Die Geschichte der Biomedizintechnik ist voller verborgener Schätze und in weiten Teilen unbekannt. Einer dieser unterbewerteten Schätze war der bekannte muslimisch-andalusische Chirurg al-Zahrawi. Al-Zahrawi war nicht nur ein überragender Chirurg, sondern auch ein echter Innovationsmotor im Bereich der Biomedizintechnik. Er erfand viele chirurgische Instrumente, die in der griechisch-römischen Geschichte unbekannt waren.
Die Geschichte der Biomedizintechnik reicht bis in die Frühzeit der Menschheitsgeschichte zurück. So sollen beispielsweise schon die alten Ägypter in der Frühantike Prothesen benutzt haben, und die alten Azteken verwendeten mechanische Werkzeuge zur Entfernung von Zahnkaries. Das 20. Jahrhundert markiert den Beginn des Aufblühens der Biomedizintechnik. In der Zwischenzeit gab es jedoch zahlreiche wichtige Innovationen, die erst die Blütezeit der Biomedizintechnik ermöglichten. Eine entscheidende Rolle spielte hierbei al-Zahrawi. Kaum eine Persönlichkeit hat die Chirurgie – vor allem durch seine Erfindungen – so geprägt wie er. In dieser Abhandlung erklären wir einige seiner wichtigen Innovationen.
Abbildung 1
Al-Zahrawi erfand beispielsweise ein neues Vaginalspekulum. Er nutzte dieses unter anderem zur Entfernung eines toten Fötus. Sein Zweiblatt-Dilatator-Spekulum ähnelte einer Buchpresse und war mit einer Schraubvorrichtung ausgestattet, um die löffelartigen Äste zum Erweitern des Genitaltrakts aufzuschrauben. Die Schrauben wurden aus Ebenholz, Elfenbein oder Buchsbaumholz hergestellt. Der Abstand zwischen den Ästen wurde je nach Drehrichtung der Schrauben vergrößert oder verengt. Er legte die Maße für die Länge der einzelnen Komponenten seines Vaginalspekulums klar definiert fest.
Die hölzerne Basis jedes Spekulums betrug ungefähr anderthalb Spannen (etwa 33 cm, wenn man bedenkt, dass eine Spanne der Abstand ist, der mit einer menschlichen Hand von der Spitze des Daumens bis zur Spitze des kleinen Fingers gemessen wird). Zusätzlich gab er an, dass die Länge der löffelartigen Äste mit der Scheidentiefe vergleichbar sein sollte, also etwa eine halbe Spanne (11 cm) oder etwas mehr. Falls die Äste länger als die Scheidentiefe waren, schlug er vor, Polster an den Kontaktstellen der Äste anzubringen, um das vollständige Einführen der Äste zu vermeiden.
Außerdem konnte das Spekulum zur Entfernung abnormaler Vergrößerungen in der Gebärmutter verwendet werden. Nach dem Aufsetzen des Spekulums wurde ein breites Skalpell (Arabisch: nashl) verwendet, um die Schwellungen einzuschneiden. Al-Zahrawis Spekulum unterschied sich deutlich von denen der Antike (Archigenes und Soranus von Ephesus), sowohl in den verwendeten Materialien als auch im Wirkprinzip (siehe Abbildung 1).
Abbildung 2
Al-Zahrawi war auch der erste Chirurg (lange vor der berühmten Familie Chamberlen), der ein Cephalotribe (Arabisch: mishdakh) verwendete. Das Cephalotribe war eine Art grobe Geburtszange (Arabisch: kalaleeb). Der Mishdakh hatte einen gezackten Zangenkopf und sehr starke Griffe (siehe Abbildung 2). Außerdem beschrieb er einen anderen Typ von Zangeninstrument mit geraden Zangenkopf (Abbildung 3). Letzteres ähnelt dem modernen Kranioklasten.
Abbildung 3
Al-Zahrawi verwendete darüber hinaus einen Haken mit zwei Hörnern (Arabisch: sinnarah that al-shaukatain), um einen toten Fötus aus der Gebärmutter zu entfernen. Die Hörner waren scharf und nach außen gebogen. Sie waren mit einem dicken Griff verbunden, um Schäden am Haken beim Herausziehen des Fötus zu vermeiden. Er war ein Pionier, der Glas oder einen Spiegel benutzte, um reflektiertes Sonnenlicht zur Untersuchung des Gebärmutterhalses zu nutzen.
