Nov 5, 2014 - Jun 7, 2015

Herzblut. Geschichte und Zukunft der Medizintechnik

Technoseum - State Museum of Technology and Work in Mannheim

Highlights der Medizingeschichte

1543 - Der Blick ins Innere des Körpers:
Andreas Vesalius´ (1514-1564) Werk „De humani corporis fabrica libri septem“, „die sieben Bücher über den Aufbau des menschlichen Körpers“, begründeten 1543 die moderne Anatomie. 1537 führte Vesalius seine erste öffentliche Sektion im Anatomischen Theater in Löwen durch. So gewann er Erkenntnisse über Skelett und innere Organe des Menschen, die die Medizin grundlegend veränderten. Mit dem Buchdruck und den Möglichkeiten der Vervielfältigung fanden seine Schriften weite Verbreitung.

Der Aderlass wurde gemäß den Vorstellungen der Humoralpathologie sowohl zu diagnostischen als auch zu therapeutischen Zwecken angewandt. Ein im 18. und 19. Jahrhundert in Deutschland besonders häufig eingesetztes Instrument zur Öffnung der Blutgefäße war der Aderlassschnepper. Eine Messerspitze konnte mit Hilfe einer Feder gespannt werden. Beim Lösen schnellte sie durch die Haut und schnitt in die Wand des Blutgefäßes.

Das "Wund-Artzneyische Zeug-Hauß" des Ulmer Stadtarztes Johannes Scultetus ist eines der einflussreichsten chirurgischen Lehrbücher seiner Zeit. Es stellt die wichtigsten damaligen Instrumente und Operationen vor, wie die Entfernung von Blasensteinen. Die Erstausgabe erschien in lateinischer Sprache. Eine Übersetzung machte es den meist handwerklich ausgebildeten Chirurgen zugänglich, die kein Latein konnten.

Eine der riskantesten Operationen der Vormoderne war die Oberschenkel-Amputation, für die es eigene Bestecke gab. Diese beinhalteten neben der Amputationssäge zum Durchtrennen des Knochens unter anderem auch eine Tourniquet genannte Vorrichtung zum Abbinden der Arterien. Der Schmerz konnte nicht gemindert, aber durch die Geschwindigkeit des geübten Chirurgen verkürzt werden.

Der Pelikan gehört zu den ältesten Instrumenten zur Entfernung von Backenzähnen. Er wurde teilweise bis ins 19. Jahrhundert eingesetzt. Das Gerät besteht aus einer Klaue und einem Widerlager. Mit der Klaue wurde die Zahnkrone umfasst, während das Widerlager gegen den Kieferknochen gepresst wurde. Sein Name leitet sich vermutlich von der Ähnlichkeit der Klaue mit dem Schnabel des Pelikans ab.

1628 - Die Entdeckung des Blutkreislaufes:
Der Forscher William Harvey (1578-1657) revolutionierte 1628 mit seinem Werk „De motu cordis“ die Medizinwelt. Seine Untersuchungen widerlegten die bisherige Annahme, das Blut werde in der Leber neu gebildet und im Körper verbraucht. Aus der großen Menge des Blutes, das in nur einer Stunde durch die Schlagader fließt, schloss Harvey, dass so viel Blut nicht immer neu gebildet werden könne und es einen zirkulierenden Blutkreislauf geben müsse.

1796 - Der Beginn der Schutzimpfung: Weil der Landarzt Edward Jenner (1749-1823) beobachtete, dass Menschen, die zuvor an ungefährlichen Kuhpocken erkrankt waren, im Anschluss daran immun gegen Pocken waren, wagte er einen damals ungewöhnlichen Test: Er infizierte 1796 einen Jungen mit Kuhpocken und Wochen später mit den echten Pocken. Der Junge blieb gesund, zeigte keine Symptome und das Verfahren der Schutzimpfung war geboren. 1874 wurde die Pockenpflichtimpfung im Deutschen Reich gesetzlich verordnet.

Die Homöopathie geht auf den Arzt Samuel Hahnemann zurück. Er entwickelte sie um 1790 in Augsburg in Abgrenzung zur traditionellen Medizin, die große Mengen giftiger Stoffe wie Quecksilber verabreichte. Dagegen setzte er Arzneinen nur extrem verdünnt ein und verwendete Stoffe, die beim Gesunden Symptome auslösten wie die Krankheit beim Kranken. Hahenmann nahm den kranken Menschen als Ganzes in den Blick. Seine Ideen waren bald ebenso populär wie umstritten.

