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Von der Herz-chirurgie und den Herzklappen.

Prof. Dr. med. C.F. VahlDr. med. K.F. Gruber-Gerardy

Meilensteine aus 2500 Jahren Herzgeschichte.

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“Before World war II, I had marvelled at the work of Drs. Whipple, Cutler, Churchill, Graham and Mr. Tudor Edwards of London, among others. I was confounded by their reluctance to touch … the heart. Some had flirted with intracardiac surgery … When I saw that largely mechanical heart with muscle power source and inflow valves, I wondered about the reluctance of these master surgeons to touch it. It seemed incomprehensible that we surgeons, who are considerably mechanically oriented, should not attack this significantly mechanical organ”, schreibt Dwight Harken.

Einige Jahrzehnte später – und um zahlreiche technische und apparative Entwicklungen reicher – ist die historisch-emotional begründete Zögerlichkeit gewichen und die Herzchirurgie ist zu einer ganz „normalen“ chirurgischen Disziplin geworden. Und ganz im Gegensatz zu der immer wieder kolportierten Aussage von Theodor Billroth: „Der Chirurg, der jemals versu-chen würde, eine Wunde am Herzen zu nähen, kann sicher sein, dass er die Achtung seiner Kollegen für immer verlöre“, ist der medizinisch indizierte Eingriff am Herzen heute ebenso State of the Art wie die Entfernung eines entzündeten Blinddarms.

Wie von Harken bereits angedeutet, feiert die Herzchirurgie ihre großen Erfolge erst seit den 50er Jahren des letzten Jahr-hunderts. Ohne die mit Namen wie Vesalius, Harvey, Groß-mann oder Rehn verbundenen großen Fortschritte in Anato-mie und Physiologie, in Diagnostik und Operationstechnik bleibt die Gegenwart allerdings doch ein wenig „blutleer“. Ich möchte Sie daher zu einer kleinen Zeitreise „ad fontes“ ein-laden – mit dem Schwerpunkt auf der Herzklappenchirurgie; begleitet von zwei Männern, die Mitte des 19. Jahrhunderts unser Denken revolutioniert haben:

•���Charles�Darwin,�für�den�„die�Zeit�…�die�wichtigste�Zutat�im�Rezept des Lebens [ist]“,

•���und�Rudolf�Virchow,�der�von�sich�sagte:�„Ich�besitze�zwei�Feh-ler, deren ich mir mit Freude bewußt bin, nämlich den, auch die alten Ärzte für wachere Beobachter zu halten, und den viel größeren, an Therapie zu glauben.“

Professor Dr. med. Christian-Friedrich Vahl Universitäts-Medizin Mainz –

Klinik und Poliklinik für Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie

Vorwort

Eine Naht verändert die Welt 4 - 5

Mythen, Märchen, Emotionen 6 - 7

Anatomische und physiologische Revolutionen 8 - 9

Pathologische Veränderungen 10 - 11

Selbstversuche und andere diagnostische Experimente 12 - 13

Von der Narkose und der Antisepsis 14 - 15

Chirurgische Techniken und apparative Fortschritte 16 - 17

Frühe Klappenoperationen 18 - 21

Künstliche Herzklappen 22 - 23

State of the Art - 2009 24

Ein genialer Ingenieur 25 - 26

Bild-/Literaturverzeichnis 27

Inhaltsverzeichnis

> E. C. Cutler, Fotografie, 20. Jh. > D. Harken, Fotografie, 20. Jh. > T. Billroth, Fotografie, 20. Jh. > R. Virchow, Fotografie, 19. Jh.

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> G. Bidloo, Anatomia

corporis humani, 1685 Jh.

> Leonardo da Vinci,

Manuskript, 15. Jh.

B. Eustachius,

Tabulae ana-

tomicae, 1714

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Er hieß Wilhelm Justus, war Gärtnergehilfe und im lauen Spätsommer des Jahres 1896 in einer Hafenkneipe in Frankfurt in eine Rauferei geraten. Das Küchenmesser, mit dem er attackiert worden war, hatte die Po-lizei rasch gefunden, Justus selbst lag rund 200 Meter weiter auf dem Kopfsteinpflas-ter, man musste nur der Blutspur folgen. Im Städtischen Krankenhaus konstatierte man eine tiefe Wunde zwischen der vierten und fünften Rippe, führte eine Sonde ein und schloss: „Das Herz … wir können nichts für ihn tun … sie überleben es nie.“ Eine Morphium-Injektion zur Schmerzlinderung und ein Eisbeutel zur Blutstillung schienen die einzige Hilfe für den Schwerverletzten – mit seinen grauen Händen, dem fahlen Gesicht, den tief liegenden Augen, mit den verengten Pupillen, mit Fieberschüben, stoß-weisem Atem und flatterndem Puls.

Eine Naht verändert die Welt

Bei seinem erfolgreichen Eingriff hatte Rehn – nach eigenem Eingeständnis – auch von glücklichen Zufällen profi-tiert: Aufgrund des großen Blutverlus-tes war das Blut nur langsam durch die Wunde gesickert, zudem hatten die Kühle der Nacht und der applizierte Eisbeutel zur relativ schnellen Blutge-rinnung beigetragen. Der langsame Herzschlag schließlich hatte das Aus-führen der Herznaht erleichtert. Über den erfolgreichen Eingriff publizierte Ludwig Rehn nicht nur anno 1896 im Zentralblatt für Chirurgie, ein Jahr später präsentierte er seinen putz-munteren Patienten auf dem Inter-nationalen Chirurgenkongress in Berlin. „Rehns epochemachende Operation hat endgültig gezeigt, dass Eingrif-fe am Herzen des Menschen, zumin-

dest bis zu einem gewissen Grade, im Bereich des Möglichen liegen“, mein-te der englische Kollege Russell Brock. B. F. Sherman, noch ganz im Bann der Präsentation, meinte dagegen: „Der direkte Weg zum Herzen ist nur zwei oder drei Zentimeter lang; aber die Herzchirurgie hat zweitausend- vierhundert Jahre gebraucht, ihn zurück- zulegen.“

„Fall von penetrirender Stichverletzung des rechten Ventrikel’s. Herznaht“

Das Herz in der Hand oder der 9.9.1896

Nachdem der Äther verabreicht war, setzte Rehn einen ca. 18 cm langen Schnitt zwischen der vierten und fünf-ten Rippe, legte die fünfte Rippe frei und durchtrennte sie. Er öffnete den Herzbeutel, entfernte das bereits ein-gesickerte Blut und entdeckte in der Außenwand der rechten Herzkammer eine rund zwei Zentimeter große Wun- de. Rehn griff in den Hohlraum. „In der einen Hand hielt er das pulsie-rende Herz, mit der anderen zog er vorsichtig zwei Seidenschlingen durch die Stichwunde. Eine dritte Naht setzte er Im Perikard und zog das Herz mit dem umgebenden Bindesackgewebe zusammen“ (H. McLeave). Anschließend tupften die Assistenten Herzbeutel und Brustfell aus, Rehn selbst legte eine Kanüle und schloss die Brustwunde.

„Dr. Rehn konsultieren“

> G. Bidloo, Anatomia corporis humani, 1685 > G. Bidloo, Anatomia corporis humani, 1685

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… hatte der diensthabende Nacht-arzt auf dem Krankenblatt vermerkt, als der 22-jährige Patient zur Überra-schung aller die Nacht überlebt hat-te. Ludwig Rehn, der Chef der Chir-urgischen Abteilung des Städtischen Krankenhauses in Frankfurt, zählte zu dieser Zeit bereits zu den inno-vativsten Chirurgen Deutschlands: So hatte er u. a. 1884 Ueber die [erste] Exstirpation des Kropfes bei Morbus basedowii berichtet und sich 1895 mit der Publikation Blasen-geschwülste bei Fuchsin-Arbeitern in die Diskussion um die Risiken der jungen Anilin-Industrie einge-bracht. Rehn untersuchte den Pati-enten und „erwog die Möglichkeit, dass es [das Messer] das Perikard … getroffen und vielleicht sogar eine der Kammern durchstoßen hatte“. Der Fall ähnelte vielen, die er schon

früher gesehen hatte und für die das Credo des berühmten Stephen Pa-get aus England galt: „Die Herzchi-rurgie hat wahrscheinlich die Gren-zen erreicht, die der Chirurgie von der Natur gesetzt sind. Weder neue Methoden noch neue Entdeckun-gen können die natürlichen Folgen einer Herzverletzung verhindern.“ Ob Rehn bei seiner Entscheidung, den Patienten zu operieren, auch an Rudolf Virchows Bonmot: „Zwei Dinge pflegen den Fortschritt in der Medizin aufzuhalten: Autoritäten und Systeme“ dachte, wissen wir nicht; überliefert ist dagegen seine am hippokratischen Eid orientierte Meinung: „Wenn uns ein Fall begeg-net, der nur durch einen Eingriff zu retten ist, dann ist es unsere Pflicht zu operieren.“

R. Virchow,

Briefmarke, 20. Jh.

