Ausstellungsgeschichten: Blicke in den Körper

Bilder sind heute omnipräsent – auch in der Medizin. Bild und Film über Vorgänge im Körperinneren prägen nicht nur die Forschung, die Diagnose und die Therapie, sondern auch die öffentliche Wahrnehmung der Medizin. Röntgenuntersuchungen, Computer- und Magnetresonanztomographie oder Ultraschall: Heute stehen eine ganze Reihe von bildgebenden Verfahren zur Verfügung. Eine der ältesten Möglichkeiten, sich ein Bild vom Körperinnern zu machen, ist das Eindringen in den Körper mit Instrumenten. Ärzt:innen und Chirurg:innen nutzen dazu heute selbstverständlich in verschiedenen Fachgebieten sogenannte Endoskope. Wie wird die Endoskopie zu einem wichtigen Bestandteil der Medizin und die Sichtbarkeit zu einem so wichtigen Kriterium? Ein Blick in die Geschichte und eine Spurensuche in der Sammlung.

Die Lokalisierung von Krankheiten

Seit sich die Medizin in schriftlichen Quellen fassen lässt, gibt es Versuche, in den Körper zu blicken. Mit sogenannten Spekula versuchen Ärzte, Körperhöhlen zu inspizieren. Zwei Probleme begleiten diese Versuche: Erstens sind die Lichtverhältnisse oft ungenügend und zweitens ist die Bildübertragung zum Auge des Betrachters schwierig. Deshalb bleibt lange das Aufschneiden des Körpers nach dem Tod die einzige Möglichkeit, einen direkten Einblick in die Struktur und die Vorgänge im Inneren zu erhalten.

Faksilimie eines antiken in Pompeji gefunden Spekulums (Wellcome Collection)

Eine entscheidende Voraussetzung für die Einführung von endoskopischen Instrumenten ist nicht etwa eine technische Entwicklung, sondern ein medizinischer Paradigmenwechsel. Noch im 18. Jahrhundert berufen sich die Ärzte auf die Viersäftelehre. Krankheiten gelten dabei als ein Ungleichgewicht der Körpersäfte. Erst Ende des 18. Jahrhunderts setzt sich die Vorstellung durch, dass Krankheiten zu bestimmten Organen gehören. Damit erhalten Krankheiten also einen identifizierbaren ‘Ort’. Diese Vorstellung ist nicht nur ausschlaggebend für das Abhören und Abklopfen des Körpers, sondern auch für das genaue Hinschauen.

Kerzen und Spiegel

Als Ausgangspunkt der modernen Endoskopie gilt oft die Arbeit des deutschen Arztes Philipp Bozzini. Er entwickelt Anfang des 19. Jahrhunderts einen «Lichtleiter», der dank Kerzenlicht und Spiegeln Blicke in das Ohr oder die Harnröhre erlaubt. Die Leitung ist in zwei Bereiche getrennt. Durch den einen fällt das Licht der Kerze, durch den anderen das Abbild zurück zum Auge des Betrachters. Bozzinis Erfindung wird von Zeitgenossen wahrgenommen und diskutiert, bleibt jedoch ohne konkrete Auswirkungen auf die alltägliche Arbeit der Ärzte. Auch nachfolgende Konstruktionen wie ein von 1821 vorgestelltes Zystoskop zur Betrachtung der Harnblase setzen sich nicht als Standardmethoden durch. 1853 präsentiert dann der französische Chirurg Antonin Jean Désormeaux ein System, das als Lichtquelle eine Spirituslampe im Handgriff vorsieht. Désormeaux prägt den Begriff Endoskopie (altgriechisch éndon, deutsch ‚innen‘ und skopein, deutsch ‚beobachten‘), nutzt seine Konstruktion für Untersuchungen der Blase und der Speiseröhre und stattet sein Instrument sogar mit einem Operationsschlitz für einfache Eingriffe aus.