1819 - Die Erfindung des Stethoskops:
Ein Arzt ohne Stethoskop? Undenkbar. Das wichtige Arztinstrument war eine Erfindung des französischen Arztes René Théophile Hyacinthe Laënnec (1781-1826). Um sein Ohr beim Abhören nicht direkt auf die Brust des Patienten legen zu müssen, nahm er eine Papierrolle und stellte fest, dass er damit sogar besser hören konnte und entwickelte 1819 das hölzerne Höhrrohr, den Vorläufer des heute bekannten Schlauchstethoskops.

1846 - Die Einführung moderner Narkosverfahren:
Vor dem 19. Jahrhundert waren Narkosen bei chirurgischen Eingriffen weitgehend unbekannt. Was man kannte, waren diverse Pflanzen wie Schlafmohn, Hanf oder die Alraune, die die Schmerzen lindern und betäuben sollten. Die erste Allgemeinanästhesie gelang dem Zahnarzt William Thomas Morton im Oktober 1846 in Boston. Der Patient hatte zuvor Ätherdämpfe eingeatmet. Schnell wurden in den Jahrzehnten darauf weitere Narkotika sowie erste Narkosemasken, auf die das Narkosemittel gebracht wurde, entwickelt.

1850 - Die Entdeckung der Zellularpathologie:
Wie kommt es zu Krankheiten? Welchen Verlauf können Krankheiten nehmen? Rudolf Virchow (1821-1902), Arzt an der Berliner Charité, ließen diese Fragen nicht los und er entwickelte 1850 die revolutionäre Theorie der Zellularpathologie. Virchow ging davon aus, dass der ganze Körper aus Zellen besteht, die verschiedene Aufgaben haben. Daraus schloss er: Jede Krankheit sei auf Veränderungen auf der Ebene der Zellen zurückzuführen – eine Ansicht, die zum Teil bis heute Geltung hat.

1851 - Die Erfindung des Augenspiegels:
Sehen, was im Körper verborgen ist: Als Professor der Physiologie und Pathologie erforschte Hermann von Helmholtz (1821-1894) wie man das Auge untersuchen konnte und erfand 1851 den Augenspiegel: Der Augenspiegel, auch Ophthalmoskop genannt, war das erste Gerät, mit dem man in das Innere eines Organs schauen konnte, ohne in das selbige eindringen zu müssen. So konnten die Netzhaut und die sie versorgenden Blutgefäße im Auge untersucht werden.

1871 - Der erste Tretbohrer im Einsatz:
Mund auf: Auch in der Mundhygiene tat sich im 19. Jahrhundert einiges. Der amerikanische Zahnarzt James Beall Morrison ließ sich 1871 seine „Dental Engine“ patentieren, einen Tretbohrer, den er aus einem Handbohrer und einer Nähmaschine gefertigt hatte und der per Fuß betrieben wurde. Das Modell trat innerhalb kürzester Zeit einen Siegeszug in den USA und Europa an.

1872 - Die Keime haben keine Chance:
Dass Keime Auslöser vieler Krankheiten und Infektionen sind, blieb lange Zeit unentdeckt. 1872 veröffentlichte der Mikrobiologe Ferdinand Julis Cohn (1828-1898) seinen Artikel „Untersuchungen über Bakterien“, mit dem die Erforschung der Bakterien beginnt. Den Forschungen Louis Pasteurs (1822-1895) war es schließlich zu verdanken, dass Vorgänge der Gärung oder der Verwesung Mikroorganismen zugeordnet wurden. Es war allerdings der britische Chirurg Joseph Lister (1827-1912), der die Keimtheorie umsetzte: Er entwickelte eine Sprühvorrichtung für Karbolsäure, um bei seinen Operationen eine keimfreie Umgebung zu schaffen. Mit dieser Karbolsäure, einem antiseptischen Mittel, wurden während einer Operation das Operationsfeld und die Hände des Chirurgen besprüht.

