Die Entstehung des biometrischen Tauchers

Alessandro Marroni, Gründer von DAN Europe, verwirklicht einen 50 Jahre alten Traum, sagt MICHAEL MENDUNO, Chef von InDEPTH Magazin (davon Neuigkeiten unten). Als der Titel dieses Interviews Ende letzten Jahres veröffentlicht wurde, bereiteten sich Dr. Marroni und sein Team darauf vor, ihr Echtzeit-Taucherüberwachungssystem DANA-Health zu testen. Es handelt sich um ein integriertes Sensorgerät, eine App und einen intelligenten Cloud-Dienst, der verspricht, eine neue Ära der Tauchsicherheit einzuläuten und zu enthüllen, was lange verborgen blieb – was während eines Tauchgangs in unserem Körper passiert. Was könnte DANA-Health für Ihr eigenes Tauchen bedeuten? Fotos mit freundlicher Genehmigung von Dr. Marroni und DAN Europe, für die (vollständige Offenlegung) Menduno auch leitender Redakteur ist

Da diese Ausgabe von Tiefgründig Bei Drucklegung bereiteten Dr. Alessandro Marroni und ein Forscherteam von DAN Europe den Test einer Betaversion ihres DANA-Health Sports Monitoring & Advanced Telemedicine-Systems vor Tauchen Sie tief in Dubai ein Poolkomplex.

Das Echtzeit-Überwachungssystem für Taucher – die Idee des 75-jährigen bahnbrechenden Tauch- und Überdruckarztes und Wissenschaftlers – wurde 50 Jahre lang entwickelt, seit Marroni das Konzept 1971 in seiner Abschlussarbeit darlegte, und es verspricht nichts nicht nur, um ein neues Maß an Tauchsicherheit zu bieten, sondern auch, um neue Wege für die Tauchforschung zu eröffnen.

Wie vorgesehen könnte DANA-Health eingesetzt werden, um Expeditionstaucher zu überwachen und bei Bedarf Hilfe bei der Dekompression zu geben, falls sie auf Probleme stoßen. Alternativ könnte es dazu verwendet werden, die Behandlung eines verletzten Tauchers auf einer Urlaubssafari zu beurteilen und zu empfehlen oder als Hilfsmittel für die Bereitstellung telemedizinischer Dienste für Nichttaucher zu dienen, die Aktivitäten wie Skifahren oder Trekking in der abgelegenen Wildnis nachgehen.

Dr. Marroni ist in der Tauch-, Medizin- und Wissenschaftswelt hoch angesehen und hat seine Karriere in der Tauch- und Überdruckmedizin, einschließlich der Veröffentlichung von mehr als 250 von Experten begutachteten wissenschaftlichen Arbeiten, den Problemen der Messung und Sammlung von Tauchdaten, der Analyse und Interpretation – und letztendlich – gewidmet zur Verhinderung von Tauchunfällen durch bessere Kenntnis ihrer möglichen Grundursachen. 

Er ist der Taucheröffentlichkeit vielleicht am besten für diese letztere Rolle bekannt, als Gründer des
Organisation, die 1983 parallel zu Dr. Peter Bennetts DAN US zum Divers Alert Network (DAN) Europe wurde.

Das DANA-Health-System verkörpert diese drei Themen der Karriere von Dr. Marroni. Das System ist in der Lage, eine wachsende Zahl biometrischer Daten eines Tauchers, einschließlich Herz- und Atemfrequenz, Körpertemperatur, Dekompressionsstress, Blutchemie und andere Messwerte, in Echtzeit zu messen, während der Taucher unter Wasser ist.

Das System kann die Daten an die Oberfläche übertragen, wo sie überwacht und/oder zur Verarbeitung und Analyse an ein automatisiertes Cloud-Rechenzentrum gesendet und in ein Notfallmanagementsystem wie die 24/7-Hotline und das Taucharztnetzwerk von DAN integriert werden können. und/oder eine intelligente Missionssteuerung. Mehr dazu später.

Während DAN-Forscher und ihre Partner das System weiterhin testen und weiterentwickeln, besteht ihr nächster Schritt darin, das DANA-Health-System zu produzieren, damit es der Tauchöffentlichkeit zugänglich gemacht werden kann. Wir kontaktierten Dr. Marroni, als er sich auf die Abreise nach Dubai vorbereitete, und baten ihn, uns seine Situation zu erklären
Vision und die Entstehung von DANA-Health. Hier ist, was er zu sagen hatte:

InDEPTH: Ich habe mir einen Ihrer Vorträge auf Zoom angesehen und die Plakette auf Ihrem Schreibtisch mit einem Zitat von Walt Disney gesehen: „Wenn Sie es träumen können, können Sie es tun.„Diese Worte scheinen die Geschichte von DANA-Health perfekt zusammenzufassen.