Endoskop nach Désormeaux (Stein, Sigmund Theodor: Das Licht im Dienste wissenschaftlicher Forschung, Halle a. S. 1885-1888. ETH-Bibliothek Zürich. , Rar 2465 https://doi.org/10.3931/e-rara-16044 / Public Domain Mark)

Strom und Glühbirnen

Zentrale Schwachstelle dieser frühen Endoskope bleibt die Beleuchtung: Die Hitze der Lampe kann zu störendem Rauch und sogar zu Verbrennungen bei der Patient:in führen. Die Endoskopie-Pioniere der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts entwickeln dann auch nicht nur Lösungen für verschiedene Körperhöhlen, sondern versuchen auch das «Beleuchtungsproblem» zu lösen. Ein wichtiger Schritt, damit sich Endoskope in der Praxis durchsetzen: Der deutsche Arzt Maximilian Nitze verlegt 1879 gemeinsam mit dem Wiener Instrumentenhersteller Josef Leiter die Lichtquelle an die Spitze des Instruments. Zunächst nutzt er einen elektrisch erhitzten und durch Wasser gekühlten Platindraht. 1887 lösen dann Glühlampen, sogenannte «Mignonlampen», das umständliche Verfahren ab.

In seinem «Lehrbuch der Kystokopie» beschreibt Nitze die Glühlämpchen, die «von ihrer geringeren Grösse abgesehen, den gewöhnlichen zur Zimmerbeleuchtung dienenden Edison-Lampen» gleichen. Die Herstellung dieser miniaturisierten Glühbirnen ist aufwendig: Als Glühkörper dient ein hufeisenförmiger Kohlenbügel aus der Faser eines Bambusrohres oder aus karbonisiertem Zellulosefaden. Der Bügel wird in Platinhülsen gesteckt, in eine aus einem Glasrohr geblasene, kleine Hohlkugel geschoben und dann mit einer Stichflamme verschmolzen. Mit einer Luftpumpe wird die Luft entfernt und ein Leuchtgas eingefüllt. Setzt man den Kohlenbügel nun unter Strom, leuchtet er. 

Ersatz-Mignon-Lämpchen (Medizinsammlung Inselspital Bern, Inv.-Nr. 15608)

Ein weiterer (technischer) Baustein für den Erfolg der Endoskopie: Blickfelderweiternde Optik macht endoskopische Instrumente interessant für zahlreiche medizinische Fachgebiete. Mehrere Linsen in der Endoskopie-Röhre erweitern das Blickfeld. Um 1900 finden sich dann zahlreiche Modelle, Konstrukteure und Entwickler. Verschiedene medizinische Disziplinen versuchen, die Technik für ihre Zwecke nutzbar zu machen.

Von der Diagnose zur Therapie

Bereits sehr früh nach der Einführung der ersten praktikablen Zystoskope gibt es Versuche, das Instrument nicht nur für die Diagnose, sondern auch für kleinere Eingriffe zu nutzen. Ab den 1890er Jahren kommen sogenannte Operationszystoskope auf den Markt. Sie sind mit Einschubrohren ausgestattet, in die sich kleine Zangen (zur Entfernung von kleineren Fremdkörpern), Katheter oder auch sogenannte Kaustikschlingen einführen lassen. Damit können Ärzte bereits um 1900 Blasengeschwulste abtragen. In der Folge bringen verschiedene Urologen neue Instrumente mit Anpassungen heraus. In der Medizinsammlung befindet sich unter anderem ein Resektoskop nach Stern-McCarthy, das ab 1932 von der Firma American Cystoscope Makers Inc. hergestellt wird.

Resektoskop nach Stern-McCarthy, um 1940 (Medizinsammlung Inselspital Bern, Inv.-Nr. 13862)