Die ersten keimfreien Operationen wurden durch Zerstäuber ermöglicht, die ein Desinfektionsmittel, meist Karbol, über das Operationsfeld versprühten. Erstmal setzte um 1860 Joseph Lister in Glasgow dieses Verfahren ein. In Frankreich griff der Chirurg Just Lucas-Championnière dies auf. Zerstäuber dieses Typs wurden noch in den 1920er Jahren zur Wundbehandlung angeboten.

1880 - Der Anfang der Bakteriologie:
Der französische Naturwissenschaftler Louis Pasteur (1822-95) und der deutsche Arzt Robert Koch (1843-1910) beschreiben beide um 1880 erstmals Mikroben als Erreger gefährlicher Krankheiten und Seuchen. In Deutschland setzte verstärkt eine Hygienebewegung ein und es kam zur Gründung des ersten Hygieneinstituts als Vorläufer der Gesundheitsämter.

1883 - Die Einführung allgemeiner Sozialversicherungen:
Aus der Not geboren: Mit der im Jahre 1883 von Otto von Bismarck eingeführten Krankenversicherung, wollte der Reichskanzler die Not erkrankter Arbeiter lindern, nicht zuletzt um die Arbeiterschaft durch diese Reformen an den Staat zu binden. 1884 folgte die Unfallversicherung und ab 1889 konnten sich Arbeitnehmer erstmals gesetzlich gegen die Folgen von Alter und Invalidität absichern. Das Sozialsystem, das eine Vorreiterstellung in Europa genoss, wurde in den Folgejahren auf Angestellte ausgeweitet.

1895 - Die Entdeckung der Rötgenstrahlen:
Ob Conrad Röntgen am Abend des 8. November 1895 wusste, welche Folgen seine Entdeckung für die Medizin hatte? An diesem Abend beobachtete er einen Leuchtschirm während des Betriebs der Kathodenstrahlröhre, der trotz Abdeckung der Röhre hell zu leuchten begann. Es folgte schnell die Röntgenaufnahme der Hand seiner Frau, die er seiner Veröffentlichung „Über eine neue Art von Strahlen“ beifügte. 1901 erhielt Röntgen für seine Entdeckung den Nobelpreis für Physik.

Durchleuchtet bis zum kleinen Zeh:
Als Wilhelm Röntgen 1895 die Röntgenstrahlen entdeckte, konnte er noch nicht ahnen, dass es die Strahlen in Form eines Schucoskops sogar bis ins nächste Schuhgeschäft schaffen würden. Wie so oft, gab das Militär dabei den Anstoß: Weil man im Ersten Weltkrieg viel Erfahrung im Röntgen von verletzten Füßen der Soldaten sammeln konnte und einen gut sitzenden Stiefel als das wichtigste Kleidungsstück erkannte, wurde viel Energie in die Entwicklung eines Gerätes entwickelt, das die Füße röntgen und zeigen konnte, ob ein Schuh zu eng ist. 1920 wurde das erste Pedoskop bzw. Schucoskop in Boston der Weltöffentlichkeit vorgestellt. Es folgten zwischen 1920 und 1950 weitere 10.000 Geräte allein in den USA, die dazu dienen sollten, zu prüfen, ob ein Schuh passte und die Zehen genügen Bewegungsfreiheit hatten.


Das Schucoskop setzte sich schnell auch in Europa durch und erlebte seinen Aufstieg mit dem Aufkommen der Schuh-Massenproduktion dank Medizin und Marketing: Es versprach den passenden Schuh, für jeden Fußtyp, auf wissenschaftlicher Basis und mit modernster Röntgentechnik belegt. Dabei waren vor allem Kinder und Eltern die Zielgruppe: Für Kinder war das Gerät ein faszinierendes Spielzeug, das das lästige Anprobieren erträglicher machte. Eltern gab es das gute Gefühl, den richtigen, gesunden Schuh für ihr Kind zu finden.

