Inselgeschichten: Menschen und Objekte aus der (Berner) Augenheilkunde

Die Universitätsklinik für Augenheilkunde des Inselspitals ist umgezogen: Neu befindet sie sich im Marie-Colinet-Haus, wo sich ambulante Versorgung, Diagnostik und Chirurgie unter einem Dach befinden. Für die Medizinsammlung Inselspital Bern ein guter Anlass für eine historische Rückschau. Der Blick in die Vergangenheit verdeutlicht, wie eng der Standort Bern mit der weltweiten Entwicklung der Augenheilkunde verwoben ist. Nicht zuletzt die gemeinsam entwickelten Untersuchungsinstrumente von Professor Hans Goldmann und der Berner Medizintechnikfirma Haag-Streit die verändern die Ophthalmologie nachhaltig.

Ein Blick in die Vormoderne: Das Auge zwischen Handwerk und Antike

Medizinische Fachgebiete haben immer mehrere Ursprünge. Eine medizinische Beschäftigung mit dem Sehorgan lässt sich bereits seit der Antike nachweisen. Schon im alten Ägypten, in Babylonien und im antiken Griechenland setzen sich Ärzte mit äusseren Augenerkrankungen. Im Papyrus Ebers (um 1550 v. Chr.) finden sich beispielweise Beschreibungen von Krankheitsbildern, die sich heute als Bindehautentzündung, Grauer Star, Gesternkörner oder Hornhauttrübungen lesen lassen – inklusive Salben, Umschläge oder auch religiöse Rituale zur Genesung. Im islamischen Mittelalter verfassen Gelehrte wie Ibn al-Haitham (Alhazen) Abhandlungen zur Optik und zur Anatomie des Auges.

Abbildung: Auszug aus der medizinischen Abhandlung Papyrus Ebers, um 1550 v. Chr. (Wikimedia Commons / Wellcome Collection, https://wellcomecollection.org/works/c8762ee5)

Eine zentrale Rolle nimmt über Jahrhunderte hinweg die Behandlung des Grauen Stars (Cataract) ein. Der sogenannte Starstich etabliert sich als eines der ältesten chirurgischen Verfahren der Menschheit. Dabei führt der Behandler eine spezielle Nadel seitlich in den Augapfel ein, um die eingetrübte Augenlinse mechanisch nach hinten-unten in den Glaskörper hinabzudrücken. Der Pupillenraum wird dadurch zwar wieder lichtdurchlässig und der Patient kann grobe Umrisse erkennen, doch bringt der Eingriff ohne Narkose, Sterilität und optische Korrektur enorme Risiken mit sich. Häufig folgen schwere Infektionen, Erblindungen oder das Wiederaufsteigen der Linse.

Abbildung: Mittelalterliche Darstellung eines Starstichs, 12. Jh. (Oxford, Bodleian Library MS. Ashmole 1462: https://digital.bodleian.ox.ac.uk/objects/393b5bb6-51c5-41c4-8d93-7f05c771f3ae/)

Abbildung: Ablauf des Starstichs (Wikimedia Commons/angepasst mit Gemini)

Die Augenheilkunde bleibt über Jahrhunderte hinweg kein eigenständiges akademisches Fach. Die Vormoderne betrachtet das Auge vor allem von aussen; operative Eingriffe werden meist von fahrenden Wundärzten und Starstechern auf Märkten durchgeführt. Der Berner Stadtarzt Wilhelm Fabry lernt in seiner Ausbildung zum Wundarzt das Starstechen und beschäftigt sich seine gesamte Karriere hindurch mit Augenoperationen. Fabrys Ausführungen geben einen Eindruck davon, wie Ärzte um 1600 Augenkrankheiten einschätzen und behandeln. So berichtet er von einem Fall einer Frau, deren grauer Star er auf übermässiges Weines zurückführt. Bei einem Besuch bei einem älteren Wundarzt, sieht er dessen gefährlich zitternde Hand bei einer Staroperation. Er entwickelt eine Hilfskonstruktion, um den Arm abzustützen zu können und so das für den Patienten gefährliche Zittern zu minimieren.

Abbildung: Skizze von Fabrys Hilfskonstruktion (Quelle: Wilhelm Fabry, Längst begehrte und vollkommene Leib- und Wund-Artzney; aus dem Lateinischen übersetzt von Friedrich Greiffen, Franfurt am Main, 1652.

