Dieser Beitrag erschien im Original auf englisch in dem Blog The Theoretical Diver. Dafür haben Robert Helling, Dominik Elsässer und ich (Veronika Sievers) zusammengearbeitet. Wir wollen hier auch eine deutsche und spanische Version zur Verfügung stellen.
Eine neue Auswertung von Tauchgangsprofilen – aber wo kommen die Daten her?
Welche Faktoren beeinflussen die Wahrscheinlichkeit, dass ein Tauchgang zu einer Dekompressionskrankheit führt? Viele von uns würden gerne die Antwort auf diese Frage wissen. Wäre es nicht großartig, wenn wir über eine riesige Datenbank mit Tauchgängen, Tiefenprofilen und vielen zusätzlichen Daten von zahlreichen verschiedenen Tauchern verfügen würden, zusammen mit Informationen darüber, ob diese Tauchgänge zu verschiedenen Ausprägungen von DCS geführt haben? Dann könnten wir alle möglichen Statistiken erstellen und herausfinden, welche Faktoren eines Tauchgangs unerwünschte Folgen mehr oder weniger wahrscheinlich machen.
Kürzlich machte ein Artikel von Alessandro Marroni, Jacek Kot, Massimo Pieri, Riccardo Pelliccia und Costantino Balestra (von denen vier der Forschungsabteilung von DAN Europe angehören) in der Fachzeitschrift „International Maritime Health“ in den sozialen Medien die Runde, der genau dies zum Ziel hat. Konkret unterhält DAN eine Datenbank mit mehr als 100.000 Tauchgängen sowie Informationen zu den fast 6000 Tauchern und den Umständen des jeweiligen Tauchgangs, auf deren Grundlage verschiedene Statistiken erstellt wurden. Außerdem liegen 628 Profile von Tauchgängen vor, die zu einer Dekompressionskrankheit führten. Die Autoren untersuchten verschiedene Faktoren und stellten fest, ob sich diese bei Tauchgängen mit und ohne DCS unterschieden.
"Identification of DCS risk factors in recreational diving..."
Einige der berichteten Ergebnisse waren zu erwarten: Tauchgänge mit DCS weisen tendenziell eine höhere Gasbelastung im Gewebe der Taucher auf (mehr dazu weiter unten), und dies scheint der Faktor mit dem stärksten Einfluss zu sein. Bei wiederholten Tauchgängen führen längere Oberflächenpausen zu einer geringeren DCS-Rate. Eine höhere Belastung während des Tauchgangs führt zu mehr DCS.
Andere Ergebnisse waren jedoch recht überraschend: Der Studie zufolge haben Frauen ein drei- bis viermal höheres Risiko, eine Dekompressionskrankheit zu entwickeln, als Männer. Der Body-Mass-Index spielt eine Rolle, doch die niedrigste DCS-Rate wurde bei Tauchern festgestellt, die mäßig bis stark übergewichtig sind; mäßig untergewichtige Taucher scheinen ein fünfmal höheres DCS-Risiko zu haben als stark übergewichtige Taucher! Sportliche Betätigung vor dem Tauchgang verdoppelt das DCS-Risiko. Negative Gefühle vor dem Tauchgang senken das DCS-Risiko um 70 %, auch Müdigkeit vor dem Tauchgang verringert das DCS-Risiko. Bei einer Abfolge von wiederholten Tauchgängen führen die späteren Tauchgänge immer seltener zu DCS.
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Natürlich sollte Korrelation nicht mit Kausalität verwechselt werden. Man sollte sich keinen Bierbauch zulegen und seine Dekogase an Land lassen, um das Dekompressionsrisiko zu senken. Es gibt einige Fälle, in denen es ziemlich klar erscheint, wie ein zunächst unerwartetes Ergebnis leicht erklärt werden kann: So korrelierte beispielsweise die Verwendung von mehr Dekogasen mit einer höheren Wahrscheinlichkeit, an DCS zu erkranken. Die Autoren weisen zu Recht darauf hin, dass es Störfaktoren geben könnte; in diesem Fall sind Tauchgänge mit mehr Dekompressionsgasen tendenziell fortgeschrittenere technische Tauchgänge, die daher von Natur aus ein höheres Risiko für DCS bergen könnten. Dennoch würden viele der Ergebnisse dieser Studie dem widersprechen, was wir bisher geglaubt haben. Um es mit den Worten von Carl Sagan zu sagen: Außergewöhnliche Behauptungen erfordern außergewöhnliche Beweise! Schauen wir uns die Details also genauer an.