Alessandro Marroni: Nun, das ist einfach meine Lebensphilosophie, einfach seinen Visionen zu folgen und fest daran zu glauben, dass ein Gewinner nur ein Träumer ist, der niemals aufgibt. [Marroni lächelt]

Offensichtlich hast du nie aufgegeben! Ich war erstaunt zu erfahren, dass Sie vor 50 Jahren, als Sie Medizinstudenten waren, zum ersten Mal von dem geträumt haben, was heute DANA-Health ist, und Ihre Abschlussarbeit veröffentlicht haben, Erforschung der kardio-zerebralen Überwachung beim UnterwasserschwimmerIn 1971. Was hat Sie dazu inspiriert, dieses Thema für Ihre Abschlussarbeit zu wählen? 

Nun, ich war bereits Taucher und Tauchlehrer – ich habe mit 13 Jahren das Tauchen gelernt und bin mit 19 Tauchlehrer geworden. Während meines Medizinstudiums habe ich als aktiver Tauchlehrer gearbeitet und war auf der Suche nach einem Thema für eine Abschlussarbeit. 

Zu dieser Zeit war ich Assistenzarzt für klinische Medizin an der Universität Bologna, und mein Mentor Prof. Giulio Sotgiu, der in der Dissertation als mein Mentor aufgeführt ist, war Kardiologe und engagierte sich intensiv in der Überwachung sportlicher Aktivitäten. Ich sagte ihm, dass ich Tauchmedizin studieren wollte; Schon zu Beginn meines Studiums wusste ich, dass es das ist, was ich machen möchte.

Professor Sotgiu hatte ein System zur Überwachung der Herzfrequenz mithilfe der Lichtübertragung durch die Weichteile entwickelt und schlug vor, dies auf Taucher anzuwenden. Zu diesem Zeitpunkt gab es keine drahtlose Übertragung durch das Wasser, sodass der Taucher an der Oberfläche festgebunden war. Von dort aus konnten wir tatsächlich den Herzschlag und die Herzfrequenz des Probanden sehen, die mit Lichtsignalen übertragen wurden. Es war ganz natürlich und schien eine offensichtliche Sache zu sein.

Seitdem haben Sie Jahre damit verbracht, Taucher zu überwachen und physiologische Messungen durchzuführen, nicht nur vor und nach Tauchgängen, sondern auch während sie tatsächlich unter Wasser waren. Sie haben Herzfunktionen aufgezeichnet, Blasenwerte gemessen, die Flüssigkeitszufuhr gemessen, Blut entnommen und die Blutchemie gemessen. Warum ist es wichtig, Taucher während des Tauchgangs zu überwachen und nicht nur davor und danach?

Was bei einem Taucher vor und nach einem Tauchgang passiert, wurde eingehend untersucht. Dies ist jedoch nicht der Fall, wenn sie unter Wasser sind. Darüber hinaus hat unsere Feldforschung gezeigt, dass sich einige Variablen, wie zum Beispiel die Produktion von Stickoxid (NO), vor und nach dem Tauchgang scheinbar nicht ändern, aber als wir während des Tauchgangs Blutproben nahmen, konnten wir sehr deutliche Veränderungen beobachten .

Dies ist nur ein Beispiel, das jedoch einige Implikationen hat, da diese Substanz mit der Funktion des Endothels zusammenhängt und diese mit der Reaktion auf und der Bildung von Gasblasen zusammenhängt. Weitere Untersuchungen haben gezeigt, dass solche Veränderungen der Endothelfunktion bzw. gezielte Reizungen derselben auch durch die Überwachung der Herzfunktion erkannt werden können.

Beziehen Sie sich auf aktuelle Arbeiten zur Herzfrequenzvariabilität?

Ja. Wir führen gemeinsam mit der Universität São Paulo in Brasilien eine Studie über Herzfrequenzvariabilität durch. Der Wissenschaftler und Forscher, mit dem wir zusammenarbeiten, ist Sergio Schirato, ein Spezialist für Kardiologie und Taucher. 

Ja, Dr. Schirato hat 2020 eine Geschichte für uns geschrieben mit dem Titel: Herzfrequenzvariabilität: Was es ist und warum es wichtig ist.

Er ist Teil unseres multinationalen Teams und hat eine Methode zur Interpretation des Endothelstresses aus bestimmten Variablen der Herzfrequenz entwickelt. Es kommt vor, dass die Schätzung des Endothelstresses mit unserer Schätzung des Dekompressionsstresses in Blasen nach dem Tauchgang übereinstimmt. Das bedeutet, dass wir einen frühen Marker für eine Dekompressionskrankheit (DCI) haben könnten, wenn wir die Herzfunktion unter Wasser überprüfen wollen. 

Faszinierend!