> L. Rehn, Ueber die

Extirpation des

Kropfs bei Morbus

Basedowii, 1884

> L. Rehn, Ueber pene

trirende Herz wunden

und Herznaht, 1897

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Tatsächlich hatte schon nahezu ein Jahrhundert vorher, im Jahr 1810, ein französischer Arzt am Tabu der Herz- operation gerüttelt: Dominique Larrey legte bei einem Mann, der nach einem Selbstmord versuch mit einem Messer deutliche Zeichen eines Peri- kardergusses aufwies, eine Drainage und entfernte mehr als zwei Liter gelblich-braunes Blut aus dem Herz-beutel. Der Patient über lebte den Ein- griff – verstarb allerdings drei Wochen später an einer purulenten Perikarditis (nach P. von Wallenberg). Eigentlich war damit bewiesen, dass ein Ein-griff am Herzen – entgegen der tra- dierten Meinung – nicht unmittelbar

zum Tod führte. Die Angst der Chirur- gen freilich blieb, und die Bedenken waren nicht nur medizinisch begrün-det, zögerten die Chirurgen doch nicht – trotz nicht vorhandener Narkose und Antisepsis – eine Beinamputation, eine Mammakarzinomresektion samt Ausräumung der Achselhöhlen oder eine Magenoperation durchzuführen.

In der hippokratischen Medizin galt das Herz als Sitz der Verstandes, als Ort der dem Menschen eingepflanz- ten Wärme, ja als Sitz der vitalen Kräfte schlechthin. Aristoteles hatte es schließlich zum Zentrum der menschlichen Psyche erklärt. Nach der Zwischenepisode der ägyptisch-hellenistischen Medizin – Herophi-los und Erasistratos aus Alexandria hatten Verstand und Intelligenz in das Gehirn verlegt – blieb es Galenus von Pergamon vorbehalten, die traditio-nelle Vorstellung zu den Funktionen des Herzens erneut zu zementieren. Und dass 1.500 Jahre Herzparadig-ma auch an einem Revolutionär wie William Harvey (siehe Seite 9) nicht vorbeigingen, zeigt seine Aussage,

dass das durch das Herz fließende Blut der Sitz der Seele sei. Ein zweites Hindernis für den Zugriff der Chirurgen aufs Herz war von ganz anderer Seite aufgebaut worden. Mit René Descartes’ Traité de l’homme hatte Mitte des 17. Jahrhunderts die mechanistische Philosophie Einzug in die Medizin gehalten. Humores und der „Spiritus vitalis“ der Galen’schen Medizin galten als überholt, der menschliche Körper war nichts ande-res als ein Mechanismus und das Herz sein Motor. Ein, zugegeben, unglaub-lich exakt arbeitendes Triebwerk, das folglich bei der geringsten Berührung durch das Messer des Chirurgen un-weigerlich Schaden nehmen musste.

Dass bei dieser wissenschaftlichen und historischen Gemengelage das Herz auch im 19. und 20. Jahrhundert mehr sein musste als Dwight Harkens „mechanical organ”, ist offensicht-lich. Für das Verständnis in der Mo-derne haben dabei nicht zuletzt die Dichter der Romantik die Blaupausen geschaffen. In Wilhelm Hauffs Mär-chen Das kalte Herz bleibt das Herz der Sitz aller Gefühle, der freudigen und der schmerzhaften. Wer sein Herz verkauft, mag Reichtum gewin-nen und Schmerz überwinden, frei-lich um den Preis seiner Seele und seiner Individualität. „Gib mir das kaum pochende Ding“, schmeichelt

der Teufel, „und du wirst sehen, wie gut du es dann hast.“ „Euch mein Herz?… Da müßte ich ja sterben auf der Stelle. Nimmermehr!“, gibt Pe-ter zurück. „Ja, wenn dir einer eurer Herrn Chirurgen das Herz aus dem Leibe operieren wollte, da müßtest du wohl sterben; bei mir ist dies ein anderes Ding.“ Der Seelenhändler zeigt ihm eine Kammer, in der Gläser mit durchsichtiger Flüssigkeit stehen, in jeder liegt ein Herz, jedes mit Zettel und Namen versehen. „Aber was tra-gen sie denn jetzt dafür in der Brust“, fragt Peter. „Ein steinernes Herz“, lautet die Antwort.

Mythen, Märchen, Emotionen

Der Sitz des Verstandes und der Seele

Das kalte Herz

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> D. Larrey, Ölgemälde, 19. Jh.

> R. Descartes, Tractatus de homine, 1627 > Aristoteles, Manuskript, 15. Jh.

> Exvoto, Herz, 19. Jh.

> Liebessymbol, 19. Jh.

> D. Larrey, Briefmarke, 20. Jh.

nennt deshalb Marcel Reich-Ranicki das Herz in der Dichtung. Es bleibt – auch im 21. Jahrhundert – Ort der personalen Selbstbestimmung und Identitätsbildung, Ort der emotio-nalen Erkenntnis und Verkörperung der menschlichen Emotionalität, ja schlechthin Sitz der Lebenskraft und Mittelpunkt des Körpers und damit auch Ort der höchsten Vulnerabilität. Genau wie zu Zeiten des Hippokrates oder Aristoteles! Kein Wunder, dass sich die mechanistische Interpretation des Herzmuskels vor diesem Hinter-grund schwertun musste; das „Noli me tangere“ war (ist?) gut fundiert.Dass sich die Herzchirurgie aller-dings nicht nur aus diesen emotio-

nalen Gründen schwertat, zeigt die Entwicklung der anatomischen und physiologischen Kenntnisse.

Den „Joker“

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Bis ins 15. Jahrhundert hinein hatten sich die Kenntnisse um die menschliche Anatomie primär auf „logische“ Überlegungen und auf Tieruntersuchungen gestützt. Erst mit den Sektionen in der Zeit der Renaissance – zunächst heimlich, wie bei Leonar-do da Vinci – begann eine neue Sicht auf den Menschen, auf seine Anatomie und bald auch auf Physiologie und Pathophy-siologie. Freilich blieb das tradierte Credo wirkmächtig und so zog z. B. Andreas Vesalius aus seiner Beobachtung, dass in der Herzscheidewand offensichtlich keine Poren existieren, keine weitere Konsequenz. Realdo Colombo wurde da schon deutli-cher und postulierte in seiner anno 1559 – posthum! – erschie-nenen Schrift De re anatomica: „Die Herzscheidewand ist nicht durchlässig, alle, die dies behaupten, sind auf dem Irrweg.“

Einige Jahre zuvor hatte Michael Servetus schon den kleinen Blutkreislauf beschrieben und sich damit an den tradierten Lehren Galens „vergriffen“. 1553 wurde er in Genf auf dem Scheiterhaufen verbrannt (allerdings primär wegen seiner Schriften De Trinitatis Erroribus und Christianismi Restitutio, in denen er die Lehre von der Dreifaltigkeit angriff!). Heute ist der Angriff auf Systeme und Autoritäten auch nicht immer einfach; im Erfolgsfall allerdings wird er mit dem Nobelpreis belohnt: So erhielten Barry Marshall and Robin Warren den Nobelpreis nicht nur für den Nachweis eines kausalen Zusammenhangs zwischen Helicobacter pylori und der Ulkuskrankheit, sondern auch für ihre Beharrlichkeit und ihre Systematik: „… who with tenacity and a prepared mind challenged prevailing dogmas”!

Es war der Engländer William Harvey, der die antike Lehre „vom Kopf auf die Füße“ stellte. In seiner Schrift Exercitatio anatomica de motu cordis et sanguinis in anima-libus beschrieb er den großen Blutkreislauf und begründete so die Kreislaufphysio-logie. Verlegt wurde das Buch übrigens – im Rahmen der frühen Globalisierung – in Frankfurt; und auch die zahlreichen Druckfehler in der ersten Ausgabe – der Schriftverkehr mit dem Autor gestaltete sich etwas umständlich, zudem war seine Handschrift sehr „ärztlich“ – konnten nicht verhindern, dass die Exercitatio als eines der berühmtesten Bücher in die Medizingeschichte eingehen sollte! Harvey hatte die Vorhöfe als Teil des Herzens definiert, die Systole als aktive Herzphase erkannt, gefolgt vom Herzspitzenstoß, der Arterienerweiterung und dem Pulsschlag. Auf die Idee der Kreislaufbewegung war Harvey vor allem durch Vivisektionen, durch Stauungsversuche und durch konsequentes logisches Denken unter Zuhil-fenahme der Mathematik gekommen: Das Blut kann nicht durch die Nahrung nachgeliefert werden, weil dafür sowohl die Menge, die aus der Hohlvene in die Arterien fließt, als auch die Menge, die ununterbrochen über die Arterien in alle Körperteile gelangt, viel zu groß ist. Für einen Blutkreislauf sprach zudem die permanente Rückführung des Blutes über die Venen ins Herz.