Wie sammelt DAN Daten?
Der wichtigste Faktor wird in der Veröffentlichung leider nicht wirklich erörtert: Wie gelangen die Tauchgänge eigentlich in die Datenbank von DAN? Damit die Statistiken aussagekräftig sind, sollten sie repräsentativ für die Tauchgänge der allgemeinen Bevölkerung sein. Außerdem darf das Ergebnis (DCS oder nicht) keinen Einfluss darauf haben, ob ein Tauchgang in die Datenbank aufgenommen wird. Andernfalls gäbe es eine Verzerrung, die nur sehr schwer oder gar nicht zu korrigieren wäre.
Und genau hier scheint die Studie bereits in schwieriges Fahrwasser zu geraten. Offenbar gab es sehr unterschiedliche Wege, über die Tauchgänge in die Datenbank von DAN gelangen konnten. Leider findet sich nirgendwo eine klare Aussage darüber, wie genau die Daten erhoben wurden, aber die Website von DAN gibt einige Hinweise. Und es gibt eine frühere Veröffentlichung eines Teams, das sich stark mit dem der Studie von 2026 überschneidet, Cialoni et al. 2017. Diese dient als Referenz für Erklärungen, da sie eine kleinere, ältere Stichprobe von Tauchgängen aus offenbar derselben Datenbank behandelt. Es ist daher anzunehmen, dass die Profile aus der Studie von 2017 auch Teil der aktuellen Daten sind.
DAN lädt Taucher seit etwa 2014 dazu ein, Tauchgänge zur statistischen Analyse einzureichen, z. B. über ein Tool namens Diver Safety Guardian (DSG) und seit kurzem auch über dessen Nachfolger DANA Health (das für Mitglieder kostenlos , für Nichtmitglieder jedoch im Abonnement erhältlich ist). Zuvor sammelten sie bei verschiedenen Events Profildaten direkt von den Tauchern – es liegen keine Informationen darüber vor, wie genau dies geschah, aber die Teilnahme war stets freiwillig.
Durch die Nutzung des DSG wird den Tauchern ein Anreiz geboten, ihre Daten einzureichen: Sie erhalten eine Analyse ihres Tauchgangs, einschließlich einiger Indikatoren für das geschätzte Risiko, das sich aus dem Tauchgang ergibt. Und das, so attraktiv und gut gemeint es auch sein mag, sollte bereits einige Alarmglocken läuten lassen: Solange man die Taucher nicht dazu verpflichtet, alle ihre Tauchgänge oder zumindest eine wirklich zufällige Stichprobe einzureichen, muss man damit rechnen, dass die Leute vor allem Tauchgänge einreichen, die sie als „bemerkenswert“ oder „interessant“ empfanden – also das Gegenteil von typisch. Vielleicht sind Taucher besonders daran interessiert, Tauchgänge einzureichen, die besonders tief oder lang waren oder bei denen sie eine Art Beinahe-Unfall erlebt haben. Es ist fast unvermeidlich, dass die Leute weniger von den „langweiligen“ Tauchgängen melden, die sie an einem beliebigen Wochenende unternehmen. Dies stellt bereits ein fast unüberwindbares Problem für die Gewinnung aussagekräftiger statistischer Zahlen dar. Aber es kommt noch schlimmer.