Abbildung 4
Al-Zahrawis Innovationen im Bereich der Urologie
Al-Zahrawis Beiträge waren ein wichtiger Meilenstein in der Entwicklung der modernen Urologie. Er wird von vielen als Gründer der Lithotripsie angesehen. Die chirurgische Zange, das Skalpell und die Metallsonde (Arabisch: mirwed) waren allesamt Al-Zahrawis Innovationen, die bei der Lithotripsie verwendet wurden und die Risiken bei Blasensteinoperationen reduzierten. Die Zange wurde verwendet, um große Steine innerhalb der Blase des Patienten zu zerkleinern und sie allmählich zu entfernen; sie funktionierte wie ein einfacher Lithotrit. Eine Modifikation von Al-Zahrawis Zange wurde im 18. Jahrhundert von Andreas A. Cruce vorgenommen, als er den manuellen Druck auf den Griff durch eine Schraubenmechanik ersetzte. Im 19. Jahrhundert modifizierte Heurtloup die Klingen von Al-Zahrawis Lithotrit.
Zur Entfernung von Harnsteinen im Bereich der Harnröhre benutzte al-Zahrawi einen Bohrer, um die Steine zu zertrümmern und anschließend zu entfernen. Der Bohrer wurde aus Damaszener Stahl hergestellt und hatte ein scharfes, dreieckiges Ende sowie einen Holzgriff. Al-Zahrawi drehte die kleine Bohrmaschine mit den Händen, um den Stein zu durchbohren; dadurch konnte der Stein entfernt und die Blase gespült werden. Rigal de Gaillac, Fournier de Lempdes und Franz von Gruithuisen verwendeten Bohrmaschinen, die Al-Zahrawis Bohrmaschine sehr ähnlich waren.
Die Metallsonde war ein Diagnoseinstrument, das verwendet wurde, um das Vorhandensein von Steinen in der relativ großen Blasenhöhle vor Beginn einer perinealen Zystolithotomie zu bestätigen.
Das Skalpell wurde ebenfalls von Al-Zahrawi in der Lithotripsie benutzt, um einen Einschnitt im Bereich zwischen Anus und Hoden vorzunehmen. Es unterschied sich von dem Skalpell, das von Meges von Sidon im ersten Jahrhundert erfunden wurde und zwei scharfe Schneidekanten hatte. Die obere Kante war nicht scharf, sondern breit und dick, damit der Chirurg Druck darauf ausüben konnte, während die untere Kante halbkreisförmig und scharf zum Schneiden war. Marianus Sanctus und Shelsden verwendeten Skalpelle, die Al-Zahrawis Design sehr ähnelten.
Abbildung 5
Eine Innovation al-Zahrawis im Bereich der Urologie war ein von ihm entwickelter Katheter. Dieser Katheter war im Vergleich zu den S-förmigen Kathetern von Galen gerade. Al-Zahrawis Katheter bestand aus einem silbernen Rohr mit einem winzigen trichterförmigen Ende. Das Rohr war schmal, glatt, hohl und lang (ungefähr anderthalb Spannen, etwa 33 cm). Das Rohr wurde vor der Einführung in den männlichen Harntrakt geschmiert. Ein doppelter Faden wurde verwendet, um ein Stück Baumwolle oder Wolle zu halten, das in das becherähnliche Ende des Katheters eingeführt wurde. Nachdem die Blase erreicht war, wurde der Baumwoll- oder Wollstopfen durch das Rohr zurückgezogen, um die Blase zu spülen.
Al-Zahrawi erfand auch den ersten Prototyp einer Spritze, lange vor Christopher Wren (1632–1723). Seine Spritze (Arabisch: zarraqah) stellte er aus Silber oder Elfenbein her. Die Spritze bestand aus einer langen, schmalen Kanüle, einem breiteren, geraden zylindrischen Fass und einem Kupferkolben (siehe Abbildung 6). Das Ende der Kanüle enthielt drei Löcher und hatte etwa den Durchmesser der Breite des Harntrakts. Wie bei heutigen Spritzen wurde der Kolben gedrückt, um flüssige Medikamente in die Blase zu verabreichen. Die Spritze wurde zur Injektion von Medikamenten zur Behandlung von Geschwüren, Blutgerinnseln oder Entzündungen der Harnblase verwendet.
