للإشارة إلى ارتفاع نسبة الكحول في الدم.

مطيافية الأشعة تحت الحمراء

تتيح أجهزة تحليل الكحول بالأشعة تحت الحمراء درجة عالية من الدقة في تحديد نسبة الإيثانول. وعادةً ما تعمل أجهزة تحليل الكحول المستخدمة كدليل في مراكز الشرطة على مبدأ التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء.

خلية الوقود

تعتمد مستشعرات الغاز في خلايا الوقود على أكسدة الإيثانول إلى أسيتالدهيد على قطب كهربائي. ويتناسب التيار الناتج طرديًا مع كمية الكحول الموجودة. تتميز هذه المستشعرات بثباتها العالي، وعادةً ما تتطلب معايرة كل ستة أشهر، وهي النوع الشائع في أجهزة فحص الكحول على الطرق.

أشباه الموصلات

تعتمد مستشعرات الغاز شبه الموصلة على زيادة موصلية طبقة أكسيد القصدير في وجود غاز مختزل مثل بخار الإيثانول. ^{[ 64 ]} وهي موجودة في أجهزة تحليل الكحول في النفس الرخيصة، لكن استقرارها ليس موثوقًا به مثل أجهزة خلايا الوقود.