Die Seherfahrung im 19. Jahrhundert: Moderne Umwelt und visuelle Verdichtung

Medizingeschichte geschieht nicht im luftleeren Raum: Das 19. Jahrhundert wandelt die Wahrnehmung der Menschen von Grund auf. Die fortschreitende Industrialisierung, der Ausbau des Eisenbahnnetzes, das Aufkommen der Fotografie und die rasche Urbanisierung erzeugen eine völlig neue visuelle Umwelt. Die Menschen blicken nun auf vorbeirauschende Landschaften, lesen gedruckte Massenmedien bei künstlichem Gaslicht und arbeiten in Fabriken, die hohe Präzision und Sehleistung verlangen. Das Auge wird zum zentralen Sinnesorgan der Moderne, wodurch Fehlsichtigkeiten und Sehstörungen im Alltag unmittelbarer auffallen als je zuvor. Die zunehmende medizinische Beschäftigung mit dem Sehorgan stellt eine Antwort auf diese veränderte Lebensrealität dar. Das Auge gilt nicht mehr nur als naturgegebenes Organ, sondern als hochkomplexer optischer Apparat, den die Medizin zu verstehen, zu vermessen und zu schützen versucht.

Das Ophthalmoskop: Die Erfindung des Augenspiegels und seine Funktionsweise

Bis Mitte des 19. Jahrhunderts bleibt das Innere des lebenden Auges für die Medizin ein unzugängliches Dunkel. Wer Licht in die Pupille wirft, verdeckt mit seinem eigenen Kopf stets den Lichteinfall. Erst Hermann von Helmholtz löst dieses optische Problem im Jahr 1850 mit der Erfindung des Augenspiegels. Die Funktionsweise beruht auf einem physikalischen Prinzip: Eine Lichtquelle projiziert Licht über eine geneigte Glasplatte oder einen durchbohrten Hohlspiegel direkt durch die Pupille auf den Augenhintergrund. Das von der Netzhaut zurückgeworfene Licht fällt durch dieselbe Öffnung im Spiegel direkt in das Auge des untersuchenden Arzt, wobei Korrekturgläser das Bild scharfstellen. Zum ersten Mal wird es möglich, die Netzhaut, die Blutgefässe und den Sehnervenkopf am lebenden Menschen direkt zu betrachten.

Abbildung: Funktionsweise des Augenspiegels nach Helmholtz (Wikimedia Commons / angepasst mit Gemini)

Abbildung: Weiterentwicklung des Augenspiegels durch Adolf Coccius, nach 1853 (Institut für Medizingeschichte, Inv.-Nr. 3008)

Albrecht von Graefe: Die bahnbrechende Anwendung und die Schweizer Verbindung

So revolutionär die Erfindung des Augenspiegels durch Hermann von Helmholtz ist, so anspruchsvoll gestaltet sich seine Erstanwendung im Klinikalltag. Als Albrecht von Graefe um den Jahreswechsel 1851/1852 erste Exemplare in Berlin testet, empfindet er das Hantieren und ständige Wechseln der Konkavgläser zur Scharfstellung noch als ausgesprochen mühsam und langwierig. Die Untersuchung verlangt eigens abgedunkelte «Spiegelzimmer» und stellt für Anfänger eine immense Geduldsprobe dar: Das helle Licht blendet die Untersuchenden, während ungeschicktes Spiegeln für die Patienten eine erhebliche Belastung bedeutet. Um Patientinnen und Patienten nicht stundenlang zu strapazieren, trainieren Ärztinnen und Ärzte das Handwerk bald an künstlichen Übungsphantomen, ehe sich das Instrument vollends durchsetzt. Dennoch erkennt Graefe das enorme diagnostische Potenzial und beschreibt als Erster krankhafte Veränderungen der Netzhaut bei Diabetes sowie die Aushöhlung des Sehnervs beim Glaukom. Zudem pflegt Graefe eine enge Verbindung zur Schweiz: Ab den 1860er-Jahren reist er regelmässig in den Appenzeller Kurort Heiden, behandelt dort zahlreiche Patientinnen und Patienten und prägt die Region nachhaltig als Treffpunkt für internationale Fachärzte.

Zweifelsohne ist die Einführung des Augenspiegels zentral für die Etablierung der Augenheilkunde als eigenständiges Fachgebiet. Doch – wie auch bei anderen neuen Untersuchungsverfahren – dauert es, bis der Augenspiegel Standard wird: Die Ärzte müssen zuerst lernen, das neue Instrument zu bedienen, weiterzuentwickeln, sich darüber verständigen, was sie genau sehen und was man ableiten kann.

