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Boxbergweg 3b
66538 Neunkirchen
Tel.:
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Seit mehreren Jahrzehnten vor Beginn der Dialyseära " ... wurde das in Europa und wohl auch international
traditionell übliche Schema angewandt: Bettruhe und eine Diät, hauptsächlich aus Gemüse, Kohlehydraten und Fett, um
den Proteinstoffwechsel zu reduzieren. Diese salzfreie Diät war schal, ohne Gewürze oder irgendeine Art von
Geschmacksaufbesserung. Die Patienten litten unter allgemeiner Schwäche, Appetitlosigkeit und Erbrechen.
Ernährungsstörungen und zunehmender Eiweißabbau waren die Folge - ein Teufelskreis. Ein Gehalt von nicht
protein-gebundenem Stickstoff (NPN) von über 180 mg pro 100 ml Blut wurde, gemäß der Erfahrung, als sicheres Zeichen
für einen tödlichen Ausgang gewertet. Die Therapie war im Wesentlichen auf eine oberflächliche Linderung des Leidens
beschränkt."
Diese Beschreibung stammt aus den 30-er Jahren. Es stellt weitgehend klar, wie aussichtslos die Lage von Nierenkranken
damals war - Hilfe war nicht zu erwarten. Deswegen haben die Ärzte und Wissenschaftler bereits seit Anfang des
Jahrhunderts geforscht und experimentiert, um eine "Künstliche Niere" zu konzepieren.
Thomas Graham, der "Vater der Hämodialyse", führte den Begriff "Dialyse" ein. Er berichtete in seiner Arbeit "On Osmotic Force" über die osmotische Kraft. Beschrieben wurde darin die Bewegung verschiedener gelöster Stoffe unterschiedlicher Konzentration durch verschiedene Membranen hindurch.
John J. Abel, Leonhard G. Rowntree und B.B. Turner (Baltimore, USA) entwickelten ein Dialysesystem, mit dem zum ersten Mal das zirkulierende Blut eines Versuchstieres (Kaninchen) dialysiert wurde. Sie nannten dieses Gerät "künstliche Niere". Als Austauschmembran nutzten sie Kollodiumröhren, als Dialysat diente Kochsalzlösung und als Gerinnungshemmer aus Blutegeln extrahiertes Hirudin.
John J. Abel
Abels "Künstliche Niere"
W. H. Howell berichtete über eine später als Heparin bezeichnete Substanz. Sie ersetzt seit den 20er Jahren das toxische Hirudin als Gerinnungshemmer und wird noch heute eingesetzt.
Dr. Georg Haas führte, nach diversen Verträglichkeitsversuchen mit unterschiedlichen Membranen und Gerinnungshemmern, in Gießen erstmals eine extrakorporale Hämodialyse am Menschen durch. Er verwendete dabei Kollodiumröhrchen und Hirudin. Die Dialysezeit betrug 15 Min. Diese kurze Behandlungszeit war geplant, um die Reaktion des menschlichen Organismus auf diesen Eingriff abschätzen zu können. Man war in der Lage, in einer 6-stündigen Dialyse mehr Harnstoff aus dem Blut zu entfernen, als der Körper in 24 Stunden nachbilden kann. Das Hauptproblem stellte der Gefäßzugang mittels Glaskanüle dar, die operativ gelegt und nach jeder Behandlung wieder entfernt werden musste.
Georg Haas
Dialyseapparat nach Haas
W. Thalheimer (New York, USA) stellte erstmalig in einem speziellen Verfahren aus regenerierter Cellulose eine transparente Folie her. Mit diesem so genannten Cellophan als semipermeabler Membran begann die Ära der Entwicklung leistungsfähiger Dialysatoren.
