I risultati preliminari dello studio sulla produzione e circolazione delle bolle nei due profili di decompressione mnemonico e compartimentale. I risultati sono stati presentati da Stefano Brambilla al Convegno "Profili di Decompressione" dell'11 ottobre 2014 a Porto Ercole.

1. DECOMPRESSION PROFILES
Dr. Stefano Brambilla

2. PARTECIPANO ALLO STUDIO
•Dr. Stefano Brambilla Rianimazione-Terapia Intensiva Ospedale di Treviglio BG
•Dr. Pasquale Longobardi Centro Iperbarico Ravenna
•Dr. Claudio Marabotti Istituto di Fisiologia Clinica CNR Pisa
•Prof. Enzo Spisni Dipartimento di Scienze Biologiche Università di Bologna
•I.P. Klarida Hoxha Centro Iperbarico Ravenna
•I.P. Annarita Facchetti Medicina-Neurologia Ospedale di Treviglio BG

3. PARTECIPANO ALLO STUDIO
Organizzazione e logistica
•Simone Nicolini
•Dott.ssa Mara Bonati
•Dott.ssa Stefania Mensa
Assistenza tecnica
•UTRtek
•Argentario Divers
•Scuola Sub 0-100

4. PARTNERS

5. UN PO DI STORIA
•1841 NASCONO I PRIMI CASSONI A PRESSIONE PER L’ESTRAZIONE DEL CARBONE
•1854 POL E WATELLE INIZIANO A CORRELARE I SINTOMI DA DCS ALLA PROFONDITA’ E AL TEMPO DI ESPOSIZIONE
•1878 CONFERMA DELLE OSSERVAZIONI DA PARTE DI PAUL BERT E SCOPERTA DELLA TOSSICITA’ DELL’ OSSIGENO
•1900 EQUAZIONE DI HELLER-MAGER-VON SCHROTTER

6. •1908 HALDANE RAPPORTO CRITICO 2:1
•1912 HILL GRADIENTE CRITICO
•1915 PUBBLICAZIONE PRIME TABELLE U.S. NAVY
•1935 HAWKINS E SHILLING IPOTIZZANO DIFFERENTI VALORI DI RAPPORTO CRITICO PER DIFFERENTI TESSUTI
•1937 YARBOROUG RAPPORTO CRITICO DIVERSO PER TESSUTI E PER PROFONDITA’
•1951 VAN DER AUE: TABELLE TERAPEUTICHE I IA II IIA III IV

7. •1952 MODELLO DIFFUSIVO DI HEMPLEMAN
•1956 DES GRANGE-DWYER-WORKMAN CONFERMANO L’IPOTESI CHE IL RAPPORTO TOLLERATO VARIA DA TESSUTO A TESSUTO E CON LA PROFONDITA’
•1957 VALORI “M” DI WORKMAN (MAX TENSIONE TOLLERATA)
•BUHLMANN PROPONE I SUOI VALORI “M” E LI ESPRIME IN BAR

8. •MODELLO TERMODINAMICO HILLS
•VPM (D.E. Yount)
•RGBM (Dr B. Wienke)
•MODELLI PROBABILISTICI

9. MA ALLA FINE COSA ABBIAMO CONCLUSO…

10. …CHE IL CAMMINO E’ ANCORA LUNGO…

11. …POICHE’ POSSIAMO SICURAMENTE DIRE E’ CHE FINO AD ORA TUTTI I MODELLI DECOMPRESSIVI SONO STATI TESTATI CON SIMULAZIONI MATEMATICHE… MA SUL CAMPO?

12. LO STUDIO PILOTA

13. RATIO DECO vs V-Planner

14. LE BOLLE
•SECONDO LA TEORIA NOTA COME “DELLA DOPPIA FASE” E’ UN FATTO CHE OGNI IMMERSIONE PRODUCE BOLLE
•LE BOLLE CIRCOLANTI NASCONO VEROSIMILMENTE DA MICRONUCLEI A LIVELLO ENDOTELIALE CHE IN QUALCHE MODO SI “ATTIVANO” AUMENTANDO DI VOLUME DURANTE LA FASE DI RISALITA
•ESISTONO UNA SERIE DI FATTORI BIOUMORALI CHE SI CONTROBILANCIANO, L’EQUILIBRIO DEI QUALI FA LA DIFFERENZA TRA UNA BELLA IMMERSIONE E UNA DCI

