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Orthopädie 4. Oktober 2007

Die bewegliche Kunsthand (Narrenturm 114)

Die Prothesensammlung des Pathologisch-anatomischen Bundesmuseums dokumentiert die Entwicklung der Technik von den einfachen mittelalterlichen bis zu den myoelektrischen Prothesen aus jüngerer Vergangenheit.

 Arm
Eine Armprothese aus dem Pathologisch-anatomischen Museum im Narrenturm.

Foto: Regal/Nanut

Die Sauerbruchhand, eine sowohl technisch als auch chirurgisch genial durchdachte Armprothese, mit der es erstmals möglich war, durch eigene Muskelkraft – „nach erfolgtem Befehl aus dem Assoziationszentrum“ – zu greifen, zu fassen und zu halten, ist unter anderem auch im Pathologisch-anatomischen Bundesmuseum zu besichtigen. Entwickelt hat sie im Ersten Weltkrieg der deutsche Chirurg Ferdinand Sauerbruch (1875–1951) gemeinsam mit dem Schweizer Maschinenbauprofessor Aurel Stodola (1859–1942).
Amputationen von Gliedmaßen sind zwar ein technisch relativ einfacher chirurgischer Eingriff. Da sie aber bis in die zweite Hälfte des 19. Jahrhunderts ohne Anästhesie und daher enorm schnell durchgeführt werden mussten, konnte der Operateur auf die Beschaffenheit des Stumpfes, exakte Blutstillung und aseptische Bedingungen keine Rücksicht nehmen. Durch die Verbesserung der chirurgischen Möglichkeiten überlebten nach und nach immer mehr Patienten den Eingriff. Im Ersten Weltkrieg mussten daher bereits Massen an Amputierten mit Prothesen versorgt werden. Während ein amputiertes Bein mit einer Prothese zumeist recht befriedigend ersetzt werden konnte, war für einen Armamputierten eine weitgehende Wiederherstellung seiner normalen Arm- und Handfunktion praktisch unmöglich.
Um die Heerscharen von Kriegsverletzten wieder in den Arbeitsprozess oder – besonders zynisch – wieder in den Militärdienst zu integrieren, entwickelte die Medizintechnik eine Reihe von künstlichen Arm- und Handprothesen. Das waren aber recht primitive „Arbeitsklauen“ aus Holz oder Aluminium.

Folgenschweres Gespräch

Sauerbruch war einer der ersten Chirurgen, die sich angesichts der zahllosen verstümmelten Kriegsopfer ernsthaft mit dem Bau künstlicher Arm- und Handmodelle beschäftigte. In seinen berühmten Memoiren berichtete er von einem folgenschweren Gespräch mit Aurel Stodola, dem Professor der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich. Sie diskutierten über den Krieg, und Sauerbruch sprach vom „Jammer der ihn erfasste, wenn er gezwungen war, jungen, sonst gesunden Menschen Arme und Beine abzuschneiden.“ Darauf erwiderte der Techniker: „... es müsse dann eben die Aufgabe der Ärzte sein, künstliche Glieder zu konstruieren. Er könne sich als Techniker und was die technische Seite des Problems beträfe, durchaus vorstellen, dass das möglich wäre. Jedoch müsste der Arzt die Muskeln des verletzten Gliedes als Kraftquelle für eine willkürlich bewegbare Hand wieder nutzbar machen, dann könne man eine wesentliche Verbesserung der bisher üblichen, reichlich plumpen Prothesen erzielen.“
Als „Rache am Krieg“ wollte der Maschinenbauer und überzeugte Pazifist Stodola sein Engagement für eine technische Verbesserung der damals üblichen „reichlich plumpen Prothesen“ verstanden wissen. Diese Anregung fiel bei Sauerbruch auf „fruchtbaren Boden“. Er vertiefte sich in die Prothesenproblematik – er besorgte sich sogar zu Studienzwecken die berühmte „eiserne Hand“ des Götz von Berlichingen, die 1504 von einem Waffenschmied hergestellt wurde – und durchforstete die verfügbare historische Literatur über Kunstglieder.

Muskeln als Kraftquelle

Stodola entwarf und fertigte in der Folge für Sauerbruch eine Reihe von Kunsthänden, die über unversehrte Muskeln als „Kraftquellen“ für die Prothese bewegt werden konnten. Dazu war es nötig, intakte Muskeln am Amputationsstumpf an der Beuge- und Streckseite zu tunnelieren, die Kanäle mit Haut auszukleiden und durch Stifte mit der Prothese zu verbinden. Diese von Sauerbruch erfundene, entwickelte und nach und nach verfeinerte Operationstechnik der hautausgekleideten Muskelkanäle im Armstumpf oder Brustmuskel ermöglichte über einen, in den Muskelkanal eingezogenen Elfenbeinstift über verschiedene Gestänge, Draht- und Seilzüge eine fein dosierbare und gut kontrollierbare Kraft auf die Greifhand auszuüben.
Sauerbruch und Stodola konstruierten und bauten mehrere „Hände“: die grobe „Breitgreifhand“, die vor allem am normalen Werktag eines amputierten Arbeiters zum Einsatz kommen sollte, und daneben auch die „Sonntagshand“, eine so genannte Spitz-, Greif- oder Feinhand. Bei ausreichend vorhandener Muskulatur erzielten die von Sauerbruch und Stodola entwickelten Prothesen hervorragende Ergebnisse. Mit den Sauerbruchprothesen konnten die Amputierten nach einigen Tagen Training viele Alltagstätigkeiten alleine ausführen. Es gab sogar einen Musiker, der mit einer speziell konstruierten Sauerbruchhand wieder Orgel spielen konnte. Eine „Anleitung für Chirurgen und Techniker“ schrieb Sauerbruch mit seinem Buch „Die willkürlich bewegbare künstliche Hand“, erschienen 1916 in Berlin bei Julius Springer.
Die Sauerbruchprothese bewährte sich jahrzehntelang. In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurde sie aber nur mehr selten eingesetzt. Trotz aller heute verfügbaren High-tech-Ersatzextremitäten – von den sogenannten myoelektrischen Fremdkraftprothesen, welche die Potenziale der Muskulatur über Elektroden ableiten und damit kleine Elektromotoren steuern, bis zu den Gedanken-gesteuerten bionischen Kunstarmen – wird der Sauerbrucharm auch heute noch gebaut. Zwar in neuer Technik und mit modernen Materialien, aber noch immer nach den gleichen genialen mechanischen Grundlagen seiner Erfinder.

Wolfgang Regal/Michael Nanut, Ärzte Woche 40/2007

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