База данных ДКБ от DAN — глубокий анализ

Alert Diver Magazine | DAN Europe  ·  Michael Menduno

Что можно узнать о риске декомпрессионной болезни, изучив реальные профили погружений и их последствия? Оказывается — очень многое. Исследование почти 40 000 погружений европейских дайверов даёт неожиданные ответы.

Именно поэтому в 1994 году DAN Europe начал формировать базу данных реальных профилей погружений, загружаемых с дайв-компьютеров. С тех пор база непрерывно пополняется, а программное обеспечение — совершенствуется. Это своего рода дань дайверского сообщества эпохе Больших Данных.

Именно поэтому исследователи DAN были так заинтересованы в применении современных аналитических методов к накопленным данным — в рамках первого в своём роде исследования, охватившего почти 40 000 погружений на открытом цикле, совершённых европейскими дайверами. Результаты были опубликованы в 2017 году в статье «Факторы риска погружений, образование газовых пузырьков и декомпрессионная болезнь при рекреационном дайвинге: анализ базы данных DAN Europe DSL».

Парадокс декомпрессионной болезни

По мере роста популярности дайвинга растёт и число ежегодных погружений — а вместе с ними и количество случаев ДКБ. Хотя точное число подвергшихся риску дайверов и реальная частота ДКБ неизвестны, она остаётся относительно редкой: от 0,01 до 0,1% на погружение. Верхняя граница характерна для коммерческого дайвинга, нижняя — для технического, научного и рекреационного. Тем не менее последствия ДКБ могут быть драматическими.

Несмотря на то что точный патогенетический механизм ДКБ по-прежнему остаётся предметом дискуссий, общепризнанно: главный виновник — мелкие циркулирующие пузырьки инертного газа, или венозные газовые эмболы (ВГЭ). Исследователи также признают, что у дайверов могут присутствовать «молчащие» ВГЭ — фиксируемые допплером, но не дающие симптомов ДКБ.

Правила декомпрессии на основе гипербарической экспозиции и дыхательных газов хорошо известны и общепризнаны. И здесь кроется парадокс: большинство случаев ДКБ — «неожиданные», то есть не предсказанные действующими алгоритмами. Дайверов «гнёт» несмотря на точное следование таблицам или показаниям компьютера.

«Проблема в том, что современные модели декомпрессии учитывают лишь насыщение и рассыщение инертного газа, но игнорируют популяцию микроядер пузырьков — предшественников ВГЭ, которые, по нашему мнению, являются главной причиной декомпрессионных пузырьков.»

По словам Балестры, новые исследования показывают: индивидуальные метаболические процессы, взаимодействуя с микроядрами, могут влиять на образование ВГЭ. Это делает индивидуальную предрасположенность дайвера и его недавнюю историю (образ жизни, физические нагрузки, предрасполагающие и гуморальные факторы риска) всё более важными для прогнозирования ДКБ.

Как анализировали данные

Исследователи провели статистический анализ данных 2 629 дайверов (2 189 мужчин, 440 женщин) со средним возрастом 37 лет. Дополнительно по росту и весу были рассчитаны ИМТ, процент жировой массы и показатели тощей массы тела.

Дайверы зафиксировали 39 099 погружений на открытом цикле с воздухом (37 261) или найтроксом (1 838), на глубину от 5 до 104 метров — за пять лет. Технические погружения с тримиксом, полузамкнутые и замкнутые ребризеры в исследование не вошли.

После конвертации профилей погружений — включая глубину, время, применявшиеся градиентные факторы (GF) и температуру воды — в формат базы данных DAN DL7 исследователи смогли рассчитать ряд дополнительных параметров.

Прежде всего — максимальный градиентный фактор (GF) для каждого погружения по декомпрессионной модели Бюльманна ZHL16 C с учётом повторных погружений. GF — это мера насыщения азотом в «ведущей ткани» (компартменте с максимальным уровнем перенасыщения) в любой момент подъёма. Он выражается как доля от максимально допустимого перенасыщения для каждого из 16 тканевых типов модели с периодами полунасыщения от 4 до 635 минут.

Ткани были сгруппированы в три категории ведущей тканевой группы (LTG): быстрые (лёгкие, кровь, мозг), средние и медленные (связки, хрящи и слабоперфузируемый жир с высокой ёмкостью поглощения инертного газа).

Постдайвинговые записи допплера были получены для 970 из 39 099 погружений. Пузырьковые оценки выставлялись по девятибалльной расширенной шкале Спенсера (ESS), затем упрощались до четырёх категорий: нулевая, низкая степень пузырьков (LBG), высокая (HBG) и высокая плюс (HBG+).

Дайверы ныряют консервативно

Анализ базы данных DAN показал: большинство рекреационных погружений выполнялись в «безопасной» зоне — средняя глубина 27,1 м, время погружения 46,4 минуты, средний ведущий GF 0,66. Иными словами, максимальное перенасыщение тканей в среднем составляло 66% от допустимого предела. Средняя скорость подъёма была ниже рекомендуемых 9–10 м/мин. Важно: пропуски декомпрессионных остановок — редкость, что подтверждает консервативный подход дайверов.

Также интересна частота проблем с оборудованием и действиями дайверов — лишь 6,3% погружений. Серьёзные проблемы были единичными: неисправности дыхательного аппарата — в 103 случаях из 39 099, пропуск декомпрессии — в 20, быстрый подъём — в 109. В совокупности это менее 0,6% всех зафиксированных погружений.