DAN sammelt Profildaten sowie weitere medizinische Daten zu „Laborereignissen“ und führt regelmäßig gezielte Untersuchungen durch, bei denen bestimmte Profile getestet werden. Das an sich ist natürlich großartig. Aber auch diese Tauchgänge sind nicht wirklich repräsentativ für „zufällige Tauchgänge, die von zufälligen Tauchern an einem zufälligen Tag durchgeführt wurden“. Welche dieser Daten in die Datenbank aufgenommen wurden und welche nicht, ist nicht wirklich klar. In der Veröffentlichung von 2017 gab es jedoch 970 Tauchprofile mit anschließenden Blasenmessungen. Offensichtlich wurden diese nicht zufällig gemeldet und sind Teil der fast 40.000 Profile, die in dieser ersten Charge analysiert wurden.
Wir müssen vermuten, dass zumindest die Tauchgänge, die freiwillig online über die DSG ohne weitere Informationen eingereicht wurden, im Allgemeinen als „keine DCS“ gezählt wurden. Diese Vermutung basiert auf der direkten Beobachtung, dass der Fragebogen, der zumindest heute im DSG beim Hochladen eines Tauchgangs beigefügt ist, nicht nach Symptomen einer DCS fragt. Selbst wenn also jemand dort Tauchgänge hochgeladen hat, die mit Symptomen endeten – vielleicht in der Hoffnung herauszufinden, was mit seinem Profil „nicht stimmte“ –, würde dies wahrscheinlich nicht automatisch dazu führen, dass sein Tauchgang als DCS-Tauchgang gezählt wird. Wir wissen nicht, welcher Anteil der Tauchprofile aus dieser Sammlung stammt und ob bei anderen Ansätzen eine Nachverfolgung stattfand, um zu prüfen, ob der Tauchgang mit DCS endete oder nicht – aber dieses Problem ist öffentlich sichtbar.
Die 628 Tauchgänge, die als „DCS“ gekennzeichnet wurden, scheinen also über einen anderen Weg in die Datenbank gelangt zu sein. Man kann sich vorstellen – DAN ist ja eine der bekanntesten medizinischen Hilfsorganisationen im Tauchsport –, dass zumindest ein Teil dieser Fälle direkt als DCS-Fälle gemeldet wurde, möglicherweise um medizinische Hilfe oder Ratschläge verschiedener Art einzuholen. Natürlich kann es durchaus sein, dass es weitere und andere Wege gab, über die DCS-Fälle erfasst wurden, aber dies geht aus dem Artikel nicht eindeutig hervor. Jedenfalls unterscheiden sich die demografischen Merkmale der DCS-Tauchgänge zwangsläufig von denen der „DCS-freien“ Tauchgänge. Einige der Taucher, bei denen eine DCS auftrat, haben natürlich möglicherweise mehr Profile gemeldet als nur den Tauchgang, der schiefgelaufen ist, aber dies ist dennoch nicht mit „zufälligen Tauchern, die ihre Tauchgänge teilen“ gleichzusetzen – diese Taucher tun dies, weil sie Symptome haben oder vermuten und Hilfe suchen.
Die Studie erklärt weder, wie genau die DCS-Daten erhoben wurden, noch wie „DCS“ definiert ist und welche Kriterien genau gelten, damit ein Tauchgang als „DCS-Tauchgang“ gezählt wird – handelt es sich um eine Diagnose durch medizinisches Fachpersonal, um selbst gemeldete Symptome oder um einen bestätigten Versicherungsanspruch? Die erste Datenbankanalyse aus dem Jahr 2017 behandelt die DCS-Fälle tatsächlich als separaten Datensatz und nicht als Teil aller Profile. Und das erscheint uns nach wie vor als die korrektere Vorgehensweise. Die Studie aus dem Jahr 2026 behandelt offenbar beide Datensätze als vergleichbar. Die im Abstract angegebene DCS-Inzidenz ist dann jedoch nur der Anteil der untersuchten Tauchgänge, die als DCS gekennzeichnet wurden, und ist nicht repräsentativ für die DCS-Inzidenz in der gesamten Tauchbevölkerung.