Anatomische Rücksichtnahmen

Anatomische und physiologische Revolutionen

Eigentlich schien die Sache ganz einfach:Im Magen und im Darm entsteht aus der Nahrung der Chylus. Dieser wird in der Leber in animalisches Blut verwandelt und gelangt in die Gefäße. In der Peripherie wird das Blut größ-tenteils verbraucht, nur ein kleiner Teil fließt ins rechte Herz. Der durch die Wärme dabei entstehende Ruß wird via Arteria pulmonalis und Lunge nach außen abgeführt. Das derart gerei-nigte Blut dringt durch die poröse Herzscheidewand in die linke Herzkammer, verbindet sich mit der aus den Venen pulmonales herangeführten Atemluft zum Spiritus vitalis, dem Lebensgeist.

Im Herzen erwärmt, gelangt mit den Blutbewegungen ein klei-ner Teil des Lebensgeistes über die Arterien an die Hirnbasis. Im dort angesiedelten „rete mirabile“, dem Wundernetz an Blut-gefäßen, entsteht aus der Mischung der Lebensgeister und der durch den Bulbus olfactorius einströmenden Luft der Seelen-geist. So jedenfalls lautete das klassische Paradigma – von Gale-nus von Pergamon rund 150 Jahre nach Christus ausformuliert und über rund 1.500 Jahre gleichsam sakrosanktes Lehrgebäu-de. Eine Kreisbewegung des Blutes war darin nicht vorgesehen. Das Blut wurde fast vollständig in der Peripherie verbraucht.

Das fehlende Glied und das MikroskopEin Engländer, ein deutscher Verleger und der große Kreislauf

Für den Übergang vom arteriellen ins venöse System allerdings bediente Harvey sich eines Kunstgriffs und postu- lierte die Existenz von Gewebeporen! Rund 30 Jahre später entdeckte der italienische Arzt Marcello Malphigi die (Frosch-)Kapillaren. Damit demons trierte er nicht nur den Stellenwert tech- nischer Entwicklungen für die Medizin, der in der Zukunft immer wichtiger werden sollte, sondern schloss auch das „missing link“ in Harveys neuer Kreis-lauflehre.Die Grundlagen zu einem breiteren Verständnis der Herzkrankheiten waren damit gelegt. Jetzt war die Pathologie gefragt, sie auch zu entdecken und zu differenzieren!

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> Darstellung des

Kreislaufs,

Manuskript,

12. Jh.

> Arzt mit Herz,

Manuskript, 12. Jh.

> Leonardo da Vinci,

Manuskript, 15. Jh.

> W. Harvey,

De motu cordis, 1639

M. Malpighi,

De pulmonibus, 1672

M. Malpighi,

De pulmonibus, 1672> W. Harvey, Ölgemälde, 17. Jh.

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Im Folgenden soll die Geschichte der Herzpathologie anhand einiger Erstbeschreibungen skizziert werden. Dabei bleiben die Entdeckungen natürlich immer auch eingebettet in die jeweils vorherrschenden Paradigmen. So ist es z. B. nicht über-raschend, dass erst mit dem Aufbruch in die Moderne im 15. und 16. Jahrhundert – angeführt von der neuen Anatomie eines Johann Dryander oder Andreas Vesalius – auch für die Pathologie ein neues Zeitalter anbrach. Die Humoralpatholo-gie des Galenus von Pergamon, die davon ausgegangen war, dass nicht die festen Organe der Sitz der Krankheiten (und des Lebens) sind, sondern die sogenannten vier Körpersäfte (Blut, Schleim, gelbe und schwarze Galle), geriet durch neue anatomi-sche – und noch mehr physiologische – Erkenntnisse ins Wanken. Mit der 1761 von Giovanni Battista Morgagni veröffentlichten

Sammlung von Krankengeschichten und Sektionsbefunden De sedibus et causis morborum per anatomen indigatis wurden die pathologischen Veränderungen als lokalisierbare Phäno-mene interpretiert; das alte Credo, Krank heiten primär durch eine Dyskrasie der Säfte gekennzeichnet zu sehen, trat in den Hintergrund: Die Humoralpathologie hatte sich auf den Weg zur Solidarpathologie gemacht. Mitte des 19. Jahrhunderts war es dann vor allem Rudolf Virchow, der noch einen Schritt weiter ging: „Rücken wir bis an die letzten Grenzen vor, an denen es noch Elemente mit dem Charakter der Totalität oder, wenn man so will, der Einheit gibt, so bleiben wir bei den Zellen stehen.“ Aus Humoral- und Solidarpathologie war anno 1858 die Cellularpathologie geworden.

1861 Paul Duroziez hört das heute als Duroziez-Doppel- geräusch bekannte Gefäßgeräusch und verknüpft es mit einer Insuffizienz der Aortenklappe

1866 Wilhelm Ebstein schreibt über angeborene Abnormali-täten der Trikuspidalklappe

1867 Nikolaus Friedreich publiziert den Klassiker Krankheiten des Herzens

1869 Eberhard Winge postuliert die bakterielle Genese der Endokarditis

1871 Jacob da Costa beschreibt das Effort-Syndrom, das heute als Da-Costa-Syndrom bekannt ist

1872 Ludwig Traube berichtet über den Pulsus bigeminus1876 Pierre Potain analysiert den Galopprhythmus1880 Carl Weibert beschreibt den Ablauf eines Myokardinfarkts1887 John MacWilliam entdeckt, dass Kammerflimmern

Ergebnis einer raschen Folge unkoordinierter peristalti-scher Kontraktionen ist

1888 Etienne Fallot beschreibt die „maladie bleue“, die Blau-sucht, zwar nicht als Erster, aber sein Name bleibt damit verbunden: die Fallot’sche Trilogie

1889 Graham Steell publiziert über ein bei Pulmonalinsuffizi-enz auftretendes Herzgeräusch, heute als Graham-Ste-ell-Geräusch bezeichnet

1889 John MacWilliam beschreibt den plötzlichen Tod durch Kammerflimmern

1899 Karel Wenckebach analysiert den unregelmäßigen Puls, die Wenckebach-Perioden

1906 Arthur Cushny beschreibt das Vorhofflimmern1909 Carl Rothberger veröffentlicht seine Schrift Vorhofflim-

mern und Arhythmia perpetua

Viel ist in dieser Übersicht von „Geräuschen“ die Rede. Dass die Differenzierung der Krankheiten des Herzens ohne parallel lau-fende Entwicklung der Diagnostik ein Ding der Umöglichkeit gewesen wäre, ist so schnell offensichtlich.

Pathologische Veränderungen

Meilensteine der Herzpathologie

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> A. Vesalius, Ölgemälde, 19. Jh.

> C. Weigert, Fotografie, 19. Jh. > J. N. Corvisart, Briefmarke, 20. Jh.

1601 Ercole Sassonia beschreibt den Herzblock 1673 Niels Stensen liefert den ersten Bericht über eine

Fallot-Trilogie

1674 John Mayow berichtet über eine Mitralstenose Lazare Rivière beschreibt im gleichen Jahr eine Aortenstenose

1705 Raymond Vieussens skizziert die krankhaften Ver-änderungen bei einer Mitralstenose

1706 William Cowper beschreibt krankhafte Veränderungen („Ossifications and Petrifications“) der Aortenklappe

1707 Giovanni Lancisi notiert „Bewuchs“ auf den Herz klappen1761 In Giovanni Morgagnis Schrift De sedibus … finden sich

die klassischen Beschreibungen des Herzblocks und der Mitralstenose

1762 Frank Nicholls beschreibt die Entstehung des Aorten-Aneurysmas

1789 Michael Underwood berichtet als Erster über angebore-ne Herzfehler bei Kindern

1797 Matthew Baillie vermutet einen Zusammenhang zwi- schen rheumatischem Fieber und Herzinsuffizienz infolge krankhafter Herzklappen

1806 Napoleons „Lieblingshausarzt“ Jean Corvisart des Marest begründet die kardiologische Symptomatologie

1809 Allan Burns beschreibt die Endocarditis und spek uliert über die Bedeutung der Herzgeräusche

1818 John Cheyne berichtet über einen Fall, der später als „Cheyne-Stokes-Atmung“ in die Literatur eingehen wird

1827 Robert Adams beschreibt die Insuffizienz der Triku- spidalklappe

1832 „In his wonderfully clear account“ berichtet Dominic Corrigan u. a. über die Insuffizienz der Aortenklappe und den „Wasserhammer-Puls“

1843 Sulpice Fauvel hört präsystolische Geräusche bei der Mitralstenose

1846 Peter Latham beschreibt die Koronarthrombose1852 William Kirkes skizziert den durch intrakardiale Koagu-

la ausgelösten embolischen Prozess

1859 Pehr Malmsten beschreibt den Herzinfarkt mit histolo- gischem Nachweis einer Myokardnekrose

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„Der Kranke vermag … nur in aufrechter Stellung zu verweilen und sitzt deshalb in dem Lehnstuhle, den Rücken mit Kissen unterstützt. Das Haupt ist vor-wärts gebeugt, und die deutlich sicht-baren Muskelbündel am Halse zeigen eine gespannte Haltung an … Es hat bei- nahe den Anschein, wie wenn der obere Teil der Brust etwas hervorgetreten wäre … Der Kranke fühlt den nahen Tod, der bei jedem Herzschlag ihm seine Macht kund gibt.“ Mit diesen Worten beschreibt K. H. Baumgärtner in seiner 1842 erschienenen Kranken-Physiognomik das Krankheitsbild „Hy-pertrophie und Aneurysma des Her-zens“. Bei der Sektion findet man u. a. ein deutlich vergrößertes Herz und „die innere Fläche der Aorta und der übrigen Arterien und auch die Klappen des Herzens fühlten sich sehr rauh an, indem sie mit vielen knochenähnlichen Körperchen besetzt waren“.