Abbildung 6
Al-Zahrawi beschrieb eine weitere Spritze (Arabisch: mihqan), die zur Behandlung des Hydrozeles verwendet wurde. Diese Spritze hatte einen ballonartigen Schlauch anstelle eines Kolbens (wie in Abbildung 7 dargestellt). Der Schlauch war mit einem starken Stück Schnur am Schaft befestigt. Al-Zahrawi war auch der Erste, der einen Penisbruch beschrieb und behandelte. Er führte den Penis in eine Kanüle ein, anschließend wurde der Penis verbunden.
Abbildung 7
Medizintechnische Innovationen im Bereich der Pädiatrie
Al-Zahrawi verwendete Scheren (Arabisch: miqass) bei der Beschneidung von Jungen. Die Form der Schere war flach, scharf und gerade, mit einem gehärteten Drehpunkt. Die Griffe und Klingen der Schere waren gleich lang, um sie für die Finger, die sie hielten, praktikabler zu machen (siehe Abbildung 8). Die chirurgische Schere ist eine arabische Erfindung, die vermutlich von Al-Zahrawi stammt, da sie vor seiner Arbeit an anderer Stelle nicht beschrieben wurde.
Abbildung 8
Abbildung 9
Al-Zahrawi benutzte außerdem ein ringförmiges Kauter, um Rückenschmerzen im Bereich der Lendenwirbel bei Kindern zu behandeln (siehe Abbildung 9). Ein weiterer Kauter wurde angewendet, um den oberflächlichen Bereich um den Ischiasnerv zu behandeln. Er ähnelte dem zuvor beschriebenen Kauter, verfügte jedoch über mehr Ringe mit kleineren Durchmessern, die miteinander verbunden waren (siehe Abbildung 10).
Abbildung 10
Zur Behandlung eines infantilen Hydrozephalus wurde ein Skalpell verwendet. Die Funktion des Skalpells bestand darin, die vordere Fontanelle zu öffnen und die intrakranielle Flüssigkeit zu entleeren. Ein weiterer Skalpelltyp wurde für einen tieferen T-förmigen Schnitt angewendet, wenn sich die Flüssigkeit zwischen Knochen und Hirnhäuten angesammelt hatte.
Ein äußerst feines Skalpell wurde verwendet, um die Harnröhre bei Hypospadie oder Harnröhrenstenose zu erweitern. Al-Zahrawi verwendete eine dünne Blei-Kanüle in der Harnröhre, um sie offen zu halten. Seine Verfahren ähnelten denen von Paul von Aegina und Galen, mit dem Unterschied, dass Al-Zahrawi ein Bleirohr anstelle eines festen Stabs benutzte.
Bei Nasenpolypen wurde ein dickes, verknotetes Leinengarn mit einer Sonde in die Nase eingeführt, bis es durch den Mund herauskam, und der Polyp wurde mit einem Haken entfernt. Al-Zahrawi benutzte darüber hinaus einen Haken und ein feines Skalpell zur Entfernung von Zysten unter der Zunge im Frühstadium. Danach wurde die Wunde kauterisiert. Klistierspritzen wurden zur Verabreichung von Einläufen bei Kindern verwendet. Bei einer Hasenscharte (Lippen-Kiefer-Gaumenspalte) führte Al-Zahrawi eine Kauterisation durch und vernähte anschließend die Ränder. Diese Technik wurde bis zum 18. Jahrhundert durchgeführt.
Al-Zahrawis Beiträge zur Kauterisation
Al-Zahrawi erweiterte das Feld der Kauterisation erheblich. Er verwendete mehr als 50 Arten von Kauterien (Metalle und ätzende Medikamente) zur Behandlung verschiedener Krankheiten und erklärte den Vorteil heißer Metallkauterien gegenüber ätzenden Medikamenten. Er wies darauf hin, dass benachbartes Gewebe unweigerlich geschädigt wird, wenn letztere verwendet werden. Die Formen der von Al-Zahrawi erfundenen Kauterien waren den jeweiligen anatomischen Zielbereichen angepasst. Die für Rücken- und Kopfschmerzen verwendeten Kauterien sahen beispielsweise aus wie ein Nagel, die für die Nase verwendete Kauterie ähnelte einer Säge. Er stellte aus Eisen eine Kauterie (Arabisch: mikwah zaytuniyah) zur Behandlung von Epilepsie und Hydrozephalus her. Die Spitze ähnelte einem Olivenkern. Die Spitze der Kauterie bei Wassersucht ähnelte einem Schnabel und wurde vertikal aufgetragen, um den Flüssigkeitsabfluss zu ermöglichen. Al-Zahrawi verwendete Tinte, um die genaue Stelle für die Kauterisation zu markieren. Die erste Erwähnung und Beschreibung der Hämophilie wird Al-Zahrawi zugeschrieben, der die Kauterisation bis zum Stillstand der Blutung empfahl.