Ein Blick in die Sammlung

Von den ersten Endoskop-Modellen finden sich keine Spuren in der Medizinsammlung. Am Inselspital nutzen Ärzte die Endoskopie Ende des 19. Jahrhunderts, aber noch in sehr bescheidenem Ausmass. Die endoskopischen Untersuchungen werden in einem Raum im Hallerpavillon durchgeführt, der gleichzeitig als Vorbereitungsraum für Patient:innen und als allgemeiner Untersuchungsraum dient. Erst aus der Zeit als Endoskope zum Standard werden und die Serienanfertigung einsetzt, sind Objekte in der Medizinsammlung überliefert. Wahrscheinlich das älteste Exemplar ist ein Zystoskop nach Nitze aus der Zeit um 1900. Es stammt aus der Berliner Werkstatt von Louis und Heinrich Loewenstein, mit denen Nitze ab 1896 mehrere Modelle entwickelt. Es handelt sich um ein sogenanntes «Irrigations-Kystoskop», das Flüssigkeit in die Blase ein- und wieder ausleiten kann. Damit können sowohl Verunreinigungen der Optik beseitigt, als auch trüber Blaseninhalt klargespült werden. Das Zystoskop der Medizinsammlung besteht aus drei Teilen und einem Katheter, der sich durch eine Leitung bis in die Harnblase einschieben lässt. An der Spitze befindet sich die Mignonlampe, die über ein Kabel und eine stromleitende Zange mit Strom versorgt wird.

Irrigationszystoskop nach Nitze, um 1900 (Institut für Medizingeschichte Universität Bern, Inv.-Nr. 4036)

Ein weiteres Endoskop aus dem frühen 20. Jahrhundert ist ein Laryngoskop nach Flatau aus der Zeit kurz nach 1910. Der Berliner HNO-Arzt Theodor Flatau interessiert sich für technische Entwicklungen und präsentiert 1911 gemeinsam mit der Firma Wolf GmbH ein elektrisch betriebenes Endoskop. Flatau reagiert damit auf die Schwierigkeiten bei Untersuchungen mit einem einfachen Kehlkopfspiegel. Das Heraufziehen des Kehlkopfes durch das Herausstrecken der Zunge – so Flatau – kann dazu führen, dass der Arzt gewisse Form- und Bewegungsveränderungen nicht erkennt. Mit seinem Instrument muss die Patientin oder der Patient den Mund nicht mehr weit aufreissen. Es funktioniert elektrisch und zwei Mignon-Glühbirnen an der Spitze des Instrumentes beleuchten das Blickfeld. Das Exemplar der Medizinsammlung stammt wahrscheinlich aus der Zeit um 1920 und befindet sich im Original-Holzkasten. Es besteht aus zwei Rohren, die sich rechtwinklig verschrauben lassen. Dank einer 90-Grad-Winkeloptik können so Ärzte den Kehlkopf betrachten.

Laryngoskop nach Flatau, um 1920 (Medizinsammlung Inselspital Bern, Inv.-Nr. 13582)

Ebenfalls zu den frühen endoskopischen Instrumenten der Sammlung gehört ein sogenanntes Kolposkop. Es stammt (vermutlich) aus den 1930er Jahren. Das Instrument ermöglicht es, krankhafte Veränderungen an Muttermund und Gebärmutterhals zu diagnostizieren. Die Entwicklung des Kolposkops in den 1920er Jahren ist für das Fach der Gynäkologie ein wichtiger Schritt, Krebs frühzeitig zu erkennen. Das Kolposkop der Medizinsammlung ist ein Sonderfall, weil es zumindest in Teilen eine Eigenkonstruktion des Berner Gynäkologen Karl Gustav Rudolf von Fellenberg (1874 – 1962) ist. Es liegt in einer Zigarrenschachtel, die von Hand beschriftet ist und die zur Aufbewahrung wie auch als Anschluss für den Strom dient.

Bei den meisten dieser Endoskope aus dem frühen 20. Jahrhundert wird die Leuchtquelle über ein Kabel mit Strom versorgt. Angeschlossen werden die Kabel nicht an gewöhnlichen Steckdosen, sondern mitunter an Konsolen von Elektrotherapiegeräten, die häufig auch einen Anschluss für endoskopische Geräte aufweisen.