Warum die Art der Datenerhebung wichtig ist
Bei dieser Datenbank gibt es ein großes Problem: Sie sammelt offenbar Daten aus grundlegend unterschiedlichen Quellen. Diese Profile können daher keineswegs „Tauchgänge, wie sie von Sporttauchern durchgeführt werden“ repräsentieren, sondern sind eine Mischung aus Sporttauchgängen, technischen Tauchgängen, Tauchgängen, die mit DCS endeten, Tauchgängen, deren Ausgang unbekannt ist, Tauchgängen, die aus Neugierde gemeldet wurden, um das Tool zu testen, sowie einer großen Anzahl von Tauchgängen, die von einigen Tauchern gemeldet wurden, die speziell daran interessiert waren, einen Beitrag zu leisten.
Wenn – wie wir annehmen müssen – die DCS-Tauchgänge tatsächlich auf andere Weise erfasst wurden als die allgemeineren Profildaten, lassen sich beide Teilmengen nur sehr schwer miteinander vergleichen. Tatsächlich bedeutet dies, dass es nicht möglich ist, aus einem solchen Vergleich eine reale Inzidenz zu berechnen. Beide Datensätze müssten vielmehr als grundlegend unterschiedlich behandelt werden.
Außerdem ist die Selbstauskunft für statistische Zwecke nie wirklich eine gute Idee. Wir haben bereits gesehen, dass die gemeldeten Profile sich erheblich von den Profilen unterscheiden können, die in der gesamten Tauchbevölkerung tatsächlich getaucht werden. Und es ist unklar, ob Männer und Frauen ihre Tauchgänge mit gleicher Wahrscheinlichkeit melden. Es ist leicht vorstellbar, dass Frauen vielleicht mehr als ca. 13 % aller Tauchgänge weltweit absolvieren (was dem in der Studie verwendeten Anteil entspräche), aber im Durchschnitt weniger wahrscheinlich als Männer an einer DAN-Datenerhebung teilnehmen. Gleichzeitig könnten Frauen jedoch eher dazu neigen, leichte Symptome einer DCS wahrzunehmen und folglich einen Tauchunfall an DAN zu melden. Zumindest ein Teil dieses Effekts scheint ehrlich gesagt fast unvermeidbar, und solange dies nicht rigoros berücksichtigt werden kann, lassen die Datensätze keine Rückschlüsse auf eine Abhängigkeit des DCS-Risikos vom Geschlecht zu. Wir müssen das Ergebnis eines drei- bis viermal höheren Risikos für Frauen zumindest mit großer Vorsicht behandeln und müssen im Gegensatz dazu sagen, dass es schlichtweg nicht möglich ist, eine definitive Aussage darüber zu treffen, ob überhaupt ein signifikanter Unterschied besteht, wenn man sich allein auf die heutigen Daten stützt.
Ähnliche Überraschungen könnten hinsichtlich der Abhängigkeit vom BMI lauern: Wir könnten uns vorstellen, dass eine relativ große Anzahl der gemeldeten DCS-Fälle aus fortgeschritteneren technischen Tauchgängen stammt (die Abhängigkeit des Risikos von der Gewebebelastung scheint ein recht stabiles Ergebnis zu sein). Die demografische Zusammensetzung der technischen Taucher könnte sich jedoch hinsichtlich des Körperfettanteils durchaus von der allgemeinen Taucherpopulation unterscheiden. So könnte ein übergewichtiger Taucher zwar allgemein unter Tauchern vorkommen (und zur Gruppe „keine DCS“ gezählt werden), wäre aber in einer von Natur aus risikobehafteten Untergruppe der technischen Taucher weitaus seltener anzutreffen. Wenn dieser übergewichtige Taucher jedoch tatsächlich dieselben anspruchsvolleren Tauchgänge versuchen würde, könnte seine DCS-Rate tatsächlich genauso hoch (oder sogar höher?) sein als die der Personen, die diese Tauchgänge tatsächlich durchführen. Dies könnte mit der Aussage verglichen werden, dass Musical – Direktoren eine überdurchschnittliche Lebenserwartung haben (aufgrund der bei ihnen nicht vorhandenen Kindersterblichkeit).
