Eiserne Lunge

Eiserne Lunge (Klappöffnung)
Patient in Eiserner Lunge
Eiserne Lunge mit Schiebeöffnung

Eine Eiserne Lunge (korrekte Orthographie nach Duden auch[1] bzw. Medizin-Duden: eiserne Lunge) war eines der ersten klinischen Geräte, das eine maschinelle Beatmung eines Menschen ermöglichte. Um 1920 entwickelte sie der US-amerikanische Ingenieur Philip Drinker zur Beatmung lungenkranker Patienten. Dabei liegt der Körper des Patienten bis auf den Kopf komplett im Inneren eines Hohlzylinders. Das Gerät schließt am Hals luftdicht ab und erzeugt einen Unterdruck. Dadurch drückt der Umgebungsdruck Luft durch Nase und Mund des Patienten in die Lungen. Entsprechend geschieht die Ausatmung durch den Aufbau eines Überdrucks in der Kammer.

Historische Vorläufer

Auf dem Prinzip der Unterdruckbeatmung beruhende vorangegangene Entwicklungen gab es bereits im 19. Jahrhundert. John Dalziel konstruierte den „Tank-Respirator“ (1832), und von Eugène Joseph Woillez stammen das „Spiroscope“ (1875)[2] sowie der „Spirophore“ (1876).[3] Der Spirophore war „ein Apparat zur Einleitung d. künstl. Respiration“.[4]

Historische Anwendung

Die Eiserne Lunge kam in der Vergangenheit bei Polio-Erkrankten (Kinderlähmung) zur Anwendung. Polio ist eine Viruserkrankung, bei der es zu einer Lähmung der Muskeln einschließlich des Zwerchfells kommen kann. Viele Polio-Patienten benötigten die Eiserne Lunge nur in der Akutphase der Erkrankung bis zum Wiedereinsetzen der Muskelfunktion. Einige Patienten benutzten sie nur über Nacht, andere kontinuierlich.

Drinker testete seine Erfindung zunächst im Selbstversuch, bevor es zum ersten Einsatz einer Eisernen Lunge am 12. Oktober 1928 am Boston Children’s Hospital kam. Ein an Polio erkranktes achtjähriges Mädchen, das bereits ins Koma gefallen war, konnte innerhalb weniger Minuten wiederbelebt werden. Erst nachdem das Gerät zum Patent angemeldet war, wurde es am 14. September 1929 der Öffentlichkeit vorgestellt.[5] Später verbesserte und vereinfachte der Techniker John Haven Emerson (1906–1997)[6] Drinkers Erfindung. Dadurch wurde die Eiserne Lunge wesentlich kostengünstiger und konnte so in größeren Stückzahlen gebaut werden.[7] Emersons erster Prototyp war 1931 fertig.[8] Der Preis der nachfolgenden Serienprodukte war nur etwa halb so hoch wie bei Drinkers System.[9] Eine an diesen Geräten angebrachte Glaskuppel ermöglicht eine nichtinvasive Positivdruckbeatmung in den Fällen, in denen der Patient aus der Stahlkammer herausgefahren wird, beispielsweise für medizinische oder pflegerische Maßnahmen.[10] 1935 war im Kino der Film „Der silberne Pfeil“ zu sehen, in dem u. a. das „ärztliche Instrument ‚Die eiserne Lunge‘“ gezeigt wurde.[11]

Zwischen Drinker und Emerson kam es zu einem Patentrechtsstreit, der zugunsten von Emerson entschieden wurde. Drinkers Patente wurden für nichtig erklärt, da Emerson nachweisen konnte, dass die relevanten Teile der Patente bereits mehrere Jahrzehnte früher bekannt waren.[6] Die Geräte wurden noch bis ca. 1970 hergestellt. Ab 2004 wurde jedoch keine Wartung mehr angeboten, obwohl noch etwa ein Dutzend Menschen durch eine Eiserne Lunge am Leben erhalten wurden.

Während einer Weltreise war der Amerikaner Frederik B. Snite im Jahr 1936 in Peking an Polio erkrankt, wodurch „sein Atemzentrum angegriffen“ wurde. Glücklicherweise besaß das Pekinger Rockefeller-Institut eine Eiserne Lunge, mit der er behandelt werden konnte. Im April 1937 hatte der damals 26-jährige Snite bereits ein Jahr überlebt. Da die Ärzte das Klima in Asien für ungünstig hielten, empfahlen sie eine Verlegung in die Heimat. Ende Mai 1937 wurde der Patient daher in der Eisernen Lunge in Begleitung von 20 Personen per Sonderzug nach Shanghai gebracht und dort eingeschifft. Ende Juni 1937 kam er in Chicago an, wo er in einem speziell eingerichteten Raum eines Krankenhauses weiterbehandelt werden konnte.[12][13][14][15]