Das Schucoskop, das im TECHNOSEUM zu sehen ist, wurde von der Schelmer & Co. AG in Hagen 1956 hergestellt. Um zu sehen, wie der Fuß in den ausgewählten Schuh passte, musste sich der Kunde auf das Podest stellen – für Kinder gab es einen speziellen hohen Sockelaufsatz – und seine Füße in das Gerät stecken. Zwei Griffe ermöglichten dabei einen festen Halt. Im Unterbau befanden sich die Röntgenröhren, die nach oben hin und damit durch den Fuß hindurch strahlten. Durch Seitenschlitze im Schucoskop, die oben und seitlich angebracht waren, konnten der Kunde und der/die Schuhverkäufer/in den Sitz des Schuhpaares begutachten.

Das Ende für das Schucoskop:
Erst in den 1950er Jahren wurden Untersuchungen angestellt, die belegten, dass von den Geräten eine außerordentlich hohe Strahlenbelastung ausging. Wer also bei einem Schuhkauf gleich mehrmals das Gerät zur Passform befragte oder als Schuhverkäufer/in arbeitete, hatte sich einer gefährlich erhöhten Strahlung ausgesetzt. Anfang der 1960er Jahre wurden die Geräte schließlich verboten und verschwanden damit wieder aus den Schuhgeschäften.

1897 wurde Acetylsalicylsäure erstmals in chemisch reiner und haltbarer Form künstlich hergestellt. Nach erfolgreichen Studien kam sie 1900 unter dem Handelsnamen Aspirin als eines der ersten Schmerzmedikamente in Tablettenform auf den Markt. So konnte das Präparat genauer dosiert werden und gleichzeitig wirkte man dem illegalen Strecken des Pulvers entgegen.

Seit 1900 breitete sich die Kinderlähmung weltweit aus. Die Infektionskrankheit, die durch Polioviren hervorgerufen wurde, befiel Nervenzellen des Rückenmarks, die die Muskeln steuerten, und führte zu schwerwiegenden Lähmungserscheinungen, auch der Atemmuskulatur. Ein selbstständiges Atmen war so nicht mehr möglich. Allein die Polio-Epidemie im Jahr 1914 in den USA kostete mehr als 27.000 Menschen das Leben. Bis der US-Immunologe Jonas Salk 1954 endlich einen Impfstoff gegen die Kinderlähmung fand, mussten man auf andere Art und Weise gegen die Krankheit ankämpfen.

1928 bringt der Ingenieur Philip Drinker mit seinem Kollegen Louis Shaw die Lösung: Shaw hatte herausgefunden, dass eine narkotisierte Katze in einer luftdicht abgeschlossenen Box am Leben erhalten werden, indem man einen Wechsel von Über- und Unterdruck erzeugt. Beide Ingenieure übertragen das System auf den Menschen und erfinden die Beatmungsmaschine der eisernen Lunge. Sie baut einen Unterdruck auf, der das Zwerchfell ersetzt und den Brustkorb hebt, damit die Lunge Luft erhält. Der Patient liegt dabei in einem luftdicht abgeschlossenen Rohr, aus dem nur der Kopf herausragt. Nachdem die Erfinder erfolgreich ein achtjähriges an Polio erkranktes Mädchen in ihrer Beatmungsmaschine wiederbeleben, wird der sogenannte Tank-Respirator, so die offizielle Bezeichnung der eisernen Lunge – am 14. September 1929 der Öffentlichkeit vorgestellt. 1936 gibt es bereits weltweit 222 Geräte, die zur Verfügung stehen.

Viele der Patienten, die zur Behandlung in die eiserne Lunge mussten, konnten diese auch wieder verlassen, nachdem die Entzündungen abgeklungen waren und alle Muskeln wieder arbeiten konnten. Viele Patienten verbrachten aber auch mehrere Jahrzehnte im lebenserhaltenden Instrument, machten ihren Abschluss, schrieben ihre Doktorarbeit oder heirateten. Die Australierin June Middleton gilt weltweit als die Patientin, die am längsten in der eisernen Lunge liegen musste: 61 Jahre verbrachte sie über 21 Stunden am Tag in der Maschine. Sie starb 2009 im Alter von 83 Jahren.

1948 - Die Gründung der Weltgesundheitsorganisation WHO:
Mit dem Ziel, das bestmögliche Gesundheitsniveau für alle Menschen zu realisieren, wurde die Weltgesundheitsorganisation mit Sitz in Genf im April 1948 gegründet. Heute zählen 194 Mitgliedsstaaten zur WHO, deren Hauptaufgabe vor allem in der Bekämpfung von Infektionskrankheiten auf der ganzen Welt liegt.