Abbildung: «Phantomauge» mit aufgeklebtem Hintergrundbild (Netzhaut), um die Nutzung des Augenspiegels zu üben, um 1900 (Institut für Medizingeschichte, Inv.-Nr. 3004)

Abbildung: Reflexionsloser, eklektischer Augenspiegel nach Thorner, nach 1920 (Inv.-Nr. 12465)

Von der Inselgasse auf das heutige Areal: Eine Berner Erfolgsgeschichte

Vor diesem gesellschaftlichen und wissenschaftlichen Hintergrund nimmt die Geschichte der akademischen Augenheilkunde in Bern ihren Anfang. In den Gründungsjahren der Berner Hochschule wirken von 1834 bis 1866 Wilhelm Rau und Karl Wilhelm von Zehender als erste Dozenten der Augenheilkunde. Sie behandeln ihre Patient:innen noch in der Poliklinik des alten Inselspitals an jener Stelle, an der heute das Bundeshaus Ost steht.

Abbildung: Fotoporträt von Wilhelm Rau, 1850/64 (Quelle: Archiv IMG F00194_24)

Mit der Ernennung des Waadtländers Henri Dor zum Ordinarius entsteht 1867 die erste eigenständige Berner Augenklinik im Haus der Staatsapotheke an der Inselgasse. Als erster ordentlicher Professor für Augenheilkunde begründet Dor die universitäre Eigenständigkeit der Berner Ophthalmologie und baut die Klinik kontinuierlich aus. Vor seiner Berner Zeit absolviert er Ausbildungen bei führenden Fachärzten in Paris, Berlin sowie Wien und verfasst im Laufe seiner Karriere rund 70 wissenschaftliche Beiträge zur Sehphysiologie. Zudem zeichnet sich der sprachbegabte Dor durch sein internationales Engagement aus, ehe er nach seiner Berner Wirkungszeit nach Lyon wechselt und sich später unter anderem als Mitbegründer der weltweiten Esperanto-Medizinervereinigung betätigt.

Unter seinem Nachfolger Ernst Pflüger, der sich unter anderem mit Sehproben und Forschungen zum Glaukom einen Namen macht, erfolgt 1884 dann der Umzug der gesamten Insel aus der Innenstadt an den heutigen Standort. Im Mai 1908 bezieht die Klinik unter August Siegrist einen imposanten Neubau mit 95 Betten, der damals als modernste Einrichtung des Spitals gilt. Damit steigt die Klinik von einer improvisierten Abteilung zu einer hervorragend ausgestatteten Spezialklinik auf. Bis heute prägt das Gebäude das Insel-Areal mit und dient bis zum Umzug auch der Augenklinik.

Abbildung: Gerahmtes Porträt von Henri Dor, 1867/76 (Quelle: Institut für Medizingeschichte, G004, https://img.anton.ch/objects/2219)

Abbildung: Untersuchungsraum der neuen Augenklinik (Quelle: Institut für Medizingeschichte, F000063, https://img.anton.ch/objects/8417)

Abbildung: Postkarte des Insel-Areals mit neuer Augenklinik rechts unten, um 1910 (Institut für Medizingeschichte, BDR_071, https://img.anton.ch/objects/2957)

Goldmann und Haag-Streit: Das Berner Erfolgsgespann der Augenheilkunde

In der Medizinsammlung spiegelt sich nicht zuletzt ein Berner Erfolgskapitel der Medizingeschichte wider: 1935 übernimmt Hans Goldmann die Leitung der Augenklinik übernimmt. Goldmann, im heutigen Tschechien (Chomutov) geboren, studiert in Prag Medizin und kommt 1924 als Assistenzart an die Berner Augenklinik. Als Nachfolger von Siegrist leitet er die Klinik über mehr als drei Jahrzehnte und macht Bern zu einem internationalen Zentrum der Forschung.

Ein grosser Verdienst liegt in der engen Kooperation mit der Berner Feinmechanikfirma Haag-Streit. Aus dieser Verbindung von klinischer Praxis und Schweizer Präzisionsmechanik entstehen Meilensteine der Augenheilkunde. Im Jahr 1933 entwickeln Goldmann und Haag-Streit die Spaltlampe Modell 320, gefolgt von weiteren Ausführungen. Durch die Kopplung von Beleuchtungs- und Beobachtungsmikroskop sowie die spätere Einführung des Ein-Hand-Joysticks revolutioniert Goldmann die Biomikroskopie. Zusammen mit dem von ihm entworfenen Dreispiegelkontaktglas erlaubt das Gerät die exakte Untersuchung des gesamten Auges von der Hornhaut bis hin zum Augenhintergrund.