Abbildung 11
Al-Zahrawis Vorgänger bevorzugten Gold als Material für Kauterien. Im Gegensatz dazu erkannte al-Zahrawi die Nachteile der Verwendung von Gold für Kauterien. Einer seiner Kritikpunkte war, dass Gold sich bei Überhitzung verflüssigen kann. Der richtige Grad an Hitze für die Kauterisation konnte aufgrund der rötlichen Farbe von Gold nicht zuverlässig bestimmt werden. Zudem kühlte sich Gold sehr schnell ab.
Al-Zahrawi wies daher darauf hin, dass Eisen als Material für Kauterien besser geeignet sei als Gold. Seine Bevorzugung von Eisen steht im Einklang mit der modernen Wissenschaft, da der Schmelzpunkt von Eisen bei 1.535 °C liegt, während der von Gold bei 1.063 °C liegt. Diese Empfehlung spiegelt seine scharfsinnigen experimentellen Beobachtungen wider. Er schrieb, dass Eisen beim Erhitzen zunächst rot und später weiß wird. Für die Kauterisation empfahl er die Verwendung von rotglühendem Eisen (nicht weißglühendem Eisen), da rotglühendes Eisen das Gewebe koaguliert, während weißglühendes Eisen das Gewebe zerstören und zerspringen kann.
Al-Zahrawis Innovationen im Bereich der Unfallchirurgie
Abbildung 12
Al-Zahrawi diagnostizierte Schädelfrakturen, indem er die Kopfhaut rasierte und mit Tinte markierte, wodurch dünne lineare Brüche sichtbar wurden. Kleine gebrochene Knochen behandelte er mit einem nicht einsinkenden Trepan, einer Säge (Arabisch: minshar), geeigneten Pinzetten und einem Meißel. Trepane mit verschiedenen Tiefen wurden verwendet, um der Dicke des Schädels des Patienten zu entsprechen, einschließlich eines kreisförmigen Randes als Sicherheitsmaßnahme. Der Abstand zwischen den Öffnungen, die durch den Trepan gemacht wurden, betrug etwa die Dicke einer Sonde (etwa 7 mm). Scharfe Eisensägen verbanden die Öffnungen miteinander und hatten Griffe aus Buchenholz sowie nahezu kreisförmige Klingen (siehe Abbildung 12). Größere Sägen wurden verwendet, wenn die kleinen, feinen Sägen nicht wirksam waren. Al-Zahrawi betonte, dass der Chirurg äußerste Sorgfalt walten lassen sollte, um ein Eindringen in die Dura mater durch den Trepan oder die Säge zu verhindern. Nachdem er die eingedrückten Knochen mit Pinzetten entfernt hatte, verwendete er einen schlanken Meißel, um die Unebenheiten an den kreisförmigen Rändern des durchdrungenen Schädelknochens zu glätten. Guy de Chauliac folgte den Verfahren Al-Zahrawis, indem er direkte kreisförmige Trepanationen vermied.
Im Falle innerer Nasenfrakturen legte er ein Tuch in jedes Nasenloch, um die Frakturen in der richtigen Position zu halten. Die Tücher hatten die Form keilförmiger Zelte und bestanden aus Leinen. Er erfand zudem eine hölzerne orthopädische Bank, um Gliedmaßen bei der Behandlung von Wirbelsäulendislocationen und Gliedmaßenfrakturen zu dehnen.
Abbildung 13
Al-Zahrawi entwickelte außerdem verschiedene Arten von Schienen (Arabisch: jabira) für einfache und komplexe Brüche. Die Trapezschiene wurde beispielsweise bei der Behandlung von Oberarmbrüchen verwendet. Sie bestand aus einem glatten, dünnen Stab in Bogenform mit zwei Schnüren, die jeweils an einem Ende des Stabs befestigt waren. Kugelschienen wurden für kleine Handbrüche verwendet, während Mörserschienen zur Behandlung von Schulterluxationen eingesetzt wurden. Er fügte dem Gips Ei und Mehl hinzu, um die Schulter besser in Ruheposition zu fixieren. Einen Femurschaftbruch behandelte er, indem er das Knie mithilfe einer Koaptationsschiene in Flexionsstellung brachte.