Ein weiteres Beispiel ist körperliche Betätigung. Es wurde immer geglaubt und im Nachhinein bewertet, dass Parameter wie körperliche Betätigung einen Einfluss auf die Reaktion des Menschen auf eine Dekompression haben und dass das Ausmaß der körperlichen Betätigung anhand der Atem- und Herzfrequenz überwacht werden kann. Gleiches gilt für bestimmte Umgebungsparameter, beispielsweise die Temperatur.

Die Möglichkeit, Taucher während des Tauchens in Echtzeit zu überwachen, kann wichtige Einblicke in das Geschehen liefern, und diese Daten können mit Tools wie DSG, dem Diver Safety Guardian – beispielsweise unserem Modell zur Dekompressionsrisikoanalyse – analysiert und die Ergebnisse analysiert werden verwendet werden, um beispielsweise ihren Dekompressionsplan zu ändern. Die Software ist in unserem wasserdichten Dive Sense-Gerät enthalten.

So könnte ein Tauchbetreuer beispielsweise seine Expeditionstaucher überwachen und die Taucher entsprechend ihrem physiologischen Status beraten und Änderungen an ihrem Dekoplan vornehmen. 

Genau. Wir könnten berechnen, was der beste Aufstieg für den Taucher wäre, indem wir beispielsweise seine Herz- und Atemvariablen berücksichtigen.

Wow, das ist aufregend! Sie haben erwähnt, dass Sie für Ihre Abschlussarbeit damit begonnen haben, die Herzfunktionen eines angebundenen Tauchers zu überwachen. Ich habe gelesen, dass Sie in den 70er Jahren auch mit dem Freitauchpionier Jacques Mayol zusammengearbeitet haben und bei seinem Rekordtauchgang auf 86 m Tiefenmessungen durchgeführt haben.

Ja, ich habe seine Herzfrequenz und auch seine geistige Leistungsfähigkeit mit einigen visuellen und manuellen Koordinationstests gemessen. Ich habe ein kleines Steckbrett verwendet, bei dem man den Stift in das richtige Loch stecken muss. Es ist etwas Kindliches, aber sehr effektiv. Ich habe während seiner Ausbildungszeit Messungen durchgeführt.

Beim Rekordtauchgang ließ er mir die Zeit, seine Herzfrequenz zu messen. Aber an den anderen Trainingstagen machte er Tauchgänge bis zu einer Tiefe von 86 m; Wir sind jeden Tag zwischen 75 und 80 m getaucht. Er gab mir Zeit, all diese Tests durchzuführen – sowohl die Tests der mentalen als auch der psychomotorischen Koordination und der Herzfrequenz.

Damals waren die verfügbaren Instrumente noch nicht so ausgereift wie heute. Tatsächlich begann dort die Umstellung auf die digitale Medizin – ich habe tatsächlich seinen Herzschlag mit meinen Fingern gemessen. (Dr. Marroni hält seine Finger hoch und lacht!)

Digitale Medizin, oder? Ha! Es liegt auf der Hand, dass wir die Physiologie der Taucher während des Tauchgangs überwachen möchten. Das Problem ist, dass es unter Wasser schwierig war, dies zu erreichen. 

Das ist richtig. Wenn kein Wasser vorhanden ist, ist alles einfach. Deshalb wollte ich das System für den Einsatz unter Wasser, sogar im Weltraum, entwickeln. Wenn Sie etwas unter Wasser tun können, können Sie es überall tun. Bei Jacques Mayol war die Durchführung manueller Tests natürlich das Einzige, was ich tun konnte. Aber die Dinge entwickelten sich weiter. Wir waren hungrig nach Daten und begannen, neue Systeme und Ansätze zu entwickeln. 

Wir haben eine Doppler-Sonde in ein Unterwassergehäuse eingebaut, um die Blasen am Boden und während des Aufstiegs tatsächlich überwachen zu können. Wir haben Echokardiographen in ein druckfestes Gehäuse gepackt, damit wir tatsächlich eine Unterwasser-Echokardiographie durchführen konnten.

Schließlich begannen wir, unter Wasser Blut zu entnehmen. Der nächste Schritt bestand also offensichtlich darin, Modalitäten zur Überwachung aller anderen physiologischen Funktionen unter Wasser zu entwickeln. Hier nahm das DANA-Health-Konzept seinen Anfang. 

Die Entwicklung der biometrischen Technologie und die Verfügbarkeit tragbarer Sensoren haben eindeutig sehr geholfen. Wir haben begonnen, mit vorhandener Technologie zu arbeiten und sie an die Unterwasserwelt anzupassen. Aber wir hatten ein Problem. Das Problem bestand darin, dass es nicht so einfach und bequem war, einen angebundenen Sporttaucher zu haben. Also mussten wir dieses Problem lösen. 

Wie hast du das gemacht?

Wir hatten die großartige Gelegenheit, mit der Newcastle University in Großbritannien zusammenzuarbeiten. Wir wurden ihnen durch ein wichtiges Projekt namens Cognitive Autonomous Diving Buddy (CADDY) vorgestellt, an dem wir beteiligt waren.

