Herz-Lungen-Maschine 1953 – Sichere komplexe Operationen

Die Herz-Lungen-Maschine (HLM) hält bei Eingriffen wie der Reparatur von Herzklappen oder Löchern in der inneren Herzwand den Blutkreislauf und einen ausreichenden Sauerstoffgehalt des Blutes aufrecht. Dieses als kardiopulmonaler Bypass bezeichnete Verfahren umgeht Herz und Lunge. Zusammen mit Substanzen, die das Herz vorübergehend stilllegen, ermöglicht es dem Chirurgen, in einem weitgehend blutleeren und unbeweglichen Bereich zu operieren. Heparin vermindert die Gerinnung des zirkulierenden Blutes. Durch Kühlung des Blutes kann der Stoffwechsel verlangsamt und damit der Sauerstoffbedarf gesenkt werden.

1953 setzte der amerikanische Chirurg John Gibbon als Erster erfolgreich eine HLM ein, während er bei einer 18-jährigen Frau ein Loch in der inneren Herzwand verschloss. Während der Reparatur waren ihr Herz und ihre Lunge 27 Minuten lang stillgelegt.

Um mögliche Schäden an roten Blutkörperchen durch eine künstliche Pumpe zu vermindern, waren innovative Ansätze erforderlich. Wissenschaftler erprobten beispielsweise Rollenpumpen, die Blut schonend durch Schläuche bewegen, sowie Zentrifugalpumpen, die es durch Rotation fördern. Schwieriger als der Ersatz des Herzschlags war es, vorübergehend auch die Sauerstoffanreicherung durch die Lunge zu ersetzen. Zu den historischen Lösungen zählten das Einblasen von Sauerstoff mit anschließender Filterung der Blasen sowie der Einsatz von Membranen. 

In einer natürlichen Lunge haben die komplexen Flächen, an denen Sauerstoff und Kohlendioxid ausgetauscht werden, etwa die Größe einer Hälfte eines Tennisplatzes! 

Einige Patienten berichteten nach dem Einsatz einer HLM über einen Verlust geistiger Fähigkeiten. Da dies auch bei Patienten mit ähnlichen Risikofaktoren für Herz-Kreislauf-Erkrankungen auftreten kann, muss die HLM nicht die Ursache dieser Einschränkungen sein. 

Der Autorin Autumn Stanley zufolge ist die HLM „eine der wichtigsten Geräteerfindungen der jüngeren Medizingeschichte; sie ermöglichte sämtliche Operationen am offenen Herzen, allgemein längere chirurgische Eingriffe sowie Herz- und Herz-Lungen-Transplantationen.“

Beschreibung der Artikelabbildung: Rekonstruktion einer Herzoperation aus den 1980er-Jahren. Dieses realistische Modell wird in der Lower Wellcome Gallery des Science Museum in London gezeigt.

Historische Persönlichkeiten im Artikel: John Heysham Gibbon Jr. (1903–1973)

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