Dr. Willem Kolff entwickelte eine erstmals auch für den praktischen Gebrauch in Kliniken geeignete Dialysemaschine,
die rotierende Trommelniere. Mit ihr konnten über einen 30m langen Cellophanschlauch, der auf einem Zylinder
gespannt in einer Dialysatwanne rotierte, in 6 Stunden Behandlungszeit etwa 40g Harnstoff entfernt werden. Um
auch Flüssigkeit entziehen zu können, musste durch Glukosezusatz im Dialysat ein osmotisches Gefälle herbeigeführt
werden. Es war ein für damalige Zeiten bahnbrechender therapeutischer Erfolg. Problematisch blieb allerdings der
Gefäßzugang.
Durch die Rotation der Trommel wurde das Blut durch die Zellophanschläuche transportiert. Vor der Dialyse wurde dem
Patienten das Füllvolumen des Dialysators an Fremdblut transfundiert. Die Finanzierung der Experimente gestaltete sich
sehr schwierig. Um die Unterstützung aus der Gesellschaft zu bekommen, lud Dr. Kolff eine Reihe prominenter
Nichtmediziner ein, um die "Niere" vorzuführen.
Ein Kollege von ihm schrieb später : "Wir alle erlebten einen Tiefpunkt
der Depression und Hoffnungslosigkeit ... Dabei [ bei der Vorführung am Krankenbett ] kam es zu einer Verletzung des
Zellophandarmes.
Der Anblick des Kranken und die Vorstellung, daß das Blut aus seinem Körper durch eine primitive Maschine lief, war
schon eine Belastung für den Laien - vielleicht sogar für Ärzte. Als aber darüber hinaus blutig - rötlicher Schaum
über die Wanne sprudelte und auf den Fußboden floß, als Bob Noordwijk nach seinen wasserdichten Gummistiefeln griff,
da war die Grenze dessen erreicht, was Außenstehende ertragen konnten. In solchen Augenblicken war Kolff so
mitgenommen, daß er vergaß, seine Chirurgenmaske abzunehmen und zur Verwunderung der Leute mit der Maske auf dem
Gesicht auf dem Fahrrad nach Hause fuhr."
Der Durchbruch gelang erst im September 1945. Nach 16 Dialysebehandlungen einer 68-jährigen Patientin mit akutem
Nierenversagen kam es zur Wiederaufnahme der Funktion der eigenen Nieren. Zum ersten Mal in der Geschichte überlebte
eine Patientin ein akutes Nierenversagen, das mehrere Wochen dauerte und nur durch die Dialyse nicht zum Tode führte.
Effektivität und Machbarkeit der Methode wurden damit bewiesen, weitere Forschung im Bereich der Nierenersatztherapie
gesichert.
Die Trommelniere in Aktion
Dr. Willem Kolff
Sophia Schafstadt (1945), Patientin von
Dr. Kolff kurz vor der Entlassung aus
dem Krankenhaus
Trommelniere
Praktisch parallel zu den Arbeiten von Kolff entwickelte der schwedische Arzt Dr. Nils Alwall ein
ähnliches Verfahren, das allerdings etwas bessere Handhabung bot. Er entwickelte eine Art vertikaler Trommelniere -
die sogenannte Spulenniere, mit der außerdem der Flüssigkeitsentzug über Ultrafiltration möglich war.
Sie bestand aus einem Metallgitter, um das der Zellophanschlauch gewickelt wurde, und aus einer Ummantelung -
ebenfalls ein Drahtgitter - die die Ausweitung der Zellophanschläuche während der Dialyse verhinderte. Dadurch
wurde der durch die Blutpumpe erzeugte positive Druck auf der Blutseite aufgefangen. Die Erfolge der Therapie waren
beachtlich. 1950 gründete Dr. Alwall das erste Dialysezentrum in der Geschichte. Dennoch stieß Dr. Alwall auf
erheblichen Wiederstand der Kollegen. Leitende Ärzte lehnten die Methode als unethisch ab. Dennoch waren sowohl
die Alwall-, als auch die Kolff - Nieren mehr und mehr im Einsatz. Besonders in den USA haben die Kolff - Nieren
eine größere Verbreitung in den großen Kliniken gefunden. Eine modifizierte s.g. Kolff-Brigham-Niere wurde u. a.
im Korea-Krieg für die Soldaten mit einem akuten Nierenversagen eingesetzt, die ohne Dialysebehandlung keine
Überlebenschance gehabt hätten.