Im Wesentlichen haben wir einen Unterwasserroboter oder ROV entwickelt, der die Handzeichen und die Körpersprache eines Tauchers zusammen mit anderen physiologischen Parametern überwachen und interpretieren kann. Newcastle hatte im Rahmen des Projekts einen sehr intelligenten Unterwassersignalsender entwickelt, der Ultraschall und akustische Modems nutzte, und wir arbeiteten mit ihnen zusammen.

Wir führten eine Diabetes-Überwachungsstudie durch – wir überwachten tatsächlich den Blutzuckerspiegel von Diabetikern unter Wasser. Ein Display würde sowohl dem diabetischen Taucher als auch dem Tauchlehrer den Blutzuckerspiegel des Tauchers anzeigen. Die Idee war, dass ein Taucher mit Diabetes durch die Echtzeitüberwachung erkennen kann, was mit seinem Blutzucker während des Tauchgangs geschieht, sodass er entsprechende Maßnahmen ergreifen kann.

Das Ergebnis war ein sehr schönes Papier mit einem Protokoll, das es Diabetikertauchern ermöglichen würde, sicherer zu tauchen, und das auch die Echtzeitüberwachung des Blutzuckerspiegels während des Tauchgangs und nicht nur davor beinhaltete.  

Ursprünglich nutzten wir dazu Bluetooth. Aber unter Wasser reicht Bluetooth nicht weiter als 20 bis 30 cm, und so musste der arme Taucher den Monitor sehr nahe an den subkutanen Sender platzieren, um die Anzeige sehen zu können. Das war offensichtlich nicht so praktisch. Aber Newcastle hat uns gezeigt, wie man Signale mithilfe von Ultraschall und akustischen Wandlern überträgt. Die effektive Reichweite betrug bei Sichtverbindung bis zu 3 km, was unter Wasser sehr einfach ist. 

Das war der Durchbruch! Es ermöglichte uns, die Signale von tragbaren Sensoren am Taucher zu erfassen und sie mit einem akustischen Wandler, im Wesentlichen einem akustischen Modem, an die Oberfläche zu übertragen.

Von dort aus können Sie die Daten natürlich mit einer guten Antenne und einer GSM- (Mobilfunk-) oder Satellitenverbindung überall auf der Welt übertragen. Das brachte unser Projekt voran und meine jugendliche Vision und mein Traum begannen Wirklichkeit zu werden.

Es ist eine weitere Schlüsselkomponente des DANA-Health-Systems.

Wir hatten auch eine großartige Gelegenheit, uns zu treffen Comftech, ein Unternehmen mit Sitz in Mailand, das eine völlig neuartige Technologie entwickelt hat, eine Textiltechnologie, die tatsächlich Daten sammelt und diese dann über einen kleinen Bluetooth-Sender übertragen kann. Das Bluetooth-Signal wird an das akustische Modem gesendet, das der Taucher wie einen Tauchcomputer am Handgelenk trägt, und das akustische Modem überträgt es dann an die Oberfläche.

Das eröffnete eine ganz neue Welt. Diese intelligenten Textilien können mithilfe eines Beschleunigungsmessers Elektrokardiogramm-, Temperatur-, Atemfrequenz-, Geolokalisierungs- und Körperpositionsdaten erfassen – unabhängig davon, ob sich der Kopf nach oben oder unten, horizontal oder fallend bewegt. 

Das war Teil der DAN-Demo, die du mir gezeigt hast. Ein Taucher kommt von einem wiederholten Nachmittagstauchgang auf einer Tauchsafari auf den Malediven an die Oberfläche und fühlt sich nicht gut. Also zieht er das DAN-Überwachungsshirt an, verbindet sich mit seiner Telefon-App und ruft DAN an. Anschließend wird er mit einem Taucharzt verbunden, der seine biometrischen Daten sowie das Tauchprofil von seinem Computer auslesen, eine Diagnose stellen und eine Behandlung empfehlen kann. Toll! 

Für uns war es eine natürliche Entwicklung, zusätzlich zu den Unfalldaten, die wir bereits sammelten, auch Tauchdaten zu sammeln. Damit habe ich mit Dick Vann und Petar Denoble begonnen, die damals Anfang der 1990er Jahre an der Duke University und bei DAN US waren. 

Wir haben mit vielen Computerherstellern zusammengearbeitet, um im Wesentlichen eine Schaltfläche „Daten an DAN senden“ in ihre Geräte einzubauen und so das heutige Datenerfassungssystem zusammenzustellen, über das DAN verfügt und es teilt. Auf europäischer Seite haben wir das Diving Safety Lab, das, wie Sie wissen, Teil des DANA-Health-Systems geworden ist. DAN US verfügte über die Daten des Project Dive Exploration. 

