Методология расчёта: на чём основан калькулятор

Этот калькулятор работает по формуле Видмарка с индивидуальным коэффициентом распределения, выбранным по результатам доказательного обзора Maskell et al. (2019). Ниже — краткое изложение этого исследования для тех, кто хочет понять, почему именно этот метод и насколько ему можно доверять.

Коротко о главном

Что такое rho-фактор и зачем он нужен

Алкоголь не распределяется равномерно по всему телу. Он растворяется в воде и практически не проникает в жировую ткань. Поэтому концентрация алкоголя в крови зависит не от веса тела как такового, а от того, сколько воды в этом теле содержится.

rho-фактор — это и есть отношение «водного объёма» организма к общей массе, выраженное в литрах на килограмм. Он входит в базовую формулу Видмарка:

C₀ = (100 × A) / (Масса × r)

Где C₀ — расчётная пиковая концентрация алкоголя в крови, A — граммы чистого этанола, масса — в килограммах.

Проблема в том, что точный rho-фактор конкретного человека можно узнать только через контролируемый питьевой эксперимент с многократным забором крови. В реальной жизни это не применимо. Поэтому были разработаны расчётные уравнения — формулы, которые оценивают rho-фактор по полу, возрасту, росту и весу.

Что сделали исследователи

Питер Маскелл и его коллеги — Уэйн Джонс, Энн Сэвидж и Майкл Скотт-Хэм — поставили конкретный вопрос: какое из существующих расчётных уравнений даёт результат, наиболее близкий к реально измеренному rho-фактору?

Для ответа они собрали из научной литературы данные питьевых экспериментов, в которых rho-фактор был определён эмпирически — то есть измерен напрямую через анализ крови. Всего: 173 мужчины и 63 женщины европеоидного происхождения из Западной Европы. Для каждого участника были известны возраст, рост, вес, ИМТ и измеренный rho-фактор.

Затем для каждого из этих 236 человек исследователи посчитали rho-фактор по всем существующим уравнениям и сравнили расчётный результат с реально измеренным.

Что показали данные

Разброс реального rho-фактора

Первый важный результат — насколько сильно rho-фактор различается между людьми:

Разброс — примерно двукратный. У людей одного пола, возраста и веса реальный rho-фактор может отличаться в два раза. Именно этим объясняется, почему любой расчётный метод даёт приближение, а не точное число.

Какое уравнение точнее

Исследователи оценивали каждое уравнение по двум критериям: среднее смещение (насколько систематически метод завышает или занижает rho-фактор) и разброс ошибок (насколько результаты разбросаны вокруг реального значения).

Для мужчин лучшим оказался метод Уотсона (Watson et al., 1981), использующий возраст, рост и вес:

— Среднее смещение: 0,00 л/кг — то есть метод не завышает и не занижает систематически — 95% доверительный интервал: ±0,13 л/кг

Для женщин лучшим оказался метод Форреста (Forrest), использующий вес и ИМТ:

— Среднее смещение: −0,01 л/кг — 95% доверительный интервал: ±0,15 л/кг

Сводная таблица смещений по всем методам:

Зайдль и Мауденс имеют заметное систематическое смещение — то есть стабильно дают результат, отличающийся от реального в одну сторону. Зайдль занижает rho-фактор у мужчин на 0,07 л/кг, что означает систематическое занижение расчётного BAC. Мауденс завышает rho-фактор у мужчин на 0,10 л/кг.

Точность попаданий

Исследователи также считали, у какого процента испытуемых расчётный rho-фактор отличается от реального не более чем на ±5%, ±10% и ±15%:

Даже лучший метод — Уотсон для мужчин — укладывается в ±5% только у 51% людей. Это не недостаток метода. Это биологическая изменчивость: люди слишком разные, чтобы любая формула по внешним параметрам давала высокую точность для каждого.

Ограничения исследования

Авторы прямо называют несколько ограничений, которые важно понимать.

Все 236 участников были здоровыми взрослыми европеоидного происхождения с преимущественно нормальным ИМТ. Данных по другим расовым группам, людям с выраженным ожирением или истощением, с хроническими заболеваниями печени или почек, с задержкой жидкости — нет. На rho-фактор влияют также приём диуретиков, цирроз, обезвоживание, избыточная мышечная масса у спортсменов.

Авторы устанавливают физиологические границы: rho-фактор ниже 0,40 л/кг или выше 0,85 л/кг считается физиологически маловероятным и не должен использоваться в расчётах.

Как это применяется в калькуляторе

На основании выводов Maskell et al. калькулятор использует:

— Метод Уотсона для мужчин — с учётом возраста, роста и веса — Метод Форреста для женщин — с учётом веса и ИМТ

Если рост не введён — применяются упрощённые версии без этого параметра (уравнения Watson без роста). В настройках доступны все методы из исследования — можно переключиться вручную и сравнить результаты.

Результат показывается в виде диапазона, соответствующего 95% доверительному интервалу метода, а не как одна цифра. Это честнее: точечная оценка BAC для конкретного человека принципиально невозможна без прямого измерения.

Первоисточник

Всё изложенное выше основано на:

Maskell PD, Jones AW, Savage A, Scott-Ham M. Evidence based survey of the distribution volume of ethanol: comparison of empirically determined values with anthropometric measures. Forensic Science International. 2019 Jan; 294: 124–131. DOI: 10.1016/j.forsciint.2018.10.033 PubMed: 30553124

Журнал Forensic Science International — рецензируемое издание в области судебной медицины, входящее в базы данных PubMed и Scopus.

Связанные материалы

Краткое изложение метода Видмарка и уравнений в доступной форме — в статье “Формула Видмарка и её уточнения”. О самом Видмарке — в статье “Кто такой Видмарк”. Перейти к калькулятору — на главную.