Truncation of Breath Alcohol Measurements and Its Effect on Peak Concentrations

Abstract

An intra-subject comparative study was performed using breath analysis to assess the forensic implications of data truncation on peak blood alcohol concentrations (C_max). Accordingly, several other forensically relevant pharmacokinetic parameters associated with C_max were investigated, including the time-to-peak (T_max), plateau (PLAT) duration, and the rise in blood alcohol concentration (BAC) following the end of drinking (EOD). The study consisted of three drinking sessions, nine subjects per session, with drinking intervals of 30, 90, and 180 minutes, and ethanol doses of 1.0, 1.1, and 1.6 g/kg, respectively. Three-digit breath measurements were collected in duplicate at 10, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120, 135, 195, and 255 minutes following EOD using a fuel-cell based breath instrument (Intox ECIR®). Breath results were then computed using two different data treatment methods. The first method averaged duplicate three-digit breath measurements and reported results to the third digit. The second method used the lower of the two duplicate measurements and reported results to the truncated second digit. The results of the two data treatment methods were then compared using general statistics and alcohol concentration-time profiles. The overall rise in BAC following EOD for three-digit results was 0.009 g/210L with a range of 0.000–0.030 g/210L (standard deviation 0.008 g/210L). When breath measurements where truncated, 25 of the 27 subjects had a rise in BAC of 0.02 g/210L or less. In total, 6 subjects had no rise in BAC following the EOD when evaluating the three-digit results. In contrast, when BAC results were truncated, 11 subjects exhibited no increase in BAC following EOD. The overall T_max was reduced from 41 minutes to 26 minutes, and overall PLAT durations were extended from 22 to 39 minutes, when the breath measurements were truncated.

Résumé

Une étude comparative intra-individuelle a été réalisée avec un appareil de mesure de l'éthanol contenu dans l'haleine afin de démontrer l'impact de la troncature des résultats sur le calcul du Cmax dans un contexte de sciences judiciaires. Le calcul du Cmax, du temps pour obtenir la valeur maximum de l'alcoolémie (tmax), de la durée du plateau (tplat) ainsi que de l'augmentation de l'alcoolémie suivant la fin de consommation (FC) sont des paramètres pharmacocinétiques utilisés régulièrement en toxicologie judiciaire. La présente étude a été réalisée à l'aide de neuf sujets qui ont participé à trois séances de consommation de 30, 90 et 180 minutes et des doses respectives de 1,0–1,1–1,6 g. d'éthanol par kg. Des tests d'haleine en duplicatas ont été prélevés après 10, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120, 135, 195 minutes suivants la fin de consommation à l'aide d'un instrument utilisant la technologie de la pile combustible (INTOX ECIR®). Les données ont été compilées par deux méthodes différentes, soit avec la moyenne des résultats non-tronqués et l'autre en utilisant la troncature du 3ième chiffre et en choisissant le plus bas des résultats tronqués. Les profiles de l'alcoolémie ont été utilisés pour comparer les deux méthodes. - Pour les résultats non-tronqués, des 3 chiffres, l'augmentation globale après la FC sont de 0,009 g/210 L avec une variation de 0,000 g/210 L à 0,030 g/210 L et une déviation standard de 0,008 g/210 L.—Pour les résultats tronqués, 25 des 27 sujets évalués ont démontrés une augmentation maximale de leur alcoolémie de 0,020 g/210 L ou plus bas. On retrouve au total 6 sujets, pour les résultats non-tronqués, qui n'ont pas augmenté d'alcoolémie après la fin de consommation. Pour ce qui est des résultats tronqués (le 3ième chiffre ramené à 0), au contraire, on montre que 11 sujets n'ont pas eu d'augmentation de leur alcoolémie après la FC. En résumé, le tmax a été réduit de 41 à 26 minutes et la durée du PLAT ont augmentée de 22 à 39 minutes pour les résultats tronqués.