Auch gut 100 Jahre später ist die Antlitz-Diagnostik nicht (völlig) aus der Mode: Die von einer Gemeinde-schwester bei einer Patientin – nach längerer diagnostischer Odyssee – „aus dem Gesichte“ gestellte (und später in der Klinik bestätigte) Diagnose eines Herzklappenfehlers mit der Folge einer Bauchwassersucht ist 1958 für Jörgen Schmidt-Voigt Anlass zu seiner Publi-kation Das Gesicht des Herzkranken – Eine Sammlung physiognomischer Leitbilder zur Aspekt-Diagnose cardio- vasculärer Erkrankungen. Freilich hat-te man zu dieser Zeit schon lange die Konsequenz aus Johann Wolfgang von Goethes Seufzer gezogen:

Was ist das Schwerste von allem?Was Dir das Leichteste dünket.Mit den Augen zu sehn,Was Dir vor den Augen liegt,

und zunehmend auf das moderne diag-nostische Instrumentarium vertraut!

Bereits 1761 hatte Leopold Auenbrug-ger in seiner Schrift Inventum novum ex percussione thoracis humani ut signo abstrusos interni pectoris morbos detegendi seine Technik der Brustper - kussion vorgestellt. 50 Jahre lang wur-de die Idee jedoch kaum zur Kenntnis genommen, erst in der Folge einer französischen Erfindung kam auch die österreichische Technik in Mode. „Ein hölzernes Instrument für ein Ohr, gut 20 Zentimeter lang und knapp vier Zentimeter im Durchmesser, aus zwei miteinander verschraubbaren Teilen und abnehmbaren Endstücken an beiden Seiten“ (R. Porter), so beschrieb René Théophile Laennec in der Schrift Traité de l’auscultation médiate sein neues Instrument. Die Idee dazu hatte er übrigens schon 1816 bei der Un-tersuchung einer „jungen Person, die allgemeine Symptome der Herzkrank- heit aufwies und bei der Betastung und Perkussion aufgrund der Fett- leibigkeit wenig Ergebnisse brachten“.

Und Laennec war sich des Vorteils seiner neuen Methode wohl bewusst: „Gerade weil die von den Patienten angegebenen Empfindungen nicht ge- nügten, um eine Herzkrankheit zu kennzeichnen, muß man für eine sichere Diagnose auf die Auskultation zurückgreifen.“ Mit dem 1852 vom Amerikaner George Cammann ent- wickelten flexiblen Gerät – für beide Ohren – wurde das Stethoskop dann endgültig zum Signum des modernen Arztes (und ersetzte in der Ikonogra-phie das tradierte Uringlas!)

Herzkrankheiten (ungewöhnliche Herz- geräusche wurden nicht selten als Klappenfehler interpretiert) waren da- mit schon hörbar geworden. Sichtbar wurden sie schließlich mit dem Sphyg-mograph anno 1855, dem Kymogra-phion 1859, mit Scipione Riva-Roccis Sphygmomanometer aus dem Jahr 1896 und mit dem von Willem Einthoven 1903 konstruierten Elektrokardiogra-phen. Dass von der ersten technischen Entwicklung – und den Optimierungen – bis hin zur klinischen Anwendung al-lein durch die Unterscheidung physiolo-gischer Ausprägungen und charakteris-tischer pathologischer Veränderungen Zeit vergehen musste, versteht sich von selbst.

Bei Konrad Röntgens Entdeckung aus dem Jahr 1895 war dieses Zeitfenster freilich erheblich kleiner: Kaum ent-deckt, wurden die X-Strahlen auch schon diagnostisch – und wenig später auch therapeutisch – eingesetzt. Ähn-

lich rasch gelangte Werner Theodor Forssmanns Katheterexperiment in die Praxis: 1929 hatte er sich einen Kathe-ter – röntgenologisch dokumentiert – bis in seinen rechten Herzvorhof vor-geschoben. 1931 ließ er – natürlich von sich selbst – das erste Angiokardio-gramm anfertigen; kurz darauf führten die Amerikaner André Cournand und Dickinson Richards die erste Katheteri-sierung bei einem Patienten durch.

Apropos Zeitfenster: Nur wer schnell operierte, galt in den heroischen Zei-ten der Chirurgie als guter Operateur. Warum, weiß u. a. Lorenz Heister!

Selbstversuche und andere diagnostische Experimente Auenbrugger und Laennec Vom Hören zum Sehen

> W. M. Einthoven,

Fotografie, 20. Jh.

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> K. H. Baumgärtner, Kranken-

physiognomik, 1838> L. Auenbrugger, Ölgemälde, 19. Jh. > R. T. H. Laennec, Ölgemälde, 19. Jh. > Sphygmograph, Fotografie, 19. Jh.

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Für Lorenz Heister, er gilt Anfang des 18. Jahrhunderts als Begründer der wissenschaftlichen Chirurgie in Deutschland, war der chirurgische Eingriff letztlich eine Frage der „Coura-ge“: „… Frauenzimmer aber thun so erbärmlich“, schreibt er beim Thema Mammakarzinom, „dass sich auch die beherz-testen Chirurgum manchmal erschrecken … derohalben muss ein Chirurgus Courage haben, und sich durch des Patienten … Geschrey nicht verhindern lassen.“ Weichere Gemüter wussten dagegen: „Hanc operationem satis esse horrendum, et quasi crudelum“ (nach J. Körbler). Schrecklich und grau-sam, weil zur Schmerzlinderung lediglich Schlafschwämme mit Pflanzenextrakten zur Verfügung standen. Schrecklich und grausam aber auch aus hygienischer Sicht: Die chirur-gischen Eingriffe wurden meist in häuslicher Umgebung vorgenommen, Arzt, Chirurgus und Gehilfen arbeiteten in Straßenkleidung.

Von der Narkose und der Antisepsis

Bis zu 90%

100 Jahre später fanden die operativen Eingriffe meist in Kliniken statt; der Hygiene war dies allerdings nur bedingt zuträglich: „Zur Operation zog der Chirurg einen alten Rock an, den man für andere Zwecke nicht mehr verwenden konnte … der ältere Chirurg zeichnete sich gegenüber dem jüngeren durch seinen mit Blut und Eiterkrusten bedeckten Rock aus, und nicht ohne eine gewisse Geringschätzung blickte er auf das noch saubere Kleid des Anfängers herab“ (R. von Brunn-Fahrni). Die zur Abbindung bzw. Abdeckung der Wunden eingesetzten Materialien wie Wollbäusche oder Leinenbinden wurden meist – ohne größere Reinigung – wie-derverwendet. Und das Ergebnis: Die Operationsletalität lag je nach Eingriff und Klinik zwischen 25% und 90%. Theo-dor Billroth hatte dazu – schon anno 1869! – seine eigene Meinung: „Die Medizinalstatistik ist wie ein Weib, ein Spiegel reinster Tugend und Wahrheit, oder eine Metze für jeden, zu allem zu brauchen“ (nach R. von Brunn-Fahrni). Und dass Medizinalstatistiken in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhun-derts vor allem „Autoritäten“ nicht überzeugen konnten, musste der ungarische Arzt Ignaz Semmelweis erfahren.

Beim Vergleich der Letalität unter den Wöchnerinnen zweier Stationen der Geburtshilflichen Klinik in Wien war Semmel-weis aufgefallen, dass die Station, die auch dem Unterricht von Medizinstudenten diente, eine rund dreimal höhere Sterblichkeit aufwies. Nach sorgfältigen Untersuchungen war er sicher: Die Ursache lag darin, dass die Studenten nach geburtshelferischen Übungen an Leichen mit mangel-haft gereinigten Händen in die Gebärklinik kamen. Er wies deshalb die Studenten an, ihre Hände in einer Chlorkalklö-sung zu reinigen. Die Sterblichkeit sank daraufhin von 11,4% im Jahr 1846 auf 5,0% anno 1847 und 1,27% im Jahr 1848. So überzeugend die Zahlen waren, das medizinische Establish-ment blieb skeptisch.