Analyse der Tauchgänge als unabhängige Ereignisse
Die Studie vergleicht scheinbar Tauchgänge aus grundlegend unterschiedlichen Quellen und leitet daraus eine Analyse ab. Während dies viele Fragen offen lässt – etwa, was genau die gesuchten Effekte waren, wie die Methode kalibriert und validiert wurde (wurde z. B. eine Aufteilung in Trainings- und Teststichproben vorgenommen oder versucht?) und warum die verwendeten Zahlen an einigen Stellen scheinbar inkonsistent sind –, besteht eines der größten Probleme darin, dass alle gesammelten Profile als unabhängige Ereignisse behandelt werden. Tatsächlich ist jedoch ein wichtiger Teil der Analyse, nämlich alles, was mit dem Körper des Tauchers zu tun hat, keineswegs unabhängig. Viele Taucher meldeten nur einen Tauchgang, während andere weitaus mehr meldeten – bis zu 1.432 Tauchgänge stammen von einem einzigen Taucher, mit demselben Körperbau und wahrscheinlich einem vergleichbaren Tauchstil, was auch zu ähnlichen Profilen führt. Ein Taucher, der mehr meldet, hat in der Analyse ein viel größeres Gewicht als ein Taucher, der nur einen kleinen Teil seiner Tauchgänge meldet.
Welche Konsequenzen das für die Auswertung haben kann, zeigen wir in einem eigenen Blogartikel.
Und weitere Probleme …
Es gibt weitere Probleme in dieser Arbeit. Zum Beispiel gibt es das Kriterium „Zweck des Tauchgangs“ mit den Möglichkeiten „Freizeit, Ausbildung, Begleitung, Schüler, technisch und Sonstiges“, denen die (willkürlichen) numerischen Werte 1 bis 6 zugewiesen wurden, und diese ad hoc festgelegten numerischen Werte wurden in einer Formel verwendet, um die Wahrscheinlichkeit einer DCS zu errechnen. Das ergibt ehrlich gesagt überhaupt keinen Sinn. Wenn überhaupt, hätten diese sechs Möglichkeiten als binäre Variablen verwendet werden sollen (wobei 0 „nein“ und 1 „ja“ bedeutet).
Als Maß für die Gewebebelastung (die letztendlich der stärkste Prädiktor für das DCS-Risiko war, was an sich weitgehend unumstritten ist) verwenden die Autoren der Studie einen numerischen Wert (den „DAN Surface Supersaturation Gradient“ DSSG), der in der Arbeit nicht wirklich gut definiert ist. Die Autoren verweisen zwar auf die Studie von 2017, in der jedoch die Verwendung klassischer Gradientenfaktoren (GFs) angegeben ist.
Der Name „DSSG“ könnte zwar so interpretiert werden, dass er den Gradientenfaktor am Ende des Tauchgangs (d. h. bei Erreichen der Tiefe 0 m) bezeichnet, doch bei genauerer Betrachtung ist dies nicht der Fall. Wenn wir davon ausgehen, dass in der Studie von 2017 die GFs gemäß der Vorgabe von Baker berechnet wurden, können die DSSGs eigentlich keine GFs sein, ohne die Daten inkompatibel zu machen oder ohne anzunehmen, dass die 320 DCS-Fälle aus der Studie von 2017 nicht in der Studie von 2026 enthalten sind (aber warum sollten sie das nicht sein?). Denn dann würden die Zahlen der DCS-Fälle einfach nicht übereinstimmen. Im Jahr 2017 gab es insgesamt 320 Fälle, und jetzt gibt es 628 Fälle – ein Plus von 308 Fällen, was für diesen Zeitraum nicht unplausibel erscheint. Das Problem ist, dass es in der Studie von 2017 46 (oder 59 – die Darstellung der Daten in Tabelle 4 dieses Artikels ist an dieser Stelle nicht ganz eindeutig) Fälle von DCS mit einem maximalen GF unter 0,7 (70 %) gab, in der neuen Veröffentlichung jedoch nur 29 Fälle mit einem DSSG von 0,7 oder weniger. Es müssten also Fälle verschwinden, wenn der DSSG ein Gradientenfaktor wäre…
Ohne den vollständigen Datensatz können wir nicht feststellen, was genau in beiden Artikeln berechnet wurde, aber offenbar steht die Interpretation des DSSG als GF im Widerspruch zu den berichteten Zahlen unter der Annahme, dass die Daten aus der Studie von 2017 Teil der Studie von 2026 wären.