Die Behandlungen dauerten zwischen 6 und 10 Stunden, waren sehr teuer und personalintensiv.
Die Spulenniere
Erste Einmalspule
nach Kolff-Watschinger
Skeggs und Leonards (Cleveland, USA) entwickelten den ersten Plattendialysator. Eine zwischen zwei Cellophanfolien befindliche geriffelte Gummimembran sorgt hierbei für einen dünnen Blutfilm, das bis dahin notwendige Vorfüllen des Dialysators mit Spenderblut kann nun aufgrund des geringen Auffüllvolumens entfallen.
Erste erfolgreiche Dialyse am Menschen in Deutschland mittels einer von Dr. C. Moeller entwickelten "Künstlichen Niere".
Dr. Kurt Moeller
Der norwegische Arzt Dr. Frederik Kiil entwickelte den ersten Plattendialysator, der "nur" ca. 1 m lang war. Außerdem konnte er im Gegensatz zur Trommelniere wiederverwendet werden und eignete sich somit für die damals schon begonnene Behandlung chronisch Kranker. In den 60er Jahren wurde der mehrfach modifizierte norwegische Plattendialysator zum meistverwendeten Dialysator und galt über Jahre als geeignetste "künstliche Niere" für die chronische Dialysebehandlung. Der Einsatz dafür war allerdings ziemlich hoch: Die Kiil-Niere muß nach den 10 bis 16 Stunden dauernden Behandlungen mit hohem Aufwand demontiert, gereinigt, sterilisiert und wieder zusammengebaut werden.
Ebenfalls 1960 entwickelte Belding Scribner in Zusammenarbeit mit Wayne Quinton den nach ihm benannten "Scribner-Shunt". Die Idee war, mit einer implantierten Anschlussvorrichtung aus Teflon und Kunststoff, Nierenkranke auf unbegrenzte Zeit behandeln zu können. Der erste Srcibner-Shunt-Patient, Clyde Shields, der am 9. März bewusstlos mit akutem Nierenversagen behandelt wurde, überlebte und konnte viele Jahre lang weiter dialysiert werden. Um der Gefahr einer Verkeimung der Dialyselösung zu begegnen, senkte man die Lösung auf Null Grad ab. Das dadurch abgekühlte Blut wurde im Anschluss wieder erwärmt, indem man es durch ein Warmwasserbad leitete. Im Fall Shields reichte dies nicht aus, was zu starkem Schüttelfrost führte. Nachdem man ihn in eine Heizdecke gewickelt hatte, war das Problem behoben. Weitaus dramatischer war die Keimentwicklung im Dialysat - trotz vorangegangener Kühlung. Nach Erneuerung der Lösung und Sterilisation aller Maschinenteile wurde die Behandlung erfolgreich fortgesetzt, nach 48 Stunden erwachte der Patient, nach insgesamt 76 Stunden wurde die erste Dialyse über einen mehrfach nutzbaren Gefäßzugang beendet. Clyde Shields konnte 1969 nach neun Jahren Klinikdialyse in die Heimdialyse entlassen werden.
James Cimino (New York, USA) entwickelte die erste chirurgische arterio-venöse Fistel. Diese Art des Gefäßanschlusses bedeutete für die Dialysepatienten nicht nur einen länger funktionierenden Gefäßzugang, sondern auch weniger persönliche Einschränkung. Z.B. war jetzt ein Besuch im Schwimmbad möglich, wohingegen es früher schon ein Problem war, zu Hause ein Bad zu nehmen. Dieser aus körpereigenem Gefäßmaterial geschaffene Shunt ist noch heute üblich. Dabei wird in einem chirurgischen Eingriff meist am Handgelenk eine Arterie (Pulsader) mit einer Vene verbunden. Durch den höheren Blutfluss verändert sich die Dicke der Vene, diese kann öfter angestochen werden und kann vor allem die für die Dialyse benötigten großen Blutmengen (200-300 ml Blut / Minute bei modernen Geräten) liefern.