Данные подтвердили: максимум пузырьков наблюдается через 30–45 минут после всплытия. Это принципиально важно — именно в этот период следует избегать физических нагрузок. Кроме того, действия, повышающие внутригрудное давление (манёвр Вальсальвы, физические усилия), в этот промежуток времени могут негативно сказаться на дайверах с открытым овальным окном (ООО).

Мало выявленных факторов риска

Один из главных фокусов исследования — выяснить, как различные факторы риска влияют на образование пузырьков и в конечном счёте на ДКБ. Однако анализ показал: связь между большинством рассмотренных факторов и пузырьками — слабая или отсутствует. Лишь возраст и ИМТ оказались достоверно связаны с усиленным образованием пузырьков.

Примечательно: рост и вес по отдельности не давали значимой корреляции, но их сочетание в виде ИМТ — давало. Анализ жировой массы подтвердил эту связь, причём в реальных случаях ДКБ она проявлялась ещё отчётливее.

Исследователям не удалось найти достоверной связи пузырьков с такими факторами, как видимость, высокая рабочая нагрузка при погружении или текущие условия. Тем не менее они предположили: многие из этих факторов вызывают у дайверов стресс. Гуморальные факторы (в том числе гормоны), выбрасываемые в условиях стресса, вероятно, влияют на образование пузырьков — эта гипотеза сейчас изучается в отдельном исследовании.

Этим же может объясняться и большая подверженность женщин ДКБ при схожих профилях погружений и фактически одинаковом образовании пузырьков. Предшествующие исследования показали, что в разные фазы менструального цикла риск ДКБ выше, тогда как приём оральных контрацептивов (ОКП), по всей видимости, его снижает.

Ещё одна интригующая находка — влияние видимости воды на пузырьки и ДКБ. Хорошая видимость увеличивает образование пузырьков (дайверы глубже, дольше, с более высоким GF), но ДКБ чаще встречается при плохой видимости. По всей видимости, даже при меньшем количестве пузырьков стресс от низкой видимости усиливает декомпрессионный стресс и восприимчивость к пузырькам.

Схожая закономерность: благоприятная температура воды и использование сухого костюма увеличивают глубину и время погружения — а значит, количество пузырьков и случаев ДКБ. В хороших условиях дайверы ныряют больше!

Алгоритмы не могут предсказать большинство случаев ДКБ

Проанализировав 320 случаев ДКБ, исследователи вынуждены были признать: действующие алгоритмы декомпрессии имеют значительную «серую зону» в части прогнозирования ДКБ. Большинство случаев (73,7%) произошло при значениях GF в диапазоне 0,70–0,90: дайверы точно следовали принятой декомпрессионной модели, без пропусков остановок и превышения скорости подъёма. Это очевидно указывает на необходимость более физиологического подхода к проблеме.

Только 8 из 320 случаев ДКБ показали градиентный фактор >1 — иными словами, лишь 2,5% случаев были бы «предсказаны» алгоритмом. Остальные считались бы непредсказуемыми — «незаслуженными».

Красноречива и другая деталь: все 8 «заслуженных» случаев ДКБ затрагивали быстрые и медленные ткани. Большинство случаев ДКБ были связаны с тканями среднего времени полунасыщения — бицепс, бёдра, икры — при расчётных уровнях перенасыщения ниже «безопасных» значений M.

Что дальше: ИИ и персонализированная декомпрессия

DAN Europe планирует продолжить работу. Во-первых, база данных DAN сейчас содержит около 5 000 погружений с данными допплера — в ближайшие пять лет исследование будет расширено с учётом новых данных. Во-вторых, планируется сбор технических данных о погружениях с гелийсодержащими смесями, ребризерами и буксировщиками.

Неожиданные новые исследования, подтвердившие циркуляцию пузырьков у фридайверов, побудили DAN расширить базу данных и на сообщество фридайвинга. Для этого будут выпущены новые программные инструменты, упрощающие участие дайверов в сборе данных.

Помимо этого, исследователи планируют применить инструменты искусственного интеллекта для поиска скрытых закономерностей в массиве дайвинговых данных — так называемый data mining. По словам Кристиана Пеллегрини, возглавляющего маркетинг и коммуникации DAN Europe, «использование ИИ может стать ключом к новым открытиям».

Что это значит для нас с вами?

Данные DAN убедительно показывают: подавляющее большинство дайверов ныряют правильно и консервативно. Алгоритмы дайв-компьютеров работают — но не могут учесть индивидуальную физиологию. ДКБ в 97,5% случаев остаётся «незаслуженной» — она не была предсказана, хотя дайвер всё делал верно.

Практические выводы для каждого дайвера просты: избегайте физической нагрузки в первые 45 минут после погружения, следите за ИМТ, не переоценивайте хорошую видимость и комфортную воду — именно в таких условиях дайверы чаще всего превышают разумные ограничения. И помните: даже идеальный профиль не даёт гарантии, если индивидуальная физиология в данный конкретный день «не в форме».

Это подтверждает то, о чём мы говорим на курсах: безопасный дайвинг — это не только следование компьютеру. Это внимание к собственному самочувствию, физической форме, уровню стресса и режиму отдыха между погружениями.

Источники:
DAN's DCS Database Deep Dive — Alert Diver Magazine | DAN Europe
Identifying Decompression Risk Factors — Alert Diver Magazine | DAN Europe