Innovationen im Bereich der HNO-Medizin
Abbildung 14
Al-Zahrawi verwendete einen Zungenspatel, einen Haken und eine Mandel-Guillotine, um geschwollene Mandeln zu entfernen. Der Zungenspatel war dünn und aus Silber oder Bronze gefertigt. Er wurde verwendet, um den Mund offen zu halten. Der Haken wurde während des Präparationsprozesses eingesetzt, um die Mandel festzuhalten. Die Mandel-Guillotine bestand aus gehärtetem Eisen oder Stahl und ähnelte einer Schere, hatte jedoch quer verlaufende scharfe Enden, wie in Abbildung 14 dargestellt. Falls diese Art von Guillotine nicht verfügbar war, schlug er die Verwendung eines gebogenen Skalpells vor, das eine scharfe konkave Seite und eine stumpfe konvexe Seite hatte. Dieselben Instrumente und Verfahren konnten verwendet werden, um ein verlängertes Zäpfchen oder Rachentumoren zu entfernen. Es wird vermutet, dass Al-Zahrawis Guillotine die erste Form einer chirurgischen Schere war.
Der Zungenspatel konnte auch verwendet werden, um einen Fremdkörper aus dem Hals oder der Speiseröhre zu entfernen, indem die Zunge immobilisiert wurde, um das Sichtfeld so weit wie möglich zu vergrößern. In Fällen, in denen der Fremdkörper noch unsichtbar war, wurde ein sogenannter Gatherer verwendet. Der Gatherer bestand aus Blei und war etwas dicker als eine Sonde (etwa 7,1 mm). Er war scherenförmig gestaltet und hatte ein gebogenes, scharfes und raues Ende, wie in Abbildung 15 gezeigt. Al-Zahrawi führte den Gatherer sanft in den Hals des Patienten ein, während dessen Kopf nach hinten geneigt war. Er schob den Gatherer nach unten, bis der Fremdkörper vom Instrument erfasst wurde. Anschließend zog er den Gatherer heraus, bis der Fremdkörper aus dem Hals entfernt war. Er bemerkte, dass der Arzt äußerst vorsichtig vorgehen sollte, um den Kehlkopf nicht zu berühren, da dies Husten verursachen könnte. Außerdem empfahl er, dass der Patient den Gatherer selbst unter Aufsicht des Arztes in den Hals einführen sollte, da der Patient den genauen Ort der Blockade besser kennt.
Bei Schilddrüsentumoren beschrieb Al-Zahrawi, wie eine Punktion der Drüse mit einem Instrument durchgeführt werden kann, das bereits stark einer modernen Aspirationsnadel ähnelte. Diese Technik wurde verwendet, um die verschiedenen Ursachen von Strumen zu unterscheiden. Darüber hinaus setzte er einen spitzen Kauter zur Kauterisation ein, um Ohrschmerzen zu behandeln. Dabei wurden mehrere Punkte an der Ohrmuschel kauterisiert. Er verwendete außerdem ein feines Skalpell (Arabisch: mibdaa raqiq), um einen Fremdkörper zu zermalmen, der ins Ohr gelangt war und aufgrund von Feuchtigkeit angeschwollen war. Eine von ihm erfundene Kolbenspritze wurde genutzt, um Medikamente ins Ohr einzuführen. Zudem verwendete er Pinzetten (Arabisch: gift), um Fremdkörper aus dem Gehörgang zu entfernen (siehe Abbildung 16). Fremdkörper konnten auch mithilfe einer Metallkanüle aus dem äußeren Ohr abgesaugt werden. Diese Kanüle wurde ebenfalls verwendet, um Schäden an den umliegenden Geweben im Rachen oder Mund im Falle einer Kauterisation zu verhindern.