War Semmelweis bei seinen Überlegungen noch von einem „zersetzten tierischen Stoff“ überzeugt, ging der schottische Arzt Joseph Lister von Pasteurs Ansicht aus, dass die Fäulnis organischer Substanzen – also auch die Wundeiterung – durch Keime hervorgerufen werde. Da schon geringe Konzentra-tionen Karbolsäure gegen Fäulnisgeruch wirkten, begann Lister 1865 mit unterschiedlichen in Karbolsäure getränkten Verbänden – bis hin zu Karbolsäurezerstäubern – zu experi-mentieren. Zwei Jahre später erschien seine erste Veröffent-lichung über die antiseptische Wundbehandlung On a New Method of Treating Compound Fracture, Abscess, etc., with the Observations on the Conditions of Suppuration. Im Vergleich zu Semmelweis war Listers Methode schnell Erfolg und Anerkennung beschieden: Nur 14 Jahre nach Listers „New Method“-Publikation berichtet z. B. Emil Burck-hardt aus Basel über dramatische Rückgänge bei der Opera-tionsletalität nach Einführung der Lister’schen Antiseptik: Bei offenen Frakturen von 52,7% auf 10%, bei Amputationen von 43,7% auf 11,5%. Nicht ganz so begeistert äußerte sich Theodor Billroth: „Abgesehen davon, daß meine Assistenten und ich stets braune und wunde Hände hatten, so daß wir außer bei Operationen fast nie ohne Handschuhe sein konnten … wich man mir, wohin ich als Arzt mit meiner „Kaminkehrer-Atmosphäre“ kam, aus, oder war der Mei-nung, der Ofen habe plötzlich zu rauchen angefangen; im Theater entstand um mich eine peinliche Bewegung, weil man glaubte, es ströme Gas aus“ (nach R. von Brunn-Fahrni).

Mit Karbol gegen die Fäulnis

1800 Humphrey Davy empfiehlt Stickoxydul zur Schmerzbekämpfung in der Chirurgie

1805 Friedrich Sertürner isoliert das Morphin1831 Samuel Guthrie, Eugène Soubeiran und Justus

von Liebig entdecken das Chloroform

1842 William Clarke setzt Äther bei einer Zahn - ex traktion ein

1846 William Morton präsentiert am 16. Oktober 1846 die erste öffentliche Äthernarkose, Robert

Liston führt am 21. Dezember die erste Opera-

tion unter Äthernarkose in Europa durch

1847 Johann Heyfelder gelingt am 24. Januar 1847 die erste Operation in Deutschland unter

Äthernarkose

1848 Erste Todesfälle unter Chloroform werden be- schrieben

1853 John Snow narkotisiert Queen Victoria bei einer Geburt

1862 Joseph Clover konstriert einen Inhalations -apparat, der die Inhalation eines konstanten

Chloroform-Luft-Gemisches gewährleistet

1869 Oscar Liebreich führt das Chloralhydrat als Hypnotikum ein

1877 John Packart empfiehlt die Ätherrauschnarkose als „Primary Anaesthesia“

1878 William McEwen narkotisiert durch ein durch den Mund eingeführtes Intubationsrohr

1907 Elmer McKesson schlägt die routinemäßige Blutdruckkontrolle unter Narkose vor

Meilensteine der AnästhesieAuf dem Weg zur Aseptik

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> L. Heister, Kupferstich, 18. Jh.

> T. Billroth, Lithographie, 19. Jh.

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Anno 1896 hatte Ludwig Rehn die Gren-ze überschritten. Seine Pionierleistung beflügelte Chirurgen in Europa und den USA, Herznähte durchzuführen. Immerhin bedeutete „angesichts des einstmals fast sicheren tödlichen Aus-gangs von Herzwunden … die damalige Letalitätsrate von 65% einen gewal-tigen Fortschritt“ (P. von Wallenberg). Es folgten erste Versuche, Fremdkörper wie Geschosskugeln, Nägel, Eisen- und Holzsplitter aus dem Herzen zu entfer-nen. Bei der Indikationsstellung für den chirurgischen Eingriff blieb man aller-dings extrem vorsichtig; wer mit kardia-lem Fremdkörper beschwerdefrei leben konnte, wurde nicht operiert. Es war der bereits eingangs zitierte Dwight Harken, der hier ein Umdenken aus-löste. Vor dem Hintergrund des Risikos von bakteriellen Endokarditiden und Embolien forderte er die Entfernung aller Fremdkörper: Bei seinen 135 aus-nahmslos erfolgreichen Eingriffen bei Soldaten in den Jahren 1944 und 1945 hatte er jedoch auch von zwei revoluti-onären Entdeckungen profitiert.

Chirurgische Techniken und apparative Fortschritte

In Deutschland wagte man sich vor allem bei der kon- struktiven Perikarditis, dem „Panzerherz“, und der Em-bolektomie „ans Herz“. Nachdem Adolf Henle 1907 eine partielle Herzbeutelentfernung misslungen war, blieb es Ludwig Rehn vorbehalten, die erste erfolgreiche Perikar-dektomie durchzuführen. Ferdinand Sauerbruch – und insbesondere Viktor Schmieden – vervollkommneten später den Eingriff. Auch die Embolektomie war zunächst eine – anfangs allerdings wenig erfolgreiche – deutsche Domäne. 60 Jahre nachdem Rudolf Virchow als Erster über die Entstehung und Manifestierung von Lungen-embolien publiziert hatte, demonstrierte Friedrich Trendelenburg 1908 seine Methode der Embolektomie – an einem Verstorbenen. In der Folge überlebte allerdings keiner seiner Patienten; erst aus dem Jahr 1924 datiert der erste gelungene Eingriff. In den USA war man dagegen vor allem mit der Lösung des Problems der „blauen Babys“ erfolgreich. Durch Anlegen eines künstlichen Ductus Botalli bzw. Shunt ope-rierten Helen Taussig und Alfred Blalock 1944 erstmals ein blausüchtiges Kind: Zwei Monate nach dem Eingriff konnte die dann 17 Monate alte Eileen Saxon aus der Klinik entlassen werden.

Perikardektomien und Embolektomien

Die Diagnostik der Herzkrank heiten hatte sich verbessert, Narkose und Antisepsis hatten Operationen ein- facher und sicherer gemacht, trotz-dem blieben Eingriffe – außer Herz- nähten nach Traumen – zunächst eher die Ausnahme. Zum einen zeigten sich die „Zulieferer“, die Internisten, deutlich skeptischer als viele der vorwärtsdrängenden Chi- rurgen, zum anderen pflegten, wie bereits zitiert, „zwei Dinge … den Fortschritt in der Medizin auf- zuhalten: Autoritäten und Systeme“ (Rudolf Virchow). So dominierte z. B. in England die Meinung des königlichen Leibarztes, Sir James Mackenzie, die Szenerie: Er inter-pretierte Mitralklappenstenosen als Folge einer Schwächung des Myo-kards, eine Herzoperation zur Lösung der stenosierten Mitralklap-pen schien vor diesem Hintergrund wenig hilfreich.

Fortschritt und Skepsis

Erstens hatte Karl Landsteiner im Jahr 1900 die Blutgruppen A, B und 0 entdeckt. Mit der kurz danach gefun-denen Blutgruppe AB war die Basis für die moderne Bluttransfusion ge- legt (erste Versuche hatte es bereits im 17. Jahrhundert gegeben!). Bei sei- nen Eingriffen hatte Harken nicht selten eineinhalb Liter Blut pro Minute unter Druck verabreichen müssen!Zum Zweiten hatte Alexander Fleming im Jahr 1928 das Penicillin entdeckt. Anfang der 1940er Jahre begannen amerikanische und britische Firmen mit der Massenproduktion von Penicillin und „ohne das segensreiche Penicillin hätte auch ein so wagemutiger und begabter Chirurg wie Harken nicht diese erstaunlichen Erfolge gehabt“ (P. von Wallenberg).

In der Folge sollten vor allem drei Entdeckungen der Herzchirur-gie eine neue Zukunft geben:Um die Operationszeit verlängern zu können, optimierte man zunächst das seit langem bekannte Konzept der Hypothermie. Bei schwerwiegenden Defekten mit lang dauernden Eingrif-fen war die Hypothermie allerdings nicht ausreichend. Erst mit der Konstruktion der ersten Herz-Lungen-Maschine durch John Gibbons konnte nun „in Ruhe“ am Herzen operiert werden: Die Maschine übernahm die Arbeit von Herz und Lunge. Nach einem nicht geglückten Einsatz bei einem 15 Monate alten Kind im Jahr 1952 war seine zweite Operation ein voller Erfolg: Die 18-jährige Cecilia Bavolek, die ein Loch im Herzen hatte, war 45 Minuten lang an der Maschine angeschlossen, 27 Minuten sorgte diese allein für Kreislauf und Beatmung. Cecilia genas und der 6. Mai 1953 ging in die Annalen der Medizingeschichte ein. Möglich geworden war der Einsatz der Herz-Lungen-Maschine zur extra-korporalen Zirkulation durch eine Entdeckung von Jay McLean anno 1916. McLean hatte einen Stoff mit starken antikoagu-lativen Eigenschaften aus der Leber gewonnen, das Cephalin. Erst 1918 erhielt es seinen heutigen Namen, Heparin.