15. AZIONE DELLE BOLLE
•OSTRUZIONE VASALE PERCHE’ LE BOLLE CIRCOLANDO OCCLUDONO I VASI (TROMBO)
•AGGREGAZIONE PIASTRINICA
•ATTIVAZIONE MEDIATORI DELL’INFIAMMAZIONE
•ATTIVAZIONE CASCATA DEL COMPLEMENTO
•STASI CAPILLARE POLMONARE
•STASI VENOSA VERTEBRALE CON INFARCIMENTO EMORRAGICO MIDOLLARE
•AUMENTO RESISTENZE VASCOLARI PERIFERICHE
•RIDUZIONE GITTATA CARDIACA

16. QUNDI SICURAMENTE DUE COSE POSSIAMO DIRE DELLE BOLLE
•CIRCOLANO NEL TORRENTE EMATICO
•ATTIVANO UNA RISPOSTA BIOUMORALE MASSIVA DELL’ORGANISMO

17. La risposta bioumorale
GLI STUDI DEL PROFESSOR THOM (2010) HANNO DIMOSTRATO CHE I MICRONUCLEI ATTIVATI SONO IN GRADO DI STIMOLARE LA RISPOSTA INFIAMMATORIA ATTRAVERSO MECCANISMI BIOUMORALI CHE RICONOSCONO NELLE “MICROPARTICELLE” (POLVERE CELLULARE) IL LORO ATTORE PRINCIPALE

18. La risposta bioumorale
•L’attivazione della cascata del complemento
•L’attivazione piastrinica
•L’adesione all’endotelio dei polimorfonucleati
•La diapedesi leucocitaria
Sono tutti meccanismi che sostengono la risposta infiammatoria sistemica

19. DCI come risposta infiammatoria sistemica
Le manifestazioni della DCI sono di fatto il risultato di una risposta infiammatoria generalizzata dell’organismo, innescata si dalle bolle ma sostenuta poi da mediatori bioumorali.
Questo nuovo modo di interpretare la DCI ha cambiato anche l’atteggiamento terapeutico della medesima.
Quello che oggi chiediamo all’OTI non è di ricomprimere le bolle ma di fermare l’infiammazione.

20. PARTENDO DA QUESTI DUE ASSUNTI CI ASPETTIAMO CHE: SE LE BOLLE CIRCOLANO, LE POSSO INDIVIDUARE NEL TORRENTE EMATICO SE LE BOLLE ATTIVANO UNA RISPOSTA BIOUMORALE, POSSO DOSARNE I MEDIATORI

21. Una decompressione adeguata
Possiamo a questo punto verosimilmente ipotizzare che una buona decompressione deve mantenere le bolle entro limiti accettabili e non deve consentire l’innescarsi di quella cascata infiammatoria responsabile delle manifestazioni di DCI, ossia non deve consentire il rilascio di quei mediatori proinfiammatori che guidano la risposta sistemica

23. SCOPO DELLO STUDIO PILOTA
QUELLO CHE ABBIAMO FATTO IN QUESTO STUDIO E’ STATO DI ANDARE A CONFRONTARE IN TERMINI DI PRODUZIONE DI BOLLE (CON L’ECOCARDIOGRAFIA) E IN TERMINI DI LIBERAZIONE MEDIATORI DELL’INFIAMMAZIONE (CON METODICA LUMINEX) SE ESISTONO DIFFERENZE TRA I DUE PROFILI DECOMPRESSIVI IN OGGETTO

24. VALUTAZIONE ECOCARDIO: CERCHIAMO LE BOLLE
•VALUTAZIONE ECOCARDIOGRAFICA CON SCALA DI BRUBAKK (Eftedal O. Brubakk O. UHM 1997; 24: 293-299)
•RILEVAZIONE A 30’ E 90’ DALL’EMERSIONE

25. BRUBAKK SCALE
•GRADO 0 : no observable bubbles
•GRADE 1 : occasional bubbles
•GRADE 2 : at least one bubble every four cardiac cycles
•GRADE 3 : at least one bubble every cardiac cycle
•GRADE 4 : at least one bubble . cm2 in every image
•GRADE 5 “WHITE-OUT”, single bubbles can not be discriminated

26. BOLLE ALL’ECOCARDIO

27. CON L’ECOCARDIOGRAFIA…

28. DOSAGGIO MEDIATORI
MICROPRELIEVO DI SANGUE
SEPARAZIONE SIERO
DOSAGGIO CITOKINE: METODO LUMINEX (Vignali DA. Multiplexed particle-based flow cytometric assays. J Immunol Metods 2000; 243-255