Abbildung: Spaltlampe nach Goldmann, Modell 920 (?) aus der Augenklinik, nach 1968 (Medizinsammlung Inselspital Bern, Inv.-Nr. 14344)

Bereits ab Mitte des 19. Jahrhunderts versucht die Medizin, das Gesichtsfeld – jenen Raum, der für ein fixierendes Auge sichtbar ist – präziser zu vermessen, da blinde Flecken etwa auf einen erhöhten Augeninnendruck hinweisen. Stützen sich frühe Untersuchungen um 1930 noch auf mechanische Handperimeter, revolutioniert Goldmann 1945 das Verfahren mit seinem projizierenden Kugelperimeter. Das Innovative an diesem von Haag-Streit produzierten Gerät ist, dass erstmals eine Hohlhalbkugel gleichmässig ausgeleuchtet wird und sich Grösse sowie Intensität des Lichtobjekts exakt kontrollieren lassen. Für die 20- bis 30-minütige Untersuchung fixiert die Patient:in das Zentrum der Halbkugel, während der untersuchende Arzt einen Projektionsarm bedient, der den Lichtpunkt verschiebt und synchron auf einem Schema führt. Das Gerät wird zum weltweiten Standard. Für die Messung des Augeninnendrucks stellt er zudem 1954 das Applanationstonometer vor, das in Kombination mit der Spaltlampe angewendet wird und bis heute als Goldstandard der Glaukomdiagnostik gilt.

Abbildung: Perimeter nach Goldmann, nach 1945 (Medizinsammlung Inselspital Bern, Inv.-Nr. 10128)

Lehre, Innovationen, Alltag: Was die Objekte der Medizinsammlung erzählen

Die von Goldmann entwickelten Instrumente sind nicht die einzigen Objekte mit Bezug zur Augenheilkunde. Anhand der Beständen der Medizinsammlung Inselspital lässt sich erahnen, wie komplex die Geschichte der Augenheilkunde im 19. und 20. Jahrhundert ist und wie eng akademische Ausbildung und klinischer Alltag miteinander verwoben sind.

Bevor Studierende und angehende Fachärzte an Patient:innen untersuchen dürfen, vermittelten aufwendig gefertigte anatomische Augenmodelle – von zerlegbaren Gips- und Papier-Mâché-Augäpfeln bis hin zu optischen Übungsköpfen – das nötige Räumlichkeits- und Brechungsverständnis. Sie zeigten Querschnitte der Netzhaut, krankhafte Linsentrübungen oder Muskelansätze im vergrösserten Massstab.

Die Objekte reichen gehen über die Lehre hinaus vom Krankenbett bis zum Operationssaal. Refraktometer, ein Vitrektomie-Cutter, Linsenextraktionssets, ein Hornhauttrepan nach Eliott zur Senkung des Augendrucks – über alle diese Objekte liessen sich detaillierte Geschichten schreiben. So beispielsweise über das Instrumentenset für Star-Operationen aus der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts. Es enthält unter anderem ein von Albrecht von Graefe entwickeltes Messer, da bis weit ins 20. Jahrhundert hinein der Standard für Hornhautausschnitte darstellt. Wahrscheinlich ist es nach den Bedürfnissen des Nutzers zusammengestellt. Der mit Samt ausgelegte Kasten trägt nämlich die Aufschrift des renommierten Londoner Instrumentenmachers John Weiss & Son, die Instrumente stammen dann von Weiss, vom Pariser Hersteller Lüer, sowie von den Berner Herstellern und Kloepfer und Schaerer.

Abbildung: Operationsset für Kataraktoperation, um 1935 (Medizinsammlung Inselspital Bern, Inv.-Nr. 10524)

Oder das Elastometer nach Wiegersma: In den 1940er und 1950er Jahren entwickelt, stellt es ein Instrument dar, um die Elastizität und Rigidität (Steifigkeit) des Auges zu bestimmen. Im Gegensatz zum Tonometer arbeitet das Wiegersma-Elsatometer ballistisch. Es misst die mechanische Reaktion des Augapfels auf einen minimalen, schlagartigen Stoss-Impuls. Die modernen berührungslosen Verfahren machen das Instrument überflüssig.

Abbildung: Elastometer nach Wiegersma, nach 1940 (Medizinsamlung Inselspital Bern, Inv.-Nr. 13394)

Einfache Instrumente, wie der sogenannte Akkommodations-Konvergenz-Stab (kurz: A=C-Stab). Der Stab wird an der Nasenwurzel angesetzt, während ein Fixationsziel langsam auf die Augen zubewegt wird. Dadurch lässt sich der genaue Nahpunkt bestimmen, ab dem das Bild unscharf wird oder doppelt erscheint. Der A=C-Stab ist nicht nur ein Diagnose-Instrumente für die Fachleute, sondern auch ein Trainingsgerät für zu Hause. Mit gezielten Übungen lässt sich die Augenmuskulatur stärken, die visuelle Ausdauer steigern und digitaler Sehstress effektiv reduzieren.