Elektromedizinischer Apparat mit Anschluss für Endoskopie, um 1910 (Medizinsammlung Inselspital Bern, Inv.-Nr. 10178)

Kaltlicht und Fiberglas

Nachdem über Jahrzehnte die bekannten Modelle für verschiedene Disziplinen in kleinen Schritten verbessert und adaptiert werden, erlebt die Endoskopie in den 1960er Jahren einen grossen Aufschwung. Ausschlaggebend sind zwei technische Durchbrüche: Einerseits gelingt es nun, flexible Endoskope herzustellen, andererseits wird eine neue Lichtquelle eingeführt.

In den 1950er Jahren beginnen verschiedene Ärzte und Entwickler über die Nutzung von Glasfasern für endoskopische Instrumente nachzudenken. Ein wichtiger Impuls geht dabei von der Gastroenterologie aus. Es gibt zwar seit dem späten 19. Jahrhundert gastroskopische Instrumente, doch die starren Instrumente machen die Untersuchungen aufwendig und nicht zuletzt gefährlich. Ab 1956 konstruiert der südafrikanische Gastroenterologe Basil Hirschowitz mit Physikern an der Universitätsklinik in Ann Harbor (Michigan) erstmals ein flexibles Endoskop mit brauchbarer Glasfaseroptik. Dazu ziehen sie hochgereinigtes Silikonglas zu dünnen Fasern, isolieren diese optisch und ordnen sie parallel zu einem Bündeln an. So ermöglichen sie die Übertragung eines scharfen Bildes von der Endoskopspitze bis zum Auge des Betrachter.  1957 präsentierten sie den Prototypen eines flexiblen Glasfibergastroskops der Fachwelt. In den 1960er Jahren erfolgt der Durchbruch und die Gastroenterologie verfügt nun (endlich) über ein Instrument, mit dem sich vergleichsweise einfach Untersuchungen durchführen lassen. Aber auch der Darmkanal und der Dickdarm lassen sich mit den neuen Endoskopen diagnostizieren und verdrängen die zuvor gängigen Röntgenuntersuchungen.

Obwohl bereits Hirschowitz und seinen Kollegen klar ist, dass sich die Glasfasern nicht nur für die Bildübertragung, sondern auch für Lichttransport eignen und sie mit Fiberglasbeleuchtung experimentieren, sind die ersten Modelle aus Fiberglas noch mit der üblichen Glühbirne an der Spitze ausgerüstet. Damit besteht ein altes Problem weiter: Die Mignonlampen generieren nicht genügend Licht, um Fotografien anzufertigen. Bis Mitte des 20. Jahrhunderts dokumentieren deshalb klinische Zeichner die Befunde. Auch als sich die Farbfotografie durchsetzt, reichen die vier Volt starken Lämpchen nicht aus, um brauchbare Fotografien zu erstellen. Bereits vor der Einführung von flexiblen Fiberglasendoskopen gibt es deshalb Versuche, die Lichtzufuhr anders zu lösen. Neu liegt eine starke Lichtquelle ausserhalb des Körpers, die dann Licht durch einen Quarzstab an die Instrumentenspitze strahlt. In Deutschland ist der Instrumentenhersteller Karl Storz, der diese Beleuchtungsmethode aufgreift und dafür den Begriff «Kaltlicht» prägt.

In den 1960er Jahren verbinden sich dann die beiden neuen Technologien – die flexiblen Fiberglasendoskope und die externe Kaltlichtquelle. Damit werden Endoskope beweglicher, kleiner und mit neuen Aufnahmemethoden kombiniert und werden nun in zahlreichen medizinischen Fachbereichen Standard.

Minimalinvasive Chirurgie

Die endoskopischen Instrumente, wie sie sich in den 1960er Jahren durchsetzen, bilden auch die Voraussetzung für minimalinvasive Eingriffe, die eine der wichtigsten chirurgischen Entwicklungen der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts darstellen.