Zusätzlich zu den Tauchprofilen haben wir durch einen Fragebogen, der nach dem Tauchgang durchgeführt wird, Informationen über den Taucher gesammelt. Der Fragebogen enthält Informationen über ihre Gewohnheiten und darüber, was mit dem Taucher vor dem Tauchgang passiert ist – ob er ausgeruht oder unausgeruht war, geschlafen hat, getrunken hat, geraucht hat und so weiter. Dadurch konnten wir eine große Datenmenge für die epidemiologische Forschung sammeln.

1993 begannen wir auch mit der Durchführung von Feldforschungscamps, in denen Taucher an organisierten Feldforschungen teilnehmen konnten. Wir luden DAN-Mitglieder zur Teilnahme ein und sammelten weiterhin Daten.

Während meiner frühen Tätigkeit als professioneller Taucharzt erwarb ich kurz nach meiner Zusammenarbeit mit Mayol Doppler-Aufzeichnungsgeräte. Ich habe diese Doppler-Sonden routinemäßig bei meinen Berufstauchern verwendet, und es war nur natürlich, sie auch bei Freizeittauchern einzusetzen. Sie waren das allererste Werkzeug, das wir während dieser Camps verwendeten – den sogenannten Diving Safety Lab-Forschungscamps – und wir sammelten weiterhin Daten vor und nach den Tauchgängen. 

Schließlich konzentrierten wir uns auf drei Bewertungen. Eine davon war die Doppler-Untersuchung nach dem Tauchgang mit einem bestimmten Protokoll. Der zweite Punkt war die Flüssigkeitszufuhr – wir haben die Flüssigkeitszufuhr anhand der Urindichte vor und nach dem Tauchgang gemessen. Darüber hinaus haben wir bei vielen Gelegenheiten auch die Blutdichte mit einer kleinen Menge Blut gemessen, die wir auf Hämatokrit und Hämoglobin untersucht haben.

Dadurch konnten wir eine beträchtliche Datenmenge analysieren. Wir veröffentlichten die ersten Ergebnisse im Jahr 2000 und veröffentlichten unsere letzte Studie zu Risikofaktoren beim Tauchen vor etwa vier Jahren, basierend auf 40,000 Tauchgängen. (Sehen Identifizierung von Dekompressionsrisikofaktoren, Alert Diver.eu).

Ich weiß, dass Sie die Dive Safety Lab-Datenbank unter anderem zur Entwicklung Ihres Modells zur Dekompressionsrisikoanalyse verwendet haben. Lassen Sie uns über die dritte Komponente des DANA-Gesundheitssystems, die Missionskontrolle und das DAN-Notfallmanagementsystem sprechen. 

Ihr erster Job nach dem Medizinstudium war als Tauchmedizinischer Offizier (DMO) für die staatliche italienische Ölgesellschaft Eni SpA (Ente Nazionale Idrocarburi). Und das hat Sie tatsächlich dazu gebracht, das zu erschaffen, was schließlich wurde DAN Europe.

Das ist richtig. Ich habe zum ersten Mal mit Eni zusammengearbeitet, als ich von 1972 bis 74 am Institut für Arbeitsmedizin der Universität Genua tätig war, und wurde dann nach meinem Verlassen der Universität medizinischer Leiter für deren Unterwasserarbeit. Ich war mehr als zehn Jahre lang bis 10 an all ihren kommerziellen Tauchaktivitäten beteiligt. Tatsächlich habe ich eine meiner Erfahrungen aus dieser Zeit im Buch von Stratis Kas weitergegeben Anrufe schließen. 

Ich erinnere mich an diese Geschichte!

Eni führte Drucklufttauchgänge bis zu einer Tiefe von 50 m durch, begann aber auch mit künstlichen Atemmischungen für Tieftauchen und Sättigungstauchen zu arbeiten. Wir machten einige der ersten Tieftauchgänge mit Heliox, mit Taucherglocke und Nabelschnur, und auch die ersten Sättigungstauchgänge.

Jetzt, in den späten 70er- und frühen 80er-Jahren, boomte das europäische Tauchen mit dem Aufkommen von Tauchreisen, und Tauchdestinationen wie Sharm El Sheikh und die Malediven waren gut besucht. Erwartungsgemäß nahmen auch DCI-Vorfälle zu. Ich war bereits ein aktiver PADI-Lehrer, nachdem ich meinen Crossover von CMAS bei Steve Metcalf absolviert hatte. 

Damals war die Idee, der Freizeittauchergemeinschaft die gleiche Art von Unterstützung zu bieten, die wir kommerziellen Tauchteams auf der ganzen Welt zukommen ließen, eine natürliche Weiterentwicklung meiner Arbeit. Ich war in der Telemedizin tätig, wir hatten rund um die Uhr telefonische Unterstützung, entsandten Teams, arrangierten Evakuierungen aus der Luft und so weiter.  

