Universitätsarchiv – Die Geschichte der Intensivbeatmung

Die Corona-Pandemie stellt seit Anfang des Jahres die Gesundheitssysteme der ganzen Welt vor eine große Herausforderung. Glücklicherweise ermöglicht die moderne Medizin heute in den meisten Fällen eine effektive Behandlung und rettet so viele Menschenleben.

Dies war aber nicht immer der Fall: Oft gab es Pandemien, die viele Menschenleben kosteten. Tuberkulose-, Polioepidemie, Spanische Grippe oder Hong Kong-Grippe usw. haben ähnlich wie die Corona-Infektion starke Auswirkungen auf die Lunge. Während die moderne Beatmungstechnik heute eine effektive Behandlung ermöglicht, war die klinische Behandlung durch Beatmungsgeräte bis Mitte des 20. Jahrhunderts eine Seltenheit. Bis dahin war die Tracheotomie, also das operative Öffnen der Luftröhre, die einzige Möglichkeit Patienten zu helfen.

Die Geschichte der Intensivbeatmung begann 1907 mit Heinrich Drägers Erfindung des Ur-Pulmotors. Die zeitgesteuerte Maschine sollte das Atmen als einen regelmäßigen und konstanten Vorgang regulieren. Mit diesem Konzept war Dräger seiner Zeit voraus, waren die Beatmungssysteme doch damals noch überwiegend druckgesteuert (heute sind sie primär zeitgesteuert). Dennoch war der Einsatz des Gerätes erst nach Modifikationen möglich. So wurde zum einen das Problem der Rückatmung von ausgeatmetem Gas durch ein Doppelschlauchsystem und eine modifizierte Ventilsteuerung gelöst, die die Trennung von ein- und ausgeatmeter Luft garantierte. Zum anderen war es erforderlich, die unflexible Steuerung zu verbessern. Einsatz fand das Gerät zunächst in der Notfallbeatmung.

Eines der frühen klinischen Beatmungssysteme war der Poliomat, der 1953 das erste Mal eingesetzt wurde. Im Gegensatz zum Pulmotor verfügte er über zentrale Messvorrichtungen zur Einstellung des Beatmungsdrucks.

Der Zweite Weltkrieg und die Polioepedemie von 1953/54 steigerten die Nachfrage nach klinischen Beatmungssystemen enorm, neue Konzepte wurden entwickelt. Zu nennen sind neben der Eisernen Lunge, deren Zylinder den Körper des Patienten bis zum Kopf umschließt und die durch abwechselnd entstehenden Unter- und Oberdruck eine passive Bewegung des Thorax ermöglicht, auch Rumpfbeatmungssysteme, die nach demselben Prinzip funktionieren. Außerdem ist der Spiromat zu erwähnen, der nach dem Balgbeatmungsprinzip arbeitet. Die Entwicklung von Universalventilatoren in den späten 1970er Jahren erlaubte eine erste elektronische Steuerung. Die weiterentwickelten Ventilatoren der 1980er Jahren ermöglichten den Betrieb durch elektromagnetische Ventile und graphisches Monitoring. Aus der heutigen Intensivbeatmung sind sie nicht mehr wegzudenken.

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Auch Forscher*innen der UDE sind an der Weiterentwicklung medizinischer Beatmungstechnik interessiert. Im Rahmen des Verbundprojektes FASMUSS (Faseroptisches Multi- Sensor-System für Anwendungen in der Medizin) entwickelte der Fachbereich Elektromechanische Konstruktion 1996 ein Multi-Sensor-System zur Intensivbeatmung von Patienten. Dies sollte die bis dahin nicht umsetzbare individuelle Einstellung auf den Patienten durch Messung von wichtigen Atmungsparametern ermöglichen. Konkret handelt es sich bei dem auf der MEDICA 1996 vorgestellten Instrument um einen Tubus, der mit drei Sensoren ausgestattet ist. Diese messen den Druck, die Temperatur und die Atemluftströme. Mithilfe der Messdaten wird die Einstellung des Beatmungsgerätes optimiert.

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