Die Sauerbruchhand, eine sowohl technisch als auch chirurgisch genial durchdachte Armprothese, mit der es erstmals möglich war, durch eigene Muskelkraft zu greifen, fassen und zu halten, wurde von Ferdinand Sauerbruch (1875-1951) gemeinsam mit dem Schweizer Maschinenbauprofessor Aurel Stodola (1859-1942) in der Zeit des ersten Weltkriegs entwickelt.
Diese hoch entwickelte Prothese war allerdings nicht von jedermann zu erwerben, da sie nur für die höheren Ränge des Militärs erschwinglich war.
Dennoch war die Nachfrage so groß, dass man ab 1919 in der "Deutschen Ersatzglieder-Gesellschaft Sauerbruch G.m.b.H" ( D.E.R.S.A) die Prothesen genormt und typisiert zu fertigen begann.

In den Anfängen der Labormedizin spielten die Chemie und die Mikroskopie eine herausragende Rolle. Heute erweitern molekularbiologische Methoden, wie die genetische Diagnostik, die Bandbreite der Untersuchungen. Der größte Teil der Analysen ist vollautomatisiert und läuft innerhalb kürzester Zeit ab.
Die Auszählung einer Blutprobe wurde lange Zeit mit großem Arbeitsaufwand per Hand durchgeführt. 1947 erfanden der Amerikaner Wallace H. Coulter und sein Bruder Joseph ein automatisches Zählgerät. Die Blutprobe fließt an zwei Elektroden vorbei, zwischen denen eine konstante Spannung besteht. Zellen verursachen dabei eine kurze Spannungsänderung, die gemessen werden kann. Eine exakte Auszählung ist somit möglich.

1965 - Die Antibabypille kommt auf den Markt:
Die sichere Empfängnisverhütung nahm in den 1950er Jahren Formen an. Der Wissenschaftler Carl Djerassi meldete 1951 einen Abkömmling des weiblichen Gelbkörperhormons Progesteron als Empfängnisverhütungsmittel zum Patent an. 1965 brachte Jenapharm die Pille „Ovosiston“ in der ehemaligen DDR erstmals auf den Markt. Heute ist die Pille in den Industrienationen das Verhütungsmittel Nr. 1.

1967: Die erste Herztransplantation gelingt:
Bis 1967 wurde die Transplantation eines menschlichen Herzens von einem Spender zu einem Empfänger nicht gewagt. Unter der Leitung von Christiaan Barnard gelang es den Medizinern am 3. Dezember in Kapstadt, einem Patienten ein gesundes neues Herz einzupflanzen. Der Patient verstarb 18 Tage später, der medizinische Erfolg ging dennoch um die Welt. Bereits ein Jahr später wurden weltweit schon 100 Herztransplantationen durchgeführt.

1980 - Die Entwicklung der minimalinvasiven Chirurgie:
In den 1980er Jahren entwickelte sich mit der minimalinvasiven Chirurgie ein neues, schonenderes Operationsverfahren. Über kleine Schnitte werden dabei optische Instrumente (Endoskope) in den Körper eingeführt, durch die der Arzt in den Körper sehen kann. Mit speziellen Instrumenten, wie Fasszangen, kann er dann ebenfalls durch kleine Zugänge im Körper operieren.

Bei diesem System handelt es sich um einen der ersten Manipulatoren, die als Assistenzsysteme in der minimalinvasiven Chirurgie zum Einsatz kamen. Durch Manipulatoren lassen sich chirurgische Eingriffe präzisieren. Zwei Arme sind mit chirurgischen Instrumenten ausgestattet und werden vom Operateur manuell gesteuert. Das System vollzieht die Bewegungen nach, skaliert sie nach unten und filtert das Zittern der Hände heraus. Der dritte Arm ist sprachgesteuert und gibt über ein Videoendoskop Einblicke auf das Operationsfeld. (Das Bild zeigt nur den sprachgesteuerten Arm des Systems)

Katalog zur Ausstellung
Credits: Story

Herzblut. Geschichte und Zukunft der Medizintechnik. Katalog der Großen Landesausstellung Baden-Württemberg 2014. Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt 2014

Credits: All media
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