In Deutschland wurde aufgrund einer Polio-Epidemie von 1947 erstmals vom Hamburger Arzt Axel Dönhardt eine Eiserne Lunge aus Kriegsschrott wie einem Torpedorohr gebaut.[16] Kurze Zeit darauf startete die Lübecker Firma Drägerwerk eine Serienproduktion Eiserner Lungen. Einer der letzten Deutschen, welcher die Eiserne Lunge nutzte, war Ferdinand Schießl, der von 1958 bis 2004 seinen Schlaf in der Stahlkapsel verbrachte und anschließend auf eine Atemmaske umstieg.[17]

Im Jahre 2008 starb die 61-jährige US-Amerikanerin Dianne Odell nach 58-jähriger Behandlung, weil der Strom ausfiel und das Notstromaggregat versagte.[5] Am 30. Oktober 2009 starb die Australierin June Middleton im Alter von 83 Jahren, wie das Thornbury-Pflegeheim in Melbourne mitteilte. Middleton kam bereits 2006 in das Guinness-Buch der Rekorde – als Patientin, die mit 60 Jahren Dauer länger als alle anderen in einer Eisernen Lunge gelebt hatte.[18]

2018 lebten in den USA noch drei Nutzer von Eisernen Lungen.[19] Eine von ihnen war die am 28. Februar 2019 verstorbene[20] Mona Randolph. Im Jahr 2024 verstarb der Anwalt Paul Alexander aus Dallas, Texas mit 78 Jahren an den Folgen einer COVID-19-Infektion.[21][22] Im Jahr 2022 hatte er seit genau 70 Jahren seine Eiserne Lunge genutzt und wurde dafür ins Guinness-Buch der Rekorde als die Person, die am längsten mit einer Eisernen Lunge überlebt hat, aufgenommen.[23] Seit Alexanders Tod gilt Martha Lillard aus Oklahoma als letzter Mensch, der noch eine Eiserne Lunge nutzt.[24]

Technischer Fortschritt

Die Eiserne Lunge ist mit Einführung der endotrachealen Intubation beinahe vollständig aus dem Gebrauch der modernen Medizin verschwunden.[25] In den USA gab es vereinzelt Fälle von Patienten, die trotz moderner Alternativen weiterhin eine Eiserne Lunge nutzten, wobei es sich vor allem um ehemals an Polio erkrankte Menschen handelte, die seit Jahrzehnten in Eisernen Lungen lebten und nicht auf eine andere Art der Beatmung umsteigen wollten.[26] Heute werden Patienten mit Lähmungen der Atemmuskulatur mit anderen Beatmungsgeräten beatmet. Dabei wird die Luft durch Überdruck in die Lungen gebracht. Ein kurzzeitiger Ersatz der Lungenfunktion ist durch den Einsatz einer ECMO (Extrakorporale Membranoxygenierung) zu erreichen. Diese nutzt einen Oxygenator, wie er ähnlich auch an Herz-Lungen-Maschinen zum Einsatz kommt.

Neuerdings kommen vereinzelt auch sogenannte Atemschrittmacher zum Einsatz, die, analog zu Herzschrittmachersystemen, über zwerchfellnahe Elektroden die meist durch hohe Querschnittlähmung inaktiven Phrenikusnerven stimulieren und so das Zwerchfell wieder zur Kontraktion bringen. Ein relativ pflegeaufwendiges Tracheostoma ist damit nicht mehr erforderlich; allerdings müssen dann die Atemschrittmacher gewartet werden.

Eine moderne Fortentwicklung der mit der Eisernen Lunge begonnenen Unterdruckbeatmung ist die Kürass-Ventilation.

Erhaltene Geräte

Eiserne Lunge am Universitätsklinikum Münster

Eiserne Lungen können heute unter anderem an diesen Standorten besichtigt werden (alphabetisch nach Standort):

Rezeption als Film-Requisite

In den Spielfilmen Die haarsträubende Reise in einem verrückten Bus (1976), Im Glaskäfig (1986), Cry-Baby (1990), The Big Lebowski (1998), The Sessions – Wenn Worte berühren (2012), A Cure for Wellness (2016), Wie ich lernte, bei mir selbst Kind zu sein (2019), in der ARD-Serie Charité (Staffel 3), in den Netflix-Serien The Blacklist (Staffel 6, Folge 16) und The Umbrella Academy (Staffel 3, Folge 4) und in der Serie The Good Doctor (Staffel 5, Folge 15[32]) sowie in Chicago Med (Staffel 7, Folge 14) wurden Eiserne Lungen als Requisiten verwendet.