Abbildung: Akkomodations-Konvergenz-Stab, um 1950 (Medizinsammlung Inselspital Bern, Inv.-Nr. 13814)

Schliesslich eine ganze Reihe von Stereoskopen mit Bildmaterial. Diesen werden In der zur Diagnose und Behandlung des Schielens (Strabismus) sowie zur Therapie der Sehschwäche (Amblyopie) eingesetzt. Patient:innen (häufig Kinder) mussten durch das Gerät bestimmte Stereokarten betrachten, um die Zusammenarbeit beider Augen und das räumliche Sehvermögen zu trainieren. Auch hier gibt es Berner Spuren: Der Augenarzt und Privatdozent an der Universität Bern, Emil Hegg, veröffentlicht um 1900 stereoskopische Bilder für Schielende, die mehrere Auflagen erleben.

Abbildung: Stereoskop nach Holmes mit Bildern von Emil Hegg, frühes 20. Jh. (Medizinsammlung Inselspital Bern, Inv.-Nr. 16650)

Alte neue Objekte

Um die Entwicklung der Augenheilkunde weiter zu dokumentieren, hat die Medizinsammlung Inselspital den aktuellen Standortwechsels der Klinik genutzt, um gezielt historische, aber auch neuere Objekte aus dem laufenden Betrieb der Augenklinik zu übernehmen. Zunächst übernimmt die Sammlung einen Konvolut von mehr als 100 in Bern handgezeichneten Lehrtafeln. Sie zeigen präzise und ästhetisch sehr wirkungsvolle Arbeiten von wissenschaftlichen Zeichner:innen – viele davon von Adelheid Meyer. Die Lehrtafeln geben auch einen Eindruck vom Unterricht vor der Zeit der Computer und Beamer im Goldmann-Hörsaal.

Abbildung: Zeichnung einer gesunden Iris, um 1950 (?) (Medizinsammlung Inselspital Bern)

Die Medizinsammlung bewahrt auch für die Zukunft auf und hat ein Interesse an Objekten aus der jüngsten Vergangenheit. Deshalb befinden sich nun auch eine moderne digitale Funduskamera sowie ein Non-Contact-Tonometer im Depot. Letzterer misst den Augeninnendruck berührungslos über einen sanften Luftstoss – ein Verfahren, das den Patienten die Betäubungstropfen erspart und den Wandel hin zur vollautomatisierten, hochkomfortablen Diagnostik der unmittelbaren Gegenwart dokumentiert. Geplant ist zudem die Übernahme eines weiteren Objekts, dessen Entwicklung Berner Spuren zeigt: der Octopus-Perimeter. Den Ausschlag für diese Innovation gibt wiederum Hans Goldmann, der sich regelmässig über die Unzulänglichkeiten der manuellen Perimetrie beklagt. Daraufhin beginnt Franz Fankhauser – heute bekannt als «Vater der automatisierten Perimetrie» – ab Mitte der 1950er-Jahre mit intensiven Forschungsarbeiten.

Die Entwicklung neuer Verfahren und Instrumente geschieht sehr selten durch eine einzige Person: Zunächst versucht Fankhauser gemeinsam mit dem Ingenieur Jean Marie Parel jahrelang ohne Durchbruch, die kinetische Perimetrie zu automatisieren. Die Wende bringt schliesslich der Physiker Jürg Spahr: Er schlägt vor, die kinetische Methode aufzugeben und stattdessen die statische Perimetrie zur Bestimmung der Lichtunterschiedsschwelle zu automatisieren. Ein interdisziplinäres Berner Team um Fankhauser, dem auch Physiker wie Hans Bebie, Pierre Koch und Alfred Rouiller angehören, entwickelt daraufhin die mathematischen Modelle und Algorithmen.

In Kooperation mit dem Unternehmer Gerhard Zühlke (Interzeag) und dem Berner Traditionshersteller Haag-Streit wird die Technologie zur Marktreife gebracht. Unter der Bezeichnung «Octopus 201» erscheint 1974/1975 schliesslich das erste vollautomatische Perimeter der Welt.

Trotz anfänglicher Ängste von Perimetrie-Technikern vor Jobverlusten, Vorbehalten von Ärzt:innen wegen der hohen Anschaffungskosten sowie eines Rechtsstreits beim US-Zoll im Jahr 1975 setzt sich die Erfindung durch. Heute ist das Octopus-Perimeter aus der modernen Glaukom-Diagnostik nicht mehr wegzudenken.

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