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Das Blut und die Antibiotika Hypothermie, Herz-Lungen-Maschine und Heparin

> D. Harken, Fotografie,

20. Jh.

> K. Landsteiner,

Briefmarke, 20. Jh.

> F. Trendelenburg, Fotografie, 20. Jh. > Herzlungenmaschine, Fotografie, 20. Jh.

> A. Blalock, H. B. Taussig,

Surgical Treatment of

Mal formation of the

Heart, 1945

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„Es kann in der Chirurgie kein faszinierendes Problem als das der Klappenkorrekturen geben. Wie sind der Ansicht, daß solche Defekte rein mechanischer Natur sind, und daß, von ihnen abgesehen, das Herz chirurgischen Eingriffen ebenso zugänglich ist wie jedes andere Organ des Körpers. Ohne die Tätigkeit des Herzens im geringsten zu beeinträchtigen, kann man im Inneren seiner Kammern operieren und sogar Teile des Herzens entfernen.“ Diese aus heutiger Sicht nicht übermäßig interessante Aussage ist mehr als mehr ein Dreivierteljahrhun-dert alt! Sie stammt von Henry Souttar, der 1925 den ersten komplett erfolgreichen Eingriff bei einer Mitralstenose durch-führte.

Die Idee zur Erweiterung stenosierter Mitralklappen war zu diesem Zeitpunkt schon über 20 Jahre alt: 1902 hatte Lauder Brunton mit seiner Preliminary Note on the Possibility of Trea-ting Mitral Stenosis by Surgical Methods genau einen solchen Eingriff vorgeschlagen. Die Meinung, eine Klappenstenose habe mechanische Ursachen, wurde allerdings vom führenden Kardiologen James MacKenzie abgelehnt und so wagte Elliott Cutler erst im Jahr 1923 die erste links-ventrikuläre Sprengung einer stenosierten Mitralklappe. Die Patientin überlebte den Eingriff, die Symptomatik besserte sich allerdings nur wenig und viereinhalb Jahre später starb die Frau an ihrer fortschrei-tenden Herzerkrankung.

schrieb Souttar später, „und es zeigte sich, daß er während dieser Zeit in keiner Weise den Herzschlag oder den Puls be-einträchtigte oder veränderte. Als er jedoch in die Öffnung der Mitralklappe eindrang, sank der Blutdruck auf Null, wenn auch noch immer keine Veränderung im Herzrhythmus beob-achtet werden konnte. Das Ein- und Rückströmen des Blutes wurde ganz einfach durch den Finger, der vermutlich genau in die Klappenöffnung paßte, verhindert.“ Die ursprünglich vorgesehene Sprengung der Klappenzipfel mit einem Messer unterblieb, da es bei den offensichtlich geringfügigen Verwachsungen ausgereicht hatte, sie mit dem Finger zu durchstoßen. Beim Zurückziehen seines Fingers rissen zwar die

gesetzten Haltenähte und ein Blutstrahl spritzte aus der Wunde, aber „abgesehen von jenem Augenblick … hat uns der Zu-stand der Patientin nicht den geringsten Anlaß zur Besorgnis gegeben; im übrigen sank auch der Blutdruck nur vorüber-gehend“, heißt es bei Souttar weiter. Die Lebensqualität von Souttars Patientin verbesserte sich in den nächsten Jahren erheblich, fünf Jahre später verstarb sie allerdings an einem Gehirnschlag. In der Folge wurden weitere Mitralklappenope-rationen durchgeführt, allerdings mit mäßigem Erfolg: Von zwölf Patienten überlebten nur zwei den Eingriff. In Deutsch-land wagte Bruno Pribram den Eingriff, der Patient verstarb aber fünf Tage nach der Operation an einer Pneumonie.

Frühe Klappenoperationen

„Ich ließ den Finger ungefähr zwei Minuten im Vorhof“,

Erst rund 20 Jahre später wurde „Souttar neu entdeckt“! Es waren vor allem der – schon erwähnte – Bostoner Chirurg Dwight Harken, der Engländer Claude Brock und der Ameri-kaner Charles Bailey, die die Operationstechnik weiterent-wickelten. Claude Brock war es dabei vor allem um eine Ver-besserung der Blalock-Taussig-Operationsmethode gegangen. Er suchte über eine Korrektur der Lungenklappe das Problem der Fallot’schen Trilogie zu lösen. Mit Hilfe eines von einem Instrumentenbauer konstruierten Valvulotoms operierte er am 19. Februar 1948 seine erste kleine Patientin: „Das Ergeb-

nis der Valvulotomie war sehr erfolgreich“, konnte er wenig später festhalten. In der Folge entwarf Brock ein ganzes Set von Spezialinstrumenten für die – nach wie vor – „blinde“ Herzchirurgie.Zeitgleich mit Brock hatte T. Holmes Sellors bei einem 20- jährigen Patienten die Pulmonalklappe erweitert und die verwachsenen Zipfel durchtrennt. Das „ius primae noctis“ gebührte allerdings Claude Brock: Seine Arbeit war zwei Wochen vor der Publikation Sellors’ in The Lancet erschienen!

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Höchstens sechs Monate

Doch zurück zu Souttars Eingriff: Aufgrund der Herzgeräusche hatte man bei seiner 19-jährigen Patientin eine Mitralklap-penstenose diagnostiziert und ihr noch eine Lebenserwartung von höchstens sechs Monaten gegeben. Nach der Anästhe-sierung machte Souttar einen langen C-förmigen Schnitt ums Herz, durchtrennte die Rippen, setzte einen rund 8 cm langen Schnitt ins Perikard, aus dem das linke Herzohr herausragte.

Mit drei Haltenähten zog er das Herzohr nach vorn und klemm-te es an der Basis ab. Sobald die Klemme das obere Ende des Vorhofs abschloss, setzte er einen zweieinhalb Zentimeter lan-gen Schnitt, gerade so, dass er den Zeigefinger in den Vorhof schieben konnte. Nach dem Lösen der Klemme fühlte er den Druck des aus der Kammer in den Vorhof strömenden Blutes.

Die Finger, das Valvulotom und die Pulmonalklappe

> H. S. Souttar, The surgical Treatment

of mitral stenosis, 1925> H. S. Souttar, Fotografie, 20. Jh.

> E. C. Cutler, Cardiotomy and Valvulotomy

for mitral stenosis, 1923

> C. P. Bailey, Foto-

grafie, 20. Jh.

> A. Blalock,

Fotografie,

20. Jh.

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Einer Häkelnadel ähnlich – jedoch versehen mit scharfen Rändern – war dagegen das Instrument, das Charles Bailey benutzte, um Verwachsungen sowohl der Pulmonal- als auch der Mitralklappe zu sprengen. Wichtiger noch allerdings waren seine Erfahrungen aus Tierexperimenten, die das hohe Risiko von Resektionen der Mitralklappenzipfel zeigten. Er konzen-trierte sich daher auf die Durchtrennung der lateralen Kommissur – zunächst mit deprimierenden Ergebnissen: Drei Patienten waren verstorben, in drei von fünf Kliniken Philadelphias hatte er Operationsverbot. Trotzdem wagte er am 10. Juni 1948 zwei weitere Eingriffe. Der erste Patient verstarb auf dem Operationstisch, doch sein zweiter Patient, eine 24-jährige Frau mit Mitralklappenstenose, überlebte nicht nur, wenige Tage später führte er sie auf einem Kongress seinen erstaunten

Kollegen „als lebenden Beweis für die chirurgische Beseitigung des stenosebedingten Mitralklappengeräusches vor“ (P. von Wallenberg). Später beschäftigte sich Bailey vor allem auch mit der Aortenklappenstenose: am 8. April 1952 führte er die erste kombinierte Mitral- und Aortenklappenoperation durch. Für das Gefühl vieler Pioniere der Herzklappenoperation kann wohl folgende Aussage von Charles Bailey stehen: “Finally however, you have to face the ‘moment of truth’, and the poig-nancy is so great that I can’t really express it. You know that almost all the world is against it; you know that you have a great personal stake and might even loose your medical license or at least your hospital privileges if you persist. In fact, the thought crosses your mind that maybe you are really crazy. And yet you feel that is has to be done and that it has to be right.”