Also begann ich 1980, mir das Programm vorzustellen, das dann 1982 als „International Diving Assistance“ (IDA) mit einer internationalen 24/7-Hotline begann, um verletzten Tauchern Beratung bei der Behandlung in den wenigen Kammern zu bieten, die in jenen frühen Jahren zur Verfügung standen.

Ich war später Unterstützt von meiner Frau Nuccia und ein kleines Netzwerk gleichgesinnter Tauchärzte, um IDA weiterzuentwickeln und ein Tauchversicherungsprogramm hinzuzufügen.    

Ich war bereits Mitglied mehrerer wissenschaftlicher Gesellschaften. Ich war Präsident für Europäische Unterwasser- und Baromedizinische Gesellschaft (EUBS), Vizepräsident der Unterwasser-Hyperbarische Medizinische Gesellschaft (UHMS), und wir hatten damit begonnen Europäisches Komitee für Hyperbare Medizin (ECHM). Daher war es für mich selbstverständlich, meine Freunde und Kollegen zu fragen: „Warum bauen wir nicht ein europäisches Netzwerk auf?“ Und so haben wir das mehrsprachige, multinationale Netzwerk DAN Europe aufgebaut.

Das war der Beginn dessen, was später zum Divers Alert Network werden sollte. Natürlich hatte Dr. Peter Bennett von der Duke University 1980 in den USA parallel dazu mit Zuschüssen der NOAA (National Oceanic & Atmospheric Administration) und NIOSH (The National Diving Accident Network Divers‘ Hotline) eine Taucher-Hotline eingerichtet, die „National Diving Accident Network Divers‘ Hotline“ (NDAN). National Institute for Occupational Safety & Health), um auf die Bedürfnisse des Sporttauchens einzugehen.

Ja, ich habe mich Ende der 70er Jahre auf einer Konferenz in Aberdeen, Schottland, mit Peter getroffen, der ebenfalls an der Sättigungstauchforschung beteiligt war. Ich wusste, was er tat, und er wusste, dass ich ähnliche Ziele hatte.

Später im Jahr 1986 beschlossen Sie und Bennett, zusammenzuarbeiten und zwei unabhängige Diver Alert Network-Organisationen zu gründen: DAN Europe und DAN US. 

Ich hatte den Betrieb als IDA aufgenommen und dann mit Peter vereinbart, auch den Namen DAN gefolgt von „Europa“ anzunehmen. Ungefähr zu dieser Zeit dämmerte mir, dass ich Interesse an der Forschung und Lehre hatte, und einige Jahre später verließ ich Eni und begann an der Universität Chieti in den Abruzzen zu unterrichten, wo ich jetzt lebe, und mich natürlich auf mein Studium zu konzentrieren Arbeite mit DAN. 

Wie wir am Beispiel eines verbogenen Tauchers auf einem Tauchsafari-Taucher besprochen haben, kann das DANA-Health-System problemlos in das Notfallnetzwerk von DAN zur Behandlung von Vorfällen integriert werden. Aber Sie haben eine andere, größere Vision. Sie sehen, wie DANA-Health in eine automatisierte, cloudbasierte Missionskontrollfunktion integriert wird.

Ja, das ist das Ergebnis unserer Arbeit mit einem Unternehmen namens Altec, zu dem auch gehört Thales Alenia Space, das mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) zusammenarbeitet. Altec ist das Unternehmen, das tatsächlich die Module der Internationalen Raumstation (ISS) gebaut hat, und sie unterhält eine Missionskontrolle für die technischen Aspekte der ISS in Turin; Sie sind ständig mit der ISS verbunden. 

Altec hat uns beim DANA-Health-Konzept und bei der Entwicklung einer intelligenten Missionskontrollfunktion gesponsert und uns sehr geholfen. Diese Funktion sammelt die von Tauchern eingehenden Daten, analysiert und interpretiert diese Daten und meldet die Situation bei Bedarf an eine erreichbare menschliche Missionskontrolle raus zum Taucher und so weiter. Dies führte uns zum Konzept der „bidirektionalen Telemedizin“.

Telemedizin wird normalerweise über das Telefon durchgeführt, aber natürlich ist dies jetzt auch per Videokonferenz möglich. Sie können den Patienten betrachten und mithilfe der physiologischen oder pathologischen Daten, einschließlich visueller Daten, die über das System an eine Missionssteuerung übermittelt werden, die aus zwei Teilen besteht, [virtuelle] Hilfe leisten. 

Das erste ist eine automatisierte Missionskontrolle, ähnlich wie auf einer Intensivstation, die Herzsignale, Lungensignale, Atemfrequenz usw. anzeigt. Wenn bestimmte Schwellenwerte erreicht werden, sei es hoch oder niedrig, wird ein Alarm ausgelöst.