Abbildung 15
Abbildung 16
Medizintechnische Innovationen in der Augenheilkunde
Al-Zahrawi verwendete eine Nadel, ein Pferdeschwanzhaar und eine scharfe, glatte Klinge zusammen mit einem Skalpell (Arabisch: mibdaa) zur Behandlung des Pterygiums (Arabisch: azzafra). Ein Pterygium (Flügelfell) ist eine gutartige, degenerative Gewebewucherung der Bindehaut, welche in Richtung der Hornhaut wächst. Die Nadel wurde unter das Pterygium eingeführt, um es anzuheben. Anschließend wurde das Pferdeschwanzhaar unter die Nadel geführt, um das Pterygium außerhalb der Hornhaut abzusägen. Das Pferdeschwanzhaar wurde verwendet, da die Technologie zu dieser Zeit kein künstliches Instrument mit der gewünschten Dicke und Schärfe herstellen konnte.
Die Klinge wurde genutzt, um das Pterygium anzuheben und abzutragen sowie Verwachsungen des Augenlids zu spalten. Al-Zahrawi verwendete das Skalpell, um Verwachsungen im inneren Augenwinkel zu entfernen und das Pterygium abzuschneiden. Er beschrieb eine besondere Form der Kauterisation, die er bei Trichiasis (in falsche Richtung wachsende Wimpern) anwendete. Die Haarwurzeln am Augenlid wurden verödet, um Reizungen der Hornhaut durch nach innen wachsende Wimpern zu verhindern. Dieselbe Kauterisation wurde zur Entspannung des oberen Augenlids angewendet. Die erforderliche Länge der Verödung entsprach der Länge des Augenlids, die erforderliche Dicke betrug ein Drittel der Hautdicke.
Er verwendete ein Augenspekulum mit drei stiftförmigen Vorsprüngen, um das obere Augenlid während der Kauterisation offenzuhalten. Olivenöl wurde auf die Kontaktstellen der Vorsprünge aufgetragen, um Augenschäden zu vermeiden.
Abbildung 17
Er verwendete eine Sonde, ein bis zwei kleine Haken und einen kleinen Spießer bei der Behandlung des Symblepharons (Arabisch: iltisaq). Das Symblepharon ist eine Verwachsung der Augenlider mit der bulbären Bindehaut des Auges infolge krankhafter Entzündungen (okuläres Pemphigoid) oder von Verätzungsunfällen. Die Spitze der Sonde oder des Hakens wurde genutzt, um das Augenlid nach außen zu wenden. Der Spießer diente dazu, die Verwachsungen zu lösen und zu entfernen.
Al-Zahrawi verwendete außerdem eine spezielle Nadel (Arabisch: miqdah) zur Behandlung von Katarakten und Hypopyon (entzündlicher Eiter in der vorderen Augenkammer). Die Nadel besaß eine kleine, spitze Spitze (siehe Abbildung 17).
Ein weiterer wichtiger Medizintechniker im Bereich der Augenheilkunde war der bekannte Augenarzt Al-Halabi, der zahlreiche chirurgische Instrumente zur Behandlung verschiedener Augenerkrankungen erfand. Er beschrieb und illustrierte seine chirurgischen Instrumente in seinem Buch „Kitab al-Kafi fi al-Kuhl“. Das Werk zeigt unter anderem verschiedene fortgeschrittene medizinische Techniken und Instrumente. Seine unschätzbaren Kommentare spiegeln seine tiefgehenden experimentellen Beobachtungen auf dem Gebiet der Augenheilkunde wider. Wie Al-Zahrawi stellt auch Al-Halabi ein wichtiges Glied in der Kette der Geschichte der Biomedizintechnik dar.
Al-Halabi (vollständiger Name: Khalifah ibn Abi al-Mahasin al-Halabi) wurde nach der nordsyrischen Stadt Aleppo (Arabisch: Halab) benannt, einer Stadt, die im Mittelalter vor der mongolischen Invasion (1260 n. Chr.) für ihren blühenden Handel und Reichtum bekannt war. Er verbrachte den größten Teil seines Lebens dort. Al-Halabi verfügte über ein sehr breites Wissen in verschiedenen medizinischen Wissenschaften. Laut dem bekannten deutschen Medizinhistoriker und Augenarzt Hirschberg war Al-Halabi der erste Augenarzt, der einen Magneten verwendete, um einen metallischen Fremdkörper aus dem Auge zu entfernen, nachdem während einer Operation eine Nadel im Auge eines Patienten gebrochen war. Er erkannte, dass ein medizinisches Instrument bei Nichtverfügbarkeit durch ein anderes ersetzt werden kann.