Siehe auch

  • Pulmotor
Commons: Eiserne Lungen – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
  • Christoph Gunkel: Medizingeschichte: Letzte Rettung Stahlsarg. In: einestages auf Spiegel Online. 16. Oktober 2009;.
  • Bernd Schütze: Die Eiserne Lunge. In: talessin.de. Archiviert vom Original am 9. Oktober 2002;.
  • Susanne Rabsahl: 14.09.1929 - Die “Eiserne Lunge” wird vorgestellt. WDR ZeitZeichen vom 14. September 2014 (Podcast).

Einzelnachweise

  1. ↑ eisern. In: Duden. Abgerufen am 19. März 2024.
  2. ↑ 27. Das Spiro[s]cop. In: Wiener Medizinische Wochenschrift, Jahrgang 1875, S. 292 (online bei ANNO).Vorlage:ANNO/Wartung/wmw (Im Inhaltsverzeichnis korrekt als Spiroscop eingedeutscht.)
  3. ↑ A. Barringtin Baker: Artificial respiration, the history of an idea. In: Medical history, Band 15, 1971, S. 336–351
  4. ↑ Medicinische Bibliographie des In- u. Auslands. In: Jahrbücher der in- und ausländischen gesammten Medizin / Schmidt’s Jahrbücher der in- und ausländischen gesammten Medizin, Heft 71/1876, S. 1058 (online bei ANNO).Vorlage:ANNO/Wartung/a37
  5. ↑ a b Irene Meichsner: Geburt der Apparatemedizin – Vor 80 Jahren: Künstlicher Atem aus der eisernen Lunge. Historisches. In: Deutschlandfunk-Sendung „Kalenderblatt“. 14. September 2009, abgerufen am 14. September 2019.
  6. ↑ a b Richard D. Branson: Jack Emerson: Notes on His Life and Contributions to Respiratory Care. (pdf, 6,5 MB) In: Respiratory Care, Band 43, Nummer 7. Juli 1998, S. 567–571, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 24. September 2015; abgerufen am 14. September 2019 (englisch).  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.rcjournal.com
  7. ↑ Wolfgang Regal, Michael Nanut: Lunge aus Eisen (Narrenturm 77). In: Ärzte Woche, 47. 22. November 2006, archiviert vom Original am 24. September 2015; abgerufen am 14. September 2019.
  8. ↑ Iron Lung. In: The Wood Library-Museum. Abgerufen am 18. August 2015 (englisch).
  9. ↑ Polio: The Iron Lung and Other Equipment. In: National Museum of American History. Februar 2005, abgerufen am 18. August 2015 (englisch).
  10. ↑ Mara Catharina Schulbert: Vergleich identischer Beatmungsgeräte desselben Herstellers in Bezug auf abgegebenen Druck und abgegebenes Tidalvolumen an einem Lungenmodell. (pdf, 1,3 MB) Dissertation, Universität Marburg. 2011, S. 8, abgerufen am 14. September 2019.
  11. ↑ Kino-Programme. In: Pilsner Tagblatt / Pilsner Tagblatt. Westböhmische Tageszeitung / Westböhmische Tageszeitung / Westböhmische Tageszeitung. Pilsner Tagblatt, 6. Dezember 1935, S. 6 (online bei ANNO).Vorlage:ANNO/Wartung/pit
  12. ↑ Die Leidensgeschichte eines Millionärssohnes. In: Innsbrucker Nachrichten, 27. April 1937, S. 4 (online bei ANNO).Vorlage:ANNO/Wartung/ibn
  13. ↑ In der „Eisernen Lunge“ über den Ozean. In: Neues Wiener Tagblatt. Demokratisches Organ / Neues Wiener Abendblatt. Abend-Ausgabe des („)Neuen Wiener Tagblatt(“) / Neues Wiener Tagblatt. Abend-Ausgabe des Neuen Wiener Tagblattes / Wiener Mittagsausgabe mit Sportblatt / 6-Uhr-Abendblatt / Neues Wiener Tagblatt. Neue Freie Presse – Neues Wiener Journal / Neues Wiener Tagblatt, 5. Juni 1937, S. 24 (online bei ANNO).Vorlage:ANNO/Wartung/nwg
  14. ↑ Der Mann mit der eisernen Lunge. In: Die Stunde, 29. Juni 1937, S. 5 (online bei ANNO).Vorlage:ANNO/Wartung/std
  15. ↑ In der „eisernen Lunge“ nach Florida (Bildunterschrift). In: Grazer Volksblatt, 3. Dezember 1937, S. 8 (online bei ANNO).Vorlage:ANNO/Wartung/gre (Foto vom Weitertransport in Florida.)
  16. ↑ Gisela Schütte: Ein Hamburger Mediziner entwickelte Eiserne Lunge. In: Die Welt. 7. Juni 2000, abgerufen am 14. September 2019.
  17. ↑ Christoph Gunkel: Medizingeschichte: Letzte Rettung Stahlsarg. In: einestages auf Spiegel Online. 16. Oktober 2009, abgerufen am 14. September 2019.