Im Falle eines Tauchers könnte dies beispielsweise auf jemanden zutreffen, der unter Herzproblemen oder ähnlichem taucht. Wenn der Alarm ausgelöst wird, wird die menschliche Alarmzentrale alarmiert und eine Such- und Rettungsaktion könnte gestartet werden, oder zumindest der Taucher könnte benachrichtigt werden, dass ein Problem vorliegt. 

Der zweite Teil des Systems bestand darin, dem Taucher Feedback zu geben. Mithilfe des GSM-Netzwerks und akustischer Modems erkannten wir, dass wir unter Wasser Signale an den Taucher zurücksenden konnten.

Wir haben eine Modalität entwickelt, um tatsächlich Textnachrichten zu versenden, die eine minimale Bandbreite erfordern. Also haben wir angefangen, verschlüsselte Nachrichten zu verwenden, die bedeuten würden: Wie geht es dir? Geht es dir gut? Dir geht es nicht gut. Denken Sie daran, dass ich Ihnen das in der Simulation eines Tauchunfalls gezeigt habe. 

Ja, ich erinnere mich an diese Demonstration.

Dabei handelt es sich um bidirektionale Telemedizin, da wir nun die Möglichkeit haben, tatsächlich Feedback an den entfernten Taucher oder Patienten zu senden. Natürlich könnte ein Arzt im Falle eines verletzten Tauchers an der Oberfläche direkt über eine App mit ihm sprechen. 

Es könnte auch verwendet werden, um mit einem Umstehenden zu kommunizieren, der dem Taucher hilft und vom Wissen und der Erfahrung eines Remote-Spezialisten profitieren könnte – er würde im Wesentlichen zum Avatar des Remote-Spezialisten vor Ort werden. Im Fall der ISS verfügt Altec beispielsweise über Systeme, die einen Astronauten per Video und Augmented Reality anleiten können, eine Schalttafel auf der ISS zu reparieren. 

Wow! Die Zukunft ist so rosig, ich muss eine Oculus Rift tragen!

Unsere Herausforderung besteht nun darin, eine Art visuelle Anleitung zu entwickeln, die Augmented und Virtual Reality nutzt, um einem Umstehenden zu zeigen, wie er dem verletzten Taucher helfen kann. Das ist der nächste Schritt. Wir sind noch nicht da. Wir sind ziemlich zufrieden, wo wir uns gerade befinden und dass wir mit unserem Taucher über codierte Signale kommunizieren können. 

Das Gute ist, wie ich Ihnen gezeigt habe, dass das System es uns nun ermöglicht, den Tauchgang während des Ab- und Aufstiegs zu überwachen, mit automatischer Rückmeldung, beispielsweise alle 5 m, die Daten über Herz- und Atemfrequenz sowie dekompressionsbezogene Daten anzeigt.

Damit ist unser Diver Safety Guardian-System in der Lage, eine Dekompressionsrisikoanalyse in Echtzeit durchzuführen und auch zu verstehen, welcher Aufstieg angesichts der Abstiegs- und Grundzeit des Tauchers der beste wäre.

Eine mutige neue Welt. Was kommt als nächstes? Was sind die nächsten Schritte für die Zukunft?

Die nächsten Schritte bestehen darin, DANA-Health der Öffentlichkeit zugänglich zu machen. Natürlich müssen wir es industrialisieren und zu erschwinglichen Kosten verfügbar machen. Es sollte nicht etwas sein, das sich nur Elon Musk leisten kann, sondern etwas Einfacheres, wie ein normaler Chevy oder Ford.

Unser Ziel ist es auch, DANA-Health mit aktuellen Tauchcomputern zu integrieren, da es sich nicht um einen Tauchcomputer handelt. Vielmehr werden Daten aus der Umgebung, vom Taucher und vom Tauchcomputer erfasst und dann in einen aussagekräftigen Datenstrom integriert. Es wäre der Berater des Tauchers, sein Schutzengel. 

Das System würde es dem Taucher ermöglichen, mit einem Remote-Experten in Kontakt zu treten, der ein automatisierter Experte sein könnte, da wir mit künstlicher Intelligenz arbeiten. Wenn der Taucher möchte, kann er in ständigem Kontakt mit einer automatisierten Missionskontrolle stehen und Daten an eine zentrale Datenbank senden, die Feedback geben kann, wenn etwas schief geht – zum Beispiel um ein Alarmsignal auszulösen. Das ist kein weit hergeholtes Ziel, denn dies ist bereits in den Prototypen enthalten, die wir verwenden.

Planen Sie eine Zusammenarbeit mit Wirtschaftsunternehmen, um bei der Produktion der Technologie zu helfen?

Höchstwahrscheinlich ja. DAN ist eine Stiftung, die Dienstleistungen und Versicherungen anbietet. Es handelt sich nicht um einen Hersteller. Daher werden wir wahrscheinlich mit Unternehmen zusammenarbeiten, die uns helfen können. Ich sehe es eher als geistiges Eigentum und als Chance, die wir der Tauchgemeinschaft bieten. Wenn es Hersteller gibt, die bereit sind, mitzumachen und ebenfalls von den Vorteilen zu profitieren, umso besser.