In seinem Werk Kitab al-Kafi fi al-Kuhl beschrieb Al-Halabi sechsunddreißig augenchirurgische Instrumente und stellte sie bildlich in Form einer Tabelle dar. Diese Tabelle galt als gut organisiert. Jedes chirurgische Instrument erhielt einen eigenen Rahmen, in dem Name, Verwendungszweck und eine bildliche Darstellung aufgeführt waren.
Abbildung 18
Einige dieser Instrumente waren bereits früheren muslimischen Augenärzten bekannt und wurden von ihnen verwendet. Zum Beispiel empfahl Al-Razi (gest. 925 n. Chr.) das chirurgische Instrument der Rosenblattnadel zur Entfernung von Vernarbungen, welche als Folge eines chronischen Trachoms auftreten konnten. Darüber hinaus verwendete Al-Razi einen speziellen Haken, um einen dichten Pannus anzuheben, der anschließend mit Scheren entfernt wurde. Al-Zahrawi (gest. 1013 n. Chr.) verwendete eine Lanze zur Behandlung des Symblepharons. Al-Ghafiqi (gest. 1165 n. Chr.) setzte verschiedene Bohrertypen bei der Dacryozystorhinostomie (Operation an den Tränenwegsgängen) ein. Ammar ibn Ali al-Mawsili (gest. 1010 n. Chr.) erfand eine hohle Aspirationsnadel und revolutionierte damit die Technik zur Durchführung von Kataraktoperationen. Ibn al-Nafis (gest. 1288 n. Chr.) verwendete Skalpelle oder Rosenblattnadeln zur Entfernung von Vernarbungen bei Trachom. Außerdem setzte Ibn al-Nafis Spekula, Scheren und Haken bei der Behandlung des Pannus ein. Darüber hinaus verwendete er eine abgerundete Einstichnadel, um das Pterygium zu durchdringen und von der Bindehaut sowie der Hornhaut zu lösen.
Auch Al-Halabi verwendete eine besondere Nadel zur Behandlung von Trachom (auch granuläre Konjunktivitis oder ägyptische Augenkrankheit genannt, eine ansteckende, chronische Entzündung der Schleimhäute der Augen, verursacht durch Chlamydia trachomatis; sie äußert sich durch Schwellungen der Augenlider, Lichtempfindlichkeit und letztendliche Vernarbungen der Binde- und Hornhäute der Augen). Der Patient lag flach, und Al-Halabi befand sich neben dem erkrankten Auge. Die Form der Nadelspitze ähnelte einem Rosenblatt mit einem kleinen, kurzen, spitzen Ende. Er begann, die Trachomablagerungen mit der Nadel vom inneren zum äußeren Augenwinkel zu entfernen. Er bemerkte, dass der Augenarzt Milde und Ruhe bewahren sollte, um Augenschäden zu verhindern. Als Alternative zur Nadel konnte ein Schaber verwendet werden, der einem rechtwinkligen Bolzenentferner ähnelte.
Abbildung 19
Abbildung 20
Darüber hinaus verwendete Al-Halabi die Rosenblattnadel, um Lagophthalmos zu behandeln (eine Erkrankung, bei der ein vollständiger Verschluss der Augenlider über dem Augapfel schwierig oder unmöglich ist). Wenn das Lagophthalmos die Folge eines verheilten Geschwürs oder einer gespannten Naht einer Wunde war, die zu einer Anziehung des Augenlids führte, wurde die Rosenblattnadel verwendet, um die Stelle des verheilten Geschwürs oder der gespannten Naht einzuschneiden. Anschließend wurde ein Stück Watte an der Stelle des Schnitts eingeführt.
Er verwendete Skalpelle, um ein Chalazion zu entfernen (eine Entzündung, die aufgrund einer blockierten Meibom-Drüse auf dem Augenlid entsteht). Bei Versagen einer konservativ-medikamentösen Therapie gegen das Chalazion erfolgte die chirurgische Entfernung. Dabei wurde ein horizontaler Schnitt mittels Skalpell am Chalazion angelegt, um es zu spalten. Anschließend wurde das Chalazion mit einem Löffel entfernt. Die heutige OP-Technik zur Entfernung von Chalazien unterscheidet sich kaum von der damaligen Technik.