Natürlich könnte der DSSG ganz einfach ein Anteil des Bühlmann-M-Werts sein. Zweifellos eignen sich beide Kennzahlen zur Beschreibung der Gewebebelastung, aber sie sind numerisch nicht identisch und können nicht miteinander vermischt werden. In jedem Fall sollte dem passionierten Taucher klar mitgeteilt werden, was genau verwendet wird. Dies ist für die Tauchgemeinschaft wirklich wichtig, da die gängigste Zahl zur Bewertung der Gewebeübersättigung für die meisten Taucher der GF ist – eine Zahl, die Taucher kennen, mit der sie umgehen und von der sie glauben, sie zu verstehen. An dieser Stelle möchten wir vor einer Vorstellung warnen, die Taucher möglicherweise haben (obwohl dies auch in der Veröffentlichung nicht befürwortet wird): Man sollte sehr vorsichtig sein, wenn man aus den in dieser Studie angegebenen Zahlen Schlussfolgerungen darüber zieht, welche Gradientenfaktoren als „sicher“ anzusehen sind. Bitte denkt daran, dass der Gradientenfaktor im Allgemeinen kleiner ist als der Prozentsatz des M-Werts, wenn wir uns in dem Bereich bewegen, der allgemein als sicher gilt!
Weil dieser Wert viel Verwirrung auslöst, haben wir auch dazu einen kompletten Beitrag, in dem wir den Unterschied genauer erklären.
Ohne eine ausreichende Kontrolle der verschiedenen Verzerrungen bei den Tauchgängen, die in der Analyse berücksichtigt wurden, und insbesondere der unterschiedlichen Auswahlkriterien in den beiden Gruppen (DCS/kein DCS), muss man daher leider äußerst vorsichtig sein, wenn man qualitative Schlussfolgerungen zieht, geschweige denn quantitative. Ehrlich gesagt hätte man gehofft, dass diese Fragen im Peer-Review dieses Artikels aufgekommen wären und bereits vor dessen Erscheinen in der Fachzeitschrift geklärt worden wären.
Gibt es einen positiveren Ausblick?
Die pessimistische Einschätzung der Zuverlässigkeit einiger der hier vorliegenden Ergebnisse ist besonders bedauerlich, da DAN fast einzigartig positioniert ist, um solch große Datenmengen aus Tauchgängen eines breiten Querschnitts der Tauchergemeinschaft zu sammeln, und angesichts des großen Interesses der Tauchergemeinschaft, mehr über Risikofaktoren zu erfahren, Ergebnisse zu verarbeiten und möglicherweise ihre Tauchgewohnheiten anzupassen. Die große Anzahl der erfassten Tauchgänge kann als Indikator dafür angesehen werden und ist ein ermutigendes Ergebnis der Bemühungen! Wir hoffen aufrichtig, dass Wege gefunden werden können, um geeignete Verfahren für die Erhebung wirklich repräsentativer Datensätze und für robustere Analysen zu entwickeln. Die Tauchwelt wartet definitiv darauf, und wir hoffen, dass die hier geäußerte Kritik nicht negativ aufgefasst wird, sondern vielmehr als konstruktiver Beitrag für die zukünftige Arbeit. Wir hoffen sehr, dass unsere Leser die in diesem Beitrag angesprochenen Punkte nicht als allgemeine Entmutigung hinsichtlich der Datenerhebung und statistischen Analyse verstehen. Im Gegenteil: Die Wissenschaft braucht die Beteiligung von euch allen! Statistik ist im Tauchen schwierig, und vielleicht ist es keine Überraschung, dass der Weg zu den Ergebnissen holprig ist. Aber bitte zieht in der Zwischenzeit keine endgültigen Schlussfolgerungen, insbesondere nicht über einzelne Fälle aus der Praxis, denen man begegnen könnte, allein auf der Grundlage der Zahlen aus dieser Studie.