  18. ↑ Rekord im Stahlsarg: Tod nach 60 Jahren in Eiserner Lunge. In: Spiegel Online. 31. Oktober 2009, abgerufen am 18. August 2015.
  19. ↑ Julie Mazziotta: Polio Survivor, 82, Is One of the Last 3 People in the U.S. to Use an Iron Lung. In: people.com. 21. August 2018, abgerufen am 14. September 2019 (englisch).
  20. ↑ Mona Jean Randolph Obituary. In: Dignity Memorial. Abgerufen am 14. September 2019.
  21. ↑ Jennings Brown: The Last Of The Iron Lungs. In: Gizmodo. 2. April 2018, abgerufen am 14. September 2019 (englisch).
    Marc Ramirez: Dallas lawyer has lived most of his life in an iron lung. In: StarTribune. 5. Juli 2018, abgerufen am 14. September 2019 (englisch).
    Linda Rodriguez McRobbie: The man in the iron lung. In: The Guardian. 26. Mai 2020, abgerufen am 27. Mai 2020 (englisch).
  22. ↑ Vivian Pasquet: Die Geschichte eines unglaublichen Lebens. In: Süddeutsche Zeitung Magazin. 11. März 2024, abgerufen am 13. März 2024.
  23. ↑ longest iron lung patient. In: Guinness World Records. Guinness World Records, 2024, abgerufen am 2. Februar 2024 (englisch).
  24. ↑ Markus Brauer: Nach 72 Jahren: Der Mann in der Eisernen Lunge ist tot. In: Stuttgarter Zeitung. 14. März 2024, abgerufen am 13. März 2024.
  25. ↑ Louise Reisner-Sénélar: Der dänische Anästhesist Björn Ibsen – ein Pionier der Langzeitbeatmung über die oberen Luftwege. Dissertation, Fachbereich Humanmedizin der Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, 2009
  26. ↑ The man in the iron lung. 26. Mai 2020, abgerufen am 19. April 2021 (englisch).
  27. ↑ Beatmungsgerät Eiserne Lunge, ca. 1959. In: Online-Sammlungsdatenbank des Deutschen Hygiene-Museums. Ehemals im Original (nicht mehr online verfügbar); abgerufen am 14. September 2019.@1@2Vorlage:Toter Link/dhmd.de (Seite nicht mehr abrufbar. Suche in Webarchiven)
  28. ↑ „Eiserne Lunge“ Typ „Medilunge“. In: Medizinhistorische Gerätesammlung der Universität Greifswald. Abgerufen am 14. September 2019.
    Medi Lunge. In: Medizinhistorische Gerätesammlung der Universität Greifswald. Archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 27. Februar 2018; abgerufen am 14. September 2019.  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.wissenschaftliche-sammlungen.uni-greifswald.de
  29. ↑ Andrea Bistrich, Annette Lein: Eiserne Lunge. In: Blog des Deutschen Museums. 29. Juni 2011, abgerufen am 14. September 2019 (Interview mit Marion Treiber, einer ehemaligen Patientin).
  30. ↑ als Vorschaubild auf der Seite des Museums[1]
  31. ↑ Kinderhospital Osnabrück am Schölerberg. In: Facebook. 12. November 2018, abgerufen am 14. September 2019.
  32. ↑ imfernsehen GmbH & Co KG: The Good Doctor Staffel 5, Folge 15: Eiserne Lunge. Abgerufen am 11. Juni 2022.

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Autor/Urheber: Kuebi = Armin Kübelbeck, Lizenz: CC BY 3.0
Eine Eiserne Lunge am Universitätsklinikum Münster
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Diese Fotografie zeigt eine geöffnete künstliche Beatmungsmaschine, die allgemein als die Eiserne Lunge bekannt ist. In den 50-iger Jahren waren Polio-Patienten aufgrund der Lähmungen durch Polioviren zur Aufrechterhaltung der Atmung von diesen Geräten abhängig. Diese Eiserne Lunge wurde der 'CDC’s Global Health Odyssey' von der Familie des Polio-Patienten Mr. Barton Hebert aus Covington in Louisiana gespendet, der das Gerät von den späten 50-igern bis zu seinem Tod 2003 nutzte.
Eiserne Lunge offen.jpg
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Eiserne Lunge (geöffnet) im Science Museum, London
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Krankenhauspersonal untersucht einen Patienten in einer eisernen Lunge während der Rhode-Island-Polio-Epidemie.