Gerade sechs Tage nach Bailey operierte Dwight Harken eine Mitralstenose: Dazu hatte auch er die Souttar’sche „Finger-Methode“ um ein kleines Messer ergänzt: Mit seinem Finger weitete er zunächst die Mitralklappe, bevor er dann mit einem, wie bei Bailey; am Finger befestigten kleinen Messer die verkalkte Umrandung der Klappe einschnitt. Auch Harken hatte anfangs unter schlimmen Fehlschlägen gelitten: Von zehn Patienten hatten nur vier überlebt. Erfahrung und Erfolg gaben aber auch ihm Recht: von den folgenden 15 Patienten überlebten 14 den Eingriff. Allerdings konnte er

nicht allen so rasch helfen wie einem Farmer aus Texas: Bei ihm war die Mitralvalvulotomie dermaßen erfolgreich verlaufen, „daß dieser nach Ankündigung einer Herzkatheterisierung zur Beurteilung des Handlungserfolges kurzerhand in Bademan-tel und Hausschuhen das Krankenhaus fluchtartig verließ, ein Taxi zum Flughafen bestellte und nach Texas zurückflog. Dem völlig fassungslosen Harken entgegnete er später am Telefon: ‚Ich brauche keine Tests, um zu sehen, daß es mir besser geht. Ich kann jetzt Treppensteigen und sehe, daß es mir besser geht“ (P. von Wallenberg).

Innerhalb von noch nicht einmal einem halben Jahr waren so die Klappenkorrekturen – gleichsam mit 20-jähriger Ver-spätung – auf die Bühne der Herzchirurgie zurückgekehrt. Die neuen Verfahren und technischen Hilfsmittel wurden in kurzer Zeit weltweit vielfach eingesetzt und verbesserten die Situation zahlreicher Patienten dramatisch. Das Jahr 1948 wurde damit zum „annus mirabilis of mitral valve repair“ (S. Westaby).Der Zugang über die rechte Kammer führte allerdings auch zu einer Reihe von Problemen – das Messer konnte, da man nur

mit einem Finger arbeitete, andere Teile des Herzens verletzen und das Valvulotom verfing sich nur allzu leicht in den feinen Sehnenfäden, mit denen die Klappen am Herzmuskel befes-tigt sind. Warum also nicht durch die rechte Kammer, dachten sich die schottischen Ärzte Andrew Logan und Richard Turner. Ihre „Zangenoperation“ mit einem Schnitt an der Herzspitze in die linke Herzkammer und oben in den linken Vorhof bot die Möglichkeit, beidhändig am Herzen zu arbeiten. Das von unten kommende Messer konnte von dem oben eingeführten Finger zu den Klappenzipfeln dirigiert werden.

Deprimierende Fehlschläge

In Hausschuhen Der Weg durch die linke Kammer

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> C. E. Bock, Handatlas

der Anatomie des

Menschen, 1841

> H. Lebert, Traité

d‘anatomie patholo

gique, 1857-1861

> B. Eustachius, Tabulae

anatomicae, 1714

> H. S. Souttar,

The surgical Treatment

of mitral stenosis, 1925

> H. S. Souttar,

The surgical

Treatment of

mitral stenosis,

1925

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Es war vor allem das schwierige Problem der Aortenklappen-Insuffizienz, das zur Entwicklung künstlicher Herzklappen führte. Charles Hufnagel, dessen „efforts heralded the era of the car-diac valve prothesis“ (S. Westaby), begann bereits im Jahr 1946 mit der Entwicklung von Herzklappen. Sechs Jahre später war die „Hufnagel-Klappe“ bereit für den klinischen Einsatz. Am 11. September 1952 war es so weit, Hufnagel setzte die von ihm konstru-ierte Herzklappe erstmals in die Aorta descendens eines Patienten ein. Von den folgenden 80 Implantationen muss- ten allerdings zwölf während der An-ästhesie abgebrochen werden, da der Blutdruck zu stark abgefallen war; die Operationsletalität betrug rund 20%, vor allem infolge von Kammerflimmern. “However, many of the survivors were dramatically improved with an impressi-ve decrease in cardiac size“ (S. Westaby). Vor allem zeigten Hufnagels Eingriffe auch, dass Fremdmaterial in die Blut-bahn eingebracht werden konnte, ohne dass man mit desaströsen Kompli-kationen rechnen musste.

Die erste komplette Entfernung einer insuffizienten Mitralklappe mit nach-folgendem Einsatz einer künstlichen Klappe erfolgte im März 1960. Nina Braunwald und Andrew Morton hat-ten ihre Mitralklappe aus Polyure-than gefertigt und, nachdem im Tier-versuch vier Tiere zwischen acht und 40 Stunden überlebt hatten (in den hero-ischen Zeiten der Medizin waren die Anforderungen an tierexperimentelle – und klinische – Studien noch eher über-sichtlich!), einem 16-jährigen Mädchen eingesetzt. Es überlebte die Operation, starb aber 60 Stunden später, da die Klappe versagte. Weitere Untersuchun-gen und Experimente zeigten, dass der Erfolg des Eingriffs entscheidend von der genauen Positionierung und dem festen Halt zwischen dem mitralen Annulus und dem Klappenring abhing.

Einen wesentlichen Fortschritt brach-te erst eine von Albert Starr und Miles Edwards entwickelte neue Klappen-form. In Stephen Westabys Beschrei-bung schwingt dabei ein Stück Bewun-derung für eine ingenieurtechnische Meisterleistung mit: “This was cast in one piece of stainless steel, carefully shaped, and given a high quality finish by electropolishing … the ball was of medical grade, heat-cured silastic, and the valve responded well to accelera-ted fatigue tests.“ Kein Wunder, dass bereits beim zweiten Patienten über-haupt, dem die Starr-Edwards-Klappe eingesetzt wurde, ein vollständiger Erfolg zu verzeichnen war: Der Patient überlebte zehn Jahre; er starb jedoch nicht an den Folgen der Operation, sondern fiel beim Hausstreichen von der Leiter und verletzte sich tödlich.

Künstliche Herzklappen Mitralklappenersatz nach Starr-Edwards

Mit dem zunehmend besseren Verständ-nis der Strömungsverhältnisse inner- halb der Klappen und mit den Erfah-rungen bei den Implantationen selbst konnten die Klappen-Prothesen und vor allem auch die Fixationsmethoden optimiert werden. So erlitten z. B. an-fangs noch rund 10% der Patienten eine Thrombose oder Embolie; mit den ver-besserten technischen Methoden konn- ten diese Probleme schließlich weit-gehend eliminiert werden. Der „Pro-thesen-Klick“, der beim Schließen der Klappe entsteht, wenn der oder die Klappenflügel auf den Klappenring prallen, war zunächst so stark, dass das Klappengeräusch durch das gesamte Zimmer zu hören war. Die Metallku-gel wurde deshalb bald durch eine mit Silikon überzogene Kugel ersetzt (damit war dann allerdings auch nicht mehr so

klar zu hören, ob sich nach einiger Zeit Ablagerungen auf der mechanischen Klappe gebildet hatten!). Wie schon bei den Valvulotomen waren dem Erfindungsgeist der Chirur-gen und Instrumentenbauer auch bei den Klappen-Prothesen keine Grenzen gesetzt! Neben technischen Optimie-rungen wurden dabei auch früh schon komplett andere Wege gesucht. So setzte – auf der Basis von Tierver-suchen – Donald Murray im Jahr 1955 einem 22-Jährigen das erste Allotrans-plantat ein. Die Spenderklappe hatte er dazu 36 Stunden in physiologischer Kochsalzlösung bei 4 ºC aufbewahrt. Die Operation verlief erfolgreich – auch bei drei weiteren Patienten trat nach der Transplantation rasch die erwünsch-te klinische Besserung ein.

Erste Verbesserungen

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> H. Lebert, Traité

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gique, 1857-1861

> Hufnagel Klappe, 1953

> A. Starr, Fotografie, 20. Jh.

> A. Starr, M. L. Edwards, Mitral Replacement, 1961

> A. Carpenter, Biological

factors affecting lonterm

results of valvular

heterografts, 1969

J. F. Gautier d’Agoty,

Exposition anatomique

de la structure du corps

humain, 1746

Trotz der großen Fortschritte bei me-chanischen Klappen – und ihrer enor-men Lebensdauer – blieb u. a. das Prob-lem der lebenslangen Antikoagulation bestehen. Nicht wenige Chirurgen konnten sich daher der Meinung von Alain Carpentier anschließen: “My only criticism of the homograft is the practical problem of getting enough specimens of different sizes. Because of this difficulty the technique cannot be routinely used. As a result we are still concentrating our efforts on hetero- grafts.” Mit der Bereitstellung von Klappen aus Schweinegewebe und der Entwicklung entsprechender Präser- vierungsverfahren wurde Carpentiers Wunsch in den 1970er und 1980er Jahren Wirklichkeit.