Andererseits sind wir sehr stolz auf das Portal, das als Speicher für die Daten der Taucher dient, eine Art klinische Aufzeichnung der Tauchgänge. Daran wird DAN mit Sicherheit festhalten, denn das ist Teil unserer Hilfsmission. Die Überwachungstools, die Integration vorhandener Sensoren in das System usw. sind einfach eine intelligente Nutzung der vorhandenen Technologie.

In einem kürzlichen Vortrag sagten Sie, dass DANA-Health einen Unterschied machen wird. Es wird es DAN ermöglichen, immer mehr ein Tauchpartner zu sein. 

Ja. Nicht ob und nicht einmal wann. Dies ist mittlerweile Realität und muss nur noch industrialisiert werden, um verfügbar zu werden. DAN wird ein Tauchpartner sein, nicht nur vor und nach dem Tauchgang, sondern auch während des Tauchens.

Mir scheint, dass DANA-Health einen großen Paradigmenwechsel darstellt, der es uns ermöglicht, den Schleier zurückzuziehen und zu sehen, was mit einem Taucher während des gesamten Tauchgangs passiert. Das ist etwas, was bisher nur in Stücken gemacht wurde. Es scheint sehr mächtig zu sein.

DANA-Health wird für die Forschung äußerst wichtig sein, weil es das bisher Verschleierte enthüllt – und das passiert während des Tauchgangs.

Was davor und danach passiert, wurde von vielen eingehend untersucht. Was während des Tauchgangs passiert, wurde in bestimmten sehr fortgeschrittenen militärischen Umgebungen kaum untersucht, wird aber nirgendwo anders untersucht. Auf keinen Fall in kommerziellen Tauchumgebungen, schon gar nicht in Freizeittauchumgebungen.

Wir wenden im Wesentlichen Technologien an, die heute in der Weltraummedizin üblich sind – Astronauten werden auf diese Weise überwacht. Wir möchten diese Art von Technologie und Echtzeitüberwachung, die sehr nützlich sein kann, um zu wissen, wie Ihr Körper reagiert, und den Taucher auf mögliche Probleme aufmerksam zu machen, für die Taucher zugänglich machen.

Es ist eine kraftvolle Vision, Dr. Marroni. Teilen Sie uns mit, wie Ihre Tests bei Deep Dive Dubai verlaufen. Und bitte träumen Sie weiter!

• Seit der Erstveröffentlichung dieser Geschichte im Dezember 2021 hat DAN Europe den Namen seines Taucherüberwachungssystems von AVATAR (Advanced Virtually Assisted Telemedicine in Adverse Remoteness) in DANA-Health, Sports Monitoring & Advanced Telemedicine geändert. Wir haben den Namen in der Originalgeschichte durch DANA-Health ersetzt.

Michael Menduno, Auch bekannt als: M2 ist Chefredakteur von Tiefgründig, das er als das einzige Magazin bezeichnet, das sich heute dem technischen und missionsorientierten Tauchen widmet. Als preisgekrönter Journalist und Technologe schreibt Menduno seit mehr als 30 Jahren über Tauchen und Tauchtechnologie – und er hat den Begriff „technisches Tauchen“ geprägt.

Sein Magazin aquaCORPS: Das Journal für technisches Tauchen (1990-1996) trug dazu bei, das Tech-Tauchen in den Mainstream-Sporttauchen zu bringen, und er produzierte die ersten tek.Conferences und Rebreather-Foren 1.0 und 2.0. Außerdem Redakteur/Reporter für DAN Europe Alarm Taucher Er ist Vorstandsmitglied der Historical Diving Society (USA) und Mitglied des Rebreather Training Council. 

Jetzt in seinem vierten Jahr, Tiefgründig hat gerade verdoppelte seinen Personalbestand durch die Einbeziehung von vier neuen Gesichtern in seine Bemühungen, die Berichterstattung und den Inhalt der Unterwasserwelt zu vertiefen und zu erweitern. „Herausgegeben von den leidenschaftlichen Tauchern von Global Underwater Explorers (GUE) als Angebot für die globale Tech-Community, ist das Ziel der temperamentvollen Veröffentlichung einfach: wohlwollende Weltherrschaft!“ sagt Menduno. „Wir wollen die weltweite Publikation Nr. 1 sein, die man unbedingt lesen muss für Technik-, Höhlen-, Atemtauch- und andere missionsorientierte Taucher.“

Jede Ausgabe, eine „Arbeit der Liebe und/oder Narkose“, befasst sich eingehend mit Themen wie Erkundung, Tauchsicherheit und menschlichen Faktoren, Tauchphysiologie, Technologie und Ausrüstung, Ausbildung, Gemeinschaft, Naturschutz, Kunst und Kultur sowie Tauchgeschichte.

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