29. …CON LA RICERCA DI CITOCHINE

30. MATERIALI E METODI
•Al termine di una immersione tecnica sono stati studiati 14 sommozzatori, 7 hanno utilizzato il profilo “ratio deco” e 7 il profilo generato dal V- Planner
•L’immersione è stata di tipo quadro, profondità media -50mt per un tempo di fondo (ABT) di 25’
•Miscela di fondo Trimix 18/45
•Deco gas EAN 50% e ossigeno

31. CRITERI DI INCLUSIONE
•Il campione è stato reclutato in modo tale che i sommozzatori fossero di età compresa tra i 27 e i 51 anni e di solo sesso maschile, poiché non sappiamo se la variante “sesso femminile” possa in qualche modo introdurre variabili non note.
•Tutti i soggetti sono stati scelti tra quelli che non hanno in passato avuto episodi di PDD (Patologia da Decompressione), la scelta è stata dettata dal fatto che la presenza dei suddetti sintomi potrebbe essere indice di problemi sottostanti preesistenti, impossibili per noi da studiare, tali da falsare le osservazioni (ex FOP, etc...).
•Sono stati esclusi anche i soggetti obesi perché la variabile della eccessiva massa adiposa potrebbe introdurre fattori disturbanti ignoti. A tal proposito sono stati reclutati solo sommozzatori che risultavano avere una circonferenza misurata sotto l’arcata costale inferiore a 94cm.
N.B.
Tutti i sommozzatori arruolati sia in questo studio che nel DECOMPRESSIONPROFILES, che vedremo in seguito, hanno effettuato le immersioni per loro libera scelta (le avrebbero effettuate indipendentemente dallo studio), seguendo metodiche decompressive di loro abituale uso. Il gruppo di ricerca si è limitato ad osservare ciò che accade fisiologicamente dopo aver ottenuto dai soggetti il permesso scritto di effettuare i prelievi ematici e l’ecocardiografia. Nessun obbligo ne indicazione è stata posta sul tipo di immersione e sul profilo decompressivo.

32. IL PROFILO RATIO DECO
DEEP RUN TIME STOP GAS 50 25 Tx 18 45 40 26 risalita a 10 mtminuto 36 28 1 deep stop a partire dal 75 %
della profondità 33 29 1 30 30 1 27 31 1 24 33 2 deep stop del 50 % della
profondità 21 38 5 OEA 50 18 43 5 OEA 50 15 45 2 OEA 50 12 47 2 OEA 50 9 51 4 Tx 1845 6 63 12 ossigeno 3 69 6 ossigeno
Superficie 70 totale 18' di OEA 50% e 18' di ossigeno tempo toale di deco ( OEA 50% + ossigeno ) richiesta di 35 minuti, abbiamo arrotondato a 36 minuti ( 18 di OEA 50% + 18 di ossigeno )

33. IL PROFILO V-PLANNER
DEEP RUN TIME STOP VEL.RIS.
50 25 10mt/min
40 26
36 27 1
30 28 1 3mt/min
27 29 1
24 31 2
21 33 EAN 50 2
18 34 1
15 37 3
12 40 3
9 44 4
6 54 OXYGEN 10 1mt/min
0 60 6
R Azoto 1,1
R Elio 0.9
Vel discesa 20mt/min
Vel risal 10 mt/min

34. MATERIALI E METODI
Alla riemersione i sommozzatori sono stati sottoposti ad indagine ultrasonografica cardiaca (sulla imbarcazione appoggio Abracadabra messaci a disposizione dall’ Argentario Divers di Porto Ercole) da parte del Dr. Claudio Marabotti per la ricerca di bolle circolanti visualizzate in cavità cardiaca destra secondo la metodica e la scala di classificazione proposta da Eftedal e Brubbak nel 1997 (Eftedal O. and Brubbak O. UHM 1997; 24: 293-299) La registrazione è stata effettuata a 30’ e 90’

35. MATERIALI E METODI
•Inoltre il Prof. Spisni dell' università di Bologna ha effettuato dei microprelievi per il dosaggio di mediatori dell'infiammazione, con puntura digitale e successiva separazione del siero.
•La metodica prevede micropuntura, prelievo in eppendorf sterili, attesa di 15 min per la coagulazione, centrifugazione a 6000xg per 10 minuti, prelievo del siero come surnatante e trasferimento in nuova eppendorf. Congelamento a -20 per il trasporto poi -80 fino alle analisi. Dosaggio citochine: metodo Luminex (Vignali DA. Multiplexed particle-based flow cytometric assays. J Immunol Methods 2000;243:243–255.) Confrontando quindi i due profili in termini di liberazione di mediatori.