Abbildung 21
Das Skalpell konnte ebenfalls bei der Behandlung von Chemosis (abnorme Schwellung der Schleimhaut, die den Augapfel und die Innenseite der Augenlider bedeckt) und von Lipomen (gutartige Fettgeschwülste, die an der Innenseite des oberen Augenlids zwischen dessen Schichten auftreten) verwendet werden. Im Fall von Lipomen warnte Al-Halabi die Augenärzte davor, besonders vorsichtig vorzugehen, um eine Penetration in das Augenlid zu vermeiden, da dies zu einer Durchbohrung des Tarsusknorpels des Augenlids sowie zu einer Perforation von Hornhaut und Iris führen könnte.
Darüber hinaus wurde das Skalpell zur Inzision von Blepharitis (Entzündung der Augendrüsen und Wimpernfollikel entlang des Lidrandes) sowie zur Entfernung von Konkrementen (kleine, isolierte Tumoren an der Innenseite des Augenlids) eingesetzt. Mithilfe des Skalpells wurde ein horizontaler, tiefer Schnitt durchgeführt, um die Steinbildungen zu entfernen. Alternativ konnte ein Schaber als Ersatz für das Skalpell verwendet werden. Al-Halabi wies darauf hin, dass der Augenarzt beim Gebrauch des Skalpells oder des Schabers äußerst vorsichtig sein sollte, um eine Penetration des Augenlids zu verhindern.
Nach der Entfernung der Konkremente konnten Scheren verwendet werden, um die Inzisionsränder abzuschneiden. Dieses Verfahren verlangsamt die Heilung der Inzision, um ein Wiederauftreten der Konkremente zu verhindern. Die Scheren (Arabisch: miqrad) hatten eine flache, scharfe und gerade Form mit einem temperierten Gelenk, wie in Abbildung 22 dargestellt.
Abbildung 22
Al-Halabi verwendete ein Werkzeug, das in gewisser Hinsicht einer extrem kleinen Sichel ähnelte (siehe Abbildung 23), um Verwachsungen zwischen den beiden Augenlidern zu behandeln. Wenn die beiden Augenlider eng miteinander verklebt waren, führte er eine kleine Inzision mit einem feinen Skalpell oder einer Nadel an den Ansätzen der Wimpern durch. Anschließend führte er die Spitze der Sichel zwischen die beiden Augenlider. Er begann, die Inzision von der Richtung des inneren Augenwinkels zum äußeren Augenwinkel hin zu öffnen.
Abbildung 23
Wenn die Verklebungen zwischen dem Augenlid und der Bindehaut oder der Hornhaut (Symblepharon) lagen, wurden zwei Haken verwendet, um das Augenlid aufzuspannen. Lagen die Verklebungen am oberen Augenlid, sollte dieses nach oben verlängert werden. Lagen die Verklebungen am unteren Augenlid, sollte es nach unten verlängert werden. Al-Halabi verwendete eine Rosenblattnadel, um die Verklebungen zu trennen. Er betonte, dass der Augenarzt besondere Vorsicht walten lassen sollte, wenn die Verklebungen zwischen dem Augenlid und der Bindehaut lagen. Eine besonders hohe Sorgfalt war erforderlich, wenn die Verklebungen zwischen dem Augenlid und der Hornhaut lagen, um eine Perforation der Hornhaut zu verhindern. Eine Hornhautperforation könnte zu einem Irisprolaps führen.
Wenn die Verklebungen näher am Augenbrauenknochen lagen, war es schwieriger, sie zu trennen, und es sollte ein längeres Werkzeug wie eine Nadel oder ein Spieß verwendet werden. Die Form der Nadelspitze ähnelte einem Myrtenblatt mit einem kleinen, langen, spitzen Ende, das sich zum Lösen der Verklebungen eignete (siehe Abbildung 24).
Abbildung 24
Abbildung 25
Zur Behandlung des Ektropiums (Auswärtsdrehen oder Auswärtskippen des Lidrandes) verwendete Al-Halabi einen Spieß und eine Schere (miqrad). Wenn das Ektropium auf das Wachstum von überflüssigem narbigem Gewebe auf der inneren Seite des Lids zurückzuführen war, wurden zwei oder drei Haken in das narbige Gewebe eingeführt, um das Lid zu stützen. Anschließend wurde die Spitze des Spießes unter das narbige Gewebe geführt, um es von der Lidhaut fernzuhalten. Danach wurde das narbige Gewebe mit der Schere weggