Tieftauchen mit POCUS: Ultraschall und Dekompression von Tauchern

August 12, 2020

Costantino Balestra, Professor für Physiologie an der Haute Ecole Bruxelles-Brabant in Belgien, setzt Point-of-Care Ultraschall (POCUS) in Umgebungen ein, die sich sehr stark von der typischen Krankenhausumgebung unterscheiden. Sein Fachgebiet ist die Untersuchung der Auswirkungen extremer Bedingungen auf den menschlichen Körper, darunter auch von Temperaturen, Höhenlagen und dem Umgebungsdruck in den Tiefen der Ozeane.

Einer seiner Forschungsschwerpunkte befasst sich mit der Beurteilung der Bildung von vaskulären Gasembolien (VGE) bei Tauchern, nachdem diese wieder aus großen Tiefen mit hohem Druck aufgetaucht sind. Obgleich das Vorhandensein dieser Luftblasen im Herzen eine normale physiologische Reaktion auf hyperbare Umgebungen ist, können VGE Blutgefäße blockieren oder verformen und damit einhergehende Entzündungsreaktionen auslösen und zu einer Dekompressionskrankheit führen. Eine VGE kann mittels Ultraschall-Doppler und präkordialer Echokardiographie nachgewiesen werden; je mehr Blasen vorhanden sind, desto wahrscheinlicher ist das Auftreten einer Dekompressionskrankheit. Dr. Balestra beschreibt seine Forschung:

„Bisher wurde nur sehr wenig Forschung auf dem Gebiet von VGE nach Tieftauchgängen durchgeführt. Daher haben wir uns in den vergangenen Jahren darauf konzentriert. Wir betrachteten die Gasblasen, die sich beim Aufstieg im Herzen von Tauchern bilden und hofften, ein besseres Verständnis der Ursachen und der Art und Weise ihrer Bildung zu erlangen und damit Einfluss auf die zur Überwachung der Sicherheit verwendeten Dekompressionsalgorithmen nehmen zu können. Wir führten die Untersuchungen direkt nach der Rückkehr der Taucher an Bord des Schiffes und danach in regelmäßigen Abständen durch. Bei tieferen Tauchgängen von etwa 75–100 Metern unterscheidet sich die Gasmischung im Tank von der Mischung, die bei Tauchgängen in nur 30–40 Metern Tiefe erforderlich ist. Bei mittleren Tauchtiefen wird ein Gemisch aus Sauerstoff und Stickstoff verwendet; bei tieferen Tauchgängen kann diese Mischung allerdings zu einer neurologischen Toxizität führen. Aus diesem Grund wird ein drittes Gas, Helium, als Primärgas eingesetzt. Man weiß sehr wenig über die Bildung von VGE, wenn Taucher in diesem „Trimix”-Verhältnis Helium verwenden.”

Auf seiner jüngsten Forschungsreise ließ Dr. Balestra ein Team bestehend aus vier Tauchern im Roten Meer mit dem Trimix-Gas über einen Zeitraum von 28 Tagen Sättigungstauchgänge in einer Tiefe von 120–140 Metern durchführen. Die Taucher waren täglich sechs Stunden lang unter Wasser – der Druck in dieser Tiefe entspricht dem 11-fachen des atmosphärischen Drucks. Unter Wasser waren sowohl die Taucher als auch das an Bord befindliche Ultraschallsystem von Fujifilm den gleichen harten Bedingungen ausgesetzt. Dr. Balestra:

„Ich benötige für meine Arbeit ein sehr robustes Instrument, das in jeder Umgebung gut funktioniert – ganz gleich, ob es sich um sandige, heiße Wüstenbedingungen, extrem kalte Umgebungen oder eine unruhige Arbeitsumgebung wie z. B. ein Boot handelt. Bei meinen Untersuchungen bin ich darauf angewiesen, ein zuverlässiges Ultraschallsystem zur Verfügung zu haben, welches seine Aufgabe zuverlässig und ohne Probleme erfüllt. Ich brauche qualitativ hochwertige Bilder, um VGE präzise zu erkennen und die Gasblasen zählen zu können. Außerdem muss die Batterie eine ausreichende Leistung haben, damit ich genug Zeit habe, um alle erforderlichen Messungen durchzuführen. Durch den Einsatz auf einem vollen Boot muss das System leicht und kompakt sein und häufige Stöße und Erschütterungen aushalten können. Nachdem wir erlebt haben, dass die Sonosite-Geräte diesen harten Anforderungen gerecht werden können, verzichten wir auf weitere Versuche mit anderen Geräten.”

Die Untersuchungen von Dr. Balestra haben verdeutlicht, wie komplex die Bildung von VGE bei einzelnen Tauchern ist und wie hoch das damit verbundene Risiko einer Dekompressionskrankheit ist. Er betont, dass es keine einfache Gleichung dafür gibt, bei wem nach einem Tieftauchgang diese Erkrankung auftritt:

„Unsere Untersuchungen am Roten Meer bekräftigen die Vermutung, dass es eine individuelle Variation des Auftretens von VGE sowie eine große Variabilität in Abhängigkeit von Alter, Fitness sowie der Art und Häufigkeit von körperlichen Aktivitäten gibt. Unsere Ergebnisse zeigen immer wieder, dass VGE das Risiko einer Erkrankung an der Dekompressionskrankheit beeinflusst. Sie eröffnen neue Möglichkeiten für Dekompressionsalgorithmen, die die individuelle Anfälligkeit von Tauchern, ihren Lebensstil und ihr aktuelles Fitnessniveau zur Vorhersage des VGE-Wertes während und nach der Dekompression berücksichtigen.”
Teilen