36. RISULTATI
Per quanto riguarda le citochine dosate nei due profili, pur osservando aumenti in proporzione diverse di mediatori differenti, non si sono evidenziati dati statisticamente significativi tali da indurre a concludere che i due profili avessero in qualche modo ottenuto risultati non sovrapponibili

37. RISULTATI
•La valutazione ecocardiografica è stata effettuata come già sopra esposto con metodica ecocardiografica trans toracica utilizzando per la valutazione la scala di Eftedal e Brubbak O.
•Dall'indagine ecografica del gruppo V-Planner è emerso che cinque soggetti avevano grado 0, un soggetto grado 2 e un soggetto grado 3.
•Nel gruppo “Ratio deco” tre soggetti con grado 0, un soggetto grado 1, un soggetto grado 2, un soggetto grado 3 e un soggetto grado 4.

38. RISULTATI
RISULTATO DEL TEST DI FISHER
ECO + ECO - Totale
V-planner 2 5 7
R.D. 4 3 7
Totale 6 8 14
The two-tailed P value equals 0,6434. The association between rows (groups) and columns (outcomes) is considered to be not statistically significant.

39. CONCLUSIONI
•Dall’ analisi dei dati ottenuti dal dosaggio delle citochine effettuato sul pool di campioni pesati, abbiamo visto che alcune citochine depongono per un miglior profilo decompressivo effettuato con la ratio deco, ma all'opposto vi sono citochine, che indicherebbe nel profilo V-Planner una risalita migliore. Vi sono poi alcune citochine che non hanno evidenziato differenze in termini di concentrazione tra i due gruppi.
•Il confronto tra i due profili in termini di produzione di bolle non ha dato una differenza statisticamente significativa. Non è emersa una prevalenza di “bolligeni” nell'uno o nell'altro profilo.

40. CONCLUSIONI
Alla luce di quanto sopra esposto, anche se sembrerebbe maggiore il numero di citochine i cui livelli diminuiscono con il profilo ratio deco, pur rendendoci conto dell'esiguità del campione da noi analizzato, non sono per ora emerse differenze significative tra i due profili scelti e quindi tra le due applicazioni V-planner e ratio deco. Non possiamo affermare, alla luce dei dati esposti, che la “ratio deco” configuri un profilo certamente più sicuro rispetto al V-Planner, che era la nostra ipotesi iniziale, ma, d’altra parte, non si può nemmeno affermare che sia meno valido.

41. CONCLUSIONI
NON SONO EMERSE DIFFERENZE STATISTICAMENTE SIGNIFICATIVE TRA I DUE PROFILI IN STUDIO
LO STUDIO PILOTA HA AVUTO IL GRANDE MERITO DI AVERCI PERMESSO DI METTERE A PUNTO LA METODICA

42. REUNION 2013 TRICONTINENTAL SCIENTIFIC MEETING ON DIVING AND HYPERBARIC MEDICINE

43. REUNION 2013
•Il metodo è stato presentato in un poster al Tricontinental Scientific Meeting On Diving And Hyperbaric Medicine a Settembre del 2013 sull’isola di Reunion nell’Oceano indiano, raccogliendo il consenso della comunità scientifica internazionale.

45. IL NUOVO STUDIO
CON IL PROTOCOLLO “DECOMPRESSION PROFILES” CI PROPONIAMO DI COMPARARE ALCUNI PROFILI DECOMPRESSIVI BASATI SULLA “TEORIA DELLA DOPPIA FASE” CON UN PROFILO “COMPARTIMENTALE” PURO AL FINE DI CONFRONTARE LA VALIDITA’ DI QUESTE APPLICAZIONI.

46. IL NUOVO STUDIO
IN ULTIMA ANALISI QUINDI LO SCOPO FINALE E’ DI INIZIARE UNA VERIFICA SUL CAMPO, IN MARE, DELLA TEORIA A DOPPIA FASE METTENDOLA A CONFRONTO CON LA TEORIA COMPARTIMENTALE ORMAI LARGAMENTE TESTATA

47. IL NUOVO STUDIO
•AD APRILE del 2012 ABBIAMO INIZIATO A TESTARE CON LE METODICHE SOPRA ESPOSTE DUE APPLICAZIONI DELLA TEORIA A “DOPPIA FASE” (Ratio Deco e Mnemonic Deco System di UTRtek) CON UN PROFILO DI RIFERIMENTO “COMPARTIMENTALE BUHLMANNIANO” PURO GENERATO CON IL PROGRAMMA “Z-PLAN”