Spenderklappen und Tierklappen

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Anfang der 1970er Jahre beschrieb der Amerikaner Roberts die Anforderungen an den idealen Herzklappenersatz wie folgt:

1. Unbegrenzte Haltbarkeit 2. Normale hämodynamische Bedingungen nach Herzklappen

einpflanzung3. Keine herzklappenbedingten Komplikationen wie erhöhte

Thrombogenität, erhöhte Endokarditis-Anfälligkeit oder verringerte Lebensdauer der Blutbestandteile

4. Keine prothesenbedingten Komplikationen (Bügelbrüche, klappenbedingte Defekte)

5. Einfaches Handling beim Einpflanzen für den Chirurgen6. Geräuscharmut, also Komfort für den Patienten.

Mit den heute verfügbaren mechanischen Herzklappen und mit den biologischen Herzklappen (Herzklappen aus Rinderperikard und Schweineherzklappen) sind diese Anforderungen grund-sätzlich erfüllt – freilich in unterschiedlichem Ausmaß:

Mechanische Herzklappen halten mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Leben lang, erfordern allerdings die Einnahme von Antiko-agulantien und verursachen Klickgeräusche, die von manchen Patienten als unangenehm empfunden werden. Biologische Herzklappen erfordern dagegen in der Regel keine Prophylaxe mit Antikoagulantien, allerdings müssen sie mög-licherweise im Laufe eines Lebens ausgetauscht werden (mit neuen speziellen Entkalzifizierungssystemen, z. B. XenoLogiX, wird mittlerweile jedoch das Kalzifizierungsrisiko gesenkt und so die Lebensdauer der Klappen erhöht).

Bei der Entscheidung „mechanisch oder biologisch“ wird man sich deshalb heute vor allem am Alter des Patienten, an der Möglichkeit und Akzeptanz (Compliance!) einer lebenslangen Antikoagulation und an ethisch-religiösen Erwägungen orien-tieren müssen. Freilich ist das eine Entscheidungssituation, vor der Rudolf Virchow, der ja von sich selbst behauptet hatte, „an Therapie zu glauben“ (siehe Vorwort!), bestimmt gern gestan-den hätte!

State of the Art – 2009

Einen anderen großen Namen der Medizin hat die Entwicklung der letzten 100 Jahre allerdings gründlich widerlegt: Stephen Paget und seine Meinung von den natürlichen Grenzen der Herzchirurgie! Insofern wird auch der heutige State of the Art morgen schon überholt sein, bei den operativen Verfahren ebenso wie bei den technischen Hilfsmitteln. Denn, wie Charles Darwin schon sagte: „Die Zeit ist die wichtigste Zutat im Rezept des Lebens.“

Der Fortschritt geht weiter

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Ein genialer Ingenieur

63 Patente in diversen Branchen, mit 60 Jahren seit kurzer Zeit im Ruhestand, hätte er sich einen ruhigen Lebensabend machen können. Miles „Lowell“ Edwards war freilich alles andere als der klassische Ruheständler: 1958 beschloss er, das erste künstliche Herz zu konstruieren! Von dem Gedanken an die Heilung des Herzens war er fasziniert, seit er noch als Teenager zwei Anfälle von rheumatischem Fieber erlitten hatte. Edwards waren zeitlebens die lebensbedrohlichen Risiken seiner Krankheit bewusst gewesen: von der Vernarbung

der Herzklappen bis hin zum Organversagen. Dank seines Hintergrundwissens über Hydraulik und den Betrieb von Kraft-stoffpumpen war er davon überzeugt, dass ein mechanisches Modell des menschlichen Herzens realisierbar sei. Als er seine Idee allerdings Dr. Albert Starr, einem jungen Chirurgen an der Medizinischen Fakultät der Universität Oregon, vortrug, stieß der Vorschlag auf Skepsis. Stattdessen ermutigte Starr Edwards, sich zunächst auf die Konstruktion einer künstlichen Herzklap-pe zu konzentrieren, für die unmittelbarer Bedarf bestand.

Von der ersten Mitralklappe zum Weltmarktführer

Nach einer Entwicklungszeit von nur zwei Jahren war die ers-te Starr-Edwards-Mitralklappe entworfen, konstruiert und getestet. Die erste erfolgreiche Klappenimplantation wurde am 21. September 1960 an der Medizinischen Fakultät der Universität Oregon durchgeführt. Der Patient, ein 52-jähriger Farmer namens Philip Amundson, hatte infolge eines rheumatischen Fiebers in der Kindheit eine vernarbte und deformierte Herzklappe. Der Eingriff verlief gut, und Zeitschriften auf der ganzen Welt berichteten über den Erfolg der „an ein Wunder grenzenden“ Herzoperation. Weniger als ein Jahr nach der Einführung der weltweit ersten

kommerziellen Ersatz-Mitralklappe stellten Edwards und Starr die erste künstliche Aortenklappe vor. Stetige Innovation, stetige Verbesserung der Herzklappen stand in den folgen-den Jahrzehnten auf der Agenda. So ist heute die unter dem Markennamen Carpentier-Edwards vertriebene Produktlinie der Gewebeherzklappen aufgrund ihrer Haltbarkeit, Leistungs-fähigkeit und der Vorteile für die Lebensqualität der Patienten bei Chirurgen auf der ganzen Welt führend und hat Edwards Lifesciences zur weltweiten Nummer eins unter den Herzklap-penherstellern gemacht.

> A. Starr, M. L.

Edwards, Mitral

Replacement, 1961

> A. Starr, M. L. Edwards, Mitral Replacement, 1961

> A. Starr, M. L. Edwards,

Mitral Replacement, 1961

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Herzklappen und mehr

Auf Grundlage der Kompetenz von Edwards Lifesciences beim Herzklappenersatz stellte das Unternehmen u. a. Produkte für chirurgische Reparatureingriffe – die sogenannte Annuloplas-tie – bereit. Darüber hinaus wurden zahlreiche weitere, bahn-brechende medizinische Innovationen entwickelt, darunter

der Swan-Ganz-Katheter, die erste Technologie, die jemals für die hämodynamische Überwachung schwerkranker Patienten eingesetzt wurde, und die Fogarty-Embolektomiekatheter, die erste Technologie auf Katheterbasis zur Entfernung von Blut-gerinnseln aus Armen und Beinen.

„Ein Mann mit Ehre und Mut“

Lowell Edwards war erst der sechste Mensch in der Geschichte, der von der American Medical Association mit der „Layman’s Citation for Distinguished Service“ (ehrenvolle Erwähnung von medizinischen Laien für hervorragende Leistungen) ausge-zeichnet wurde. Hierin wird Edwards beschrieben als ein „Mann mit Ehre und Mut, dessen einfallsreiches Genie zur Entwicklung der künstlichen Herzklappe führte, und dessen langjähriges Engagement für das menschliche Wohl in der Wissenschaft der Medizin Herzkranken auf der ganzen Welt neues Leben und neue Hoffnung geschenkt hat“.

Heute ist Edwards Lifesciences ein globales Unternehmen mit einem Umsatz von über 1,2 Milliarden Dollar und mehr als 6.200 Mitarbeitern, die sich alle der Aufgabe verschrieben haben, Lowell Edwards’ ursprüngliche Vision, nämlich die Unterstüt-zung von Ärzten, Patienten und ihrer Familien beim gemein-samen Kampf gegen kardiovaskuläre Erkrankungen, weiter zu verwirklichen.

Immer einen Schritt weiter

Das jüngste Beispiel für diese Vision ist die neue Edwards SAPIEN Transkatheter-Herzklappe: Bestimmte Patienten mit kritischer Aortenstenose konnten bislang unter Umständen nicht mit den konventionellen Verfahren zum Herzklappen-ersatz behandelt werden. Für diese Patienten wurde die Edwards SAPIEN Transkatheter-Herzklappe für die transapikale Implantation mit dem Ascendra Platzierungssystem entwickelt.

Das Transkatheter-Herzklappenersatzverfahren kann ohne einen Herz-Lungen-Bypass durchgeführt werden und bietet die Möglichkeit einer schnellen Genesung. Die aus bovinem Perikardgewebe hergestellte Klappe ist mit dem Carpentier-Edwards ThermaFix Gewebeprozess behandelt und natürlich genauso nach ISO- und FDA-Standards getestet wie die Carpen-tier-Edwards PERIMOUNT Magna Herzklappen.

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Bibliothek des Instituts für Theorie, Ethik und Geschichte der Medizin

– Johannes Gutenberg Universität Mainz

Senckenberg Bibliothek, Frankfurt

www.visipix.com

www.commons.wikimedia.org

Wir bedanken uns bei allen Institutionen, Bibliotheken,

Bildarchiven und Sammlungen für die freundliche Unter stützung.

Idee und Konzept: medbrain – Die Ideenfabrik, www.medbrain.de

Text: W. Merz, Dr. med. K. F. Gruber-Gerardy,

Bildarchiv: Dr. med. K. F. Gruber-Gerardy

Layout und Druckvorbereitung: Univers GmbH, Mainz

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