Bereits im frühen 20. Jahrhundert gibt es erste Versuche, Endoskope nicht über natürliche, sondern über künstliche geschaffene Körperöffnungen einzuführen. Entscheidend für diese frühen Laparoskopien (Bauchspiegelungen) ist ein Verfahren, das ein Gas – zunächst Umgebungsluft, später CO2 – in die Bauchhöhle einbläst und so erst ein Gesichtsfeld schafft. Laparoskopische Operationen setzen sich jedoch nicht durch. Viele Chirurgen bleiben skeptisch und greifen weiterhin auf die bewährten Methoden zurück und öffnen den Bauch mit grossen Schnitten. Es sind vor allem Gynäkologen, wie der deutsche Kurt Semm, die die neue Technologie auch für chirurgische Zwecke adaptieren. Die eigentlichen Spezialisten für Eingriffe im Bauchraum – die Abdominalchirurg:innen – zögern jedoch weiterhin. Ihre Methoden haben sich über Jahrzehnte bewährt. Erst als sich die Video-Endoskopie in den 1990er Jahren durchsetzt und sie in Echtzeit den Operationsbereich auf einem Bildschirm einsehen können, übernehmen sie die minimalinvasive Technologie. Damit verändern sich nicht nur Operationstechniken, sondern auch die Abläufe im Operationssaal und die Zusammensetzung des OP-Teams.

Blick in die Sammlung II

Die Medizinsammlung besitzt auch für die zweite Endoskopie-«Revolution» nach 1950 keine systematische Sammlung, sondern nur vereinzelte Objekte. Ein Highlight: ein Netzgerät der Firma Karl Storz aus der Zeit kurz vor 1960. Es ist eines der ersten extrakorporalen Blitzsysteme, die nun endoskopische Fotos – in diesem Fall vor allem vom Trommelfell – in bisher unbekannter Qualität ermöglichen. Ebenfalls von Storz hergestellt ist der «Blitzgenerator 600», der wahrscheinlich aus der Zeit um 1980 stammt. Am Inselspital wird der Generator 30 Jahre lang fast täglich als Teil eines Systems für die Larynx- und Ohrenendoskopie genutzt.

Netzgerät von Karl Storz, vor 1960 (Medizinsammlung Inselspital Bern, Inv.-Nr. 12256)

Blitzgenerator 600 von der Firma Karl Storz mit Zubehör (Medizinsammlung Inselspital Bern, Inv.-Nr. 13993)

Beispielhaft für die zunehmende Bedeutung der flexiblen Video-Endoskopie für verschiedene medizinische Disziplinen stehen zwei Bronchoskope («Lungenspiegel») inklusive einer Kaltlichquelle und einer dazugehörigen Kamera von Olympus. Vergleichbar mit der Laparoskopie reicht die Geschichte der Bronchoskopie in die Zeit um 1900 zurück. Der deutsche HNO-Arzt, Gustav Killian, stellt 1898 der Fachwelt das Verfahren der «Lungenspiegelung» vor. Doch erst als die Endoskope beweglich werden und die Lichtproblematik gelöst wird, kann die Bronchoskopie zum Standard werden.

Video-Bronchoskop (Medizinsammlung Inselspital Bern, Inv.-Nr. 14587)

Wie steht es um die Endoskopie heute? Sie ist aus verschiedenen Fachgebieten nicht mehr wegzudenken. Ärzti:nnen untersuchen heute mit Endoskopen Speicheldrüsen, Gallenwege, Kniegelenke oder sogar Tränenwege und führen Eingriffe durch. In den letzten Jahrzehnten wurden zudem die traditonellen endoskopischen Methoden, die auf das 19. Jahrhundert zurückgehen, ergänzt durch neue Technologien: Heute können Patient:innen Videokapseln schlucken, die Bilder von der Schleimhaut liefern und dank der Magnetresonanztomografie sind virtuelle endoskopische Untersuchungen möglich. Die Ärzt:in dringt nicht mehr mit einem Instrument ein, sondern stellt die Diagnose anhand von simulierten dreidimensionalen Ansichten. Doch auch für die zukünftige Endoskopie gilt: Nicht allein die Technik entscheidet, ob sich ein Diagnose- und Therapieverfahren durchsetzt. Die verschiedenen Akteurinnen müssen sich über Nutzen und Nachteile verständigen, neue Techniken verstehen, in ihren Arbeitsalltag integrieren und die neuen Verfahren lernen.

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