48. STUDIO CITOCHINE
•Abbiamo effettuato un prelievo ematico su 30 volontari per individuare quali fossero realmente le citochine proinfiammatorie, le cui modificazioni in termini di concentrazione ematica, coinvolte nel fenomeno “immersione” e discriminarle così da quelle alterate da freddo e fatica muscolare

49. STUDIO CITOCHINE
•20 sommozzatoria hanno effettuato una immersione ricreativa al limite di curva nelle acque del lago di Lecco
•10 sommozzatori, equipaggiati, si sono limitati a nuotare in superficie nello stesso specchio d’acqua per il medesimo tempo
•A tutti sono stati eseguiti prelievi ematici pre e post immersione

50. I NUOTATORI

51. DECOMPRESSIONPROFILES
•20 sommozzatori effettueranno un immersione a 50mt per un tempo di fondo di 25’ utilizzando come gas di fondo un Tx1 18/45 e come deco gas EAN 50 e Ox 100% seguendo un profilo compartimentale puro.
•20 sommozzatori effettueranno un immersione a 50mt per un tempo di fondo di 25’ utilizzando come gas di fondo un Tx1 18/45 e come deco gas EAN 50 e Ox 100% seguendo un profilo decompressivo Ratio Deco
•20 sommozzatori effettueranno un immersione a 50mt per un tempo di fondo di 25’ utilizzando come gas di fondo un Tx1 18/45 e come deco gas EAN 50 e Ox 100% seguendo un profilo Mnemonic Deco System UTRtek

52. DECOMPRESSIONPROFILES
•A tutti i volontari sarà effettuato un prelievo ematico pre e post immersione per la ricerca delle citochine infiammatorie
•Ecocardiografia trans toracica pre e post immersione per la ricerca di bolle
Secondo le metodiche esposte sopra e presentate al congresso internazinale a Reunion 2013

53. DECOMPRESSIONPROFILES
AL TERMINE DELLO STUDIO DOVREMMO ESSERE IN GRADO DI DIRE SE I SISTEMI MNEMONICI TESTATI BASATI SULLA TEORIA DELLA DOPPIA FASE SIANO ALMENO ALTRETTANTO VALIDI SE NON SUPERIORI AD UN CLASSICO PROFILO COMPARTIMENTALE SULLA BASE DELLA LIBERAZIONE DI MEDIATORI PROINFIAMMATORI E SUI RILIEVI ECOCARDIOGRAFICI

54. DECOMPRESSIONPROFILES
LUNGI DA NOI L’IDEA CHE QUESTO STUDIO POSSA GETTARE UNA LUCE DEFINITIVA SULLA VALIDITA’ DI UN SISTEMA DECOMPRESSIVO RISPETTO AD UN ALTRO MA SIAMO CONVINTI CHE I RISULTATI APRIRANNO UN PROFICUO DIBATTITO SCIENTIFICO.

55. IL FUTURO
DIAMO IL VIA A QUESTO STUDIO CON L’ABIZIOSA SPERANZA DI APRIRE UN FILONE DI RICERCA ATTO A TESTARE IN VIVO LA TEORIA “A DOPPIA FASE”, FINO AD ORA ANALIZZATA SOLO CON SIMULAZIONI MATEMATICHE.

56. IL FUTURO
INTAPRENDIAMO QUESTA STRADA NELLA CONVINZIONE CHE DARE RISPOSTE, TESTATE IN MARE, SU APPLICAZIONI VERSO LE QUALI SI STANNO INDIRIZZANDO, NEGLI ULTIMI ANNI, MOLTI SISTEMI DECOMPRESSIVI E SOFTWARE SUBACQUEI, AUMENTERA’ LA SICUREZZA DELLE IMMERSIONI STESSE.

57. GRAZIE PER L’ATTENZIONE
HANNO COLLABORATO ALLO STUDIO PILOTA:
SCUOLA SUPERIORE SANT’ANNA di PISA
ISTITUTO DI FISIOLOGIA CLINICA del CNR di PISA
CENTRO STUDI EXTREME
UNIVERSITA’ DI BOLOGNA
ISTITUTO IPERBARICO di RAVENNA
ISTITUTO IPERBARICO di ZINGONIA
Per l’organizzazione e la logistica
SCUOLA SUB 0-100
ARGENTARIO DIVERS di PORTO ERCOLE
UTRtek
UTD

58. GRAZIE…

59. Dr. Stefano Brambilla s.brambillautrtek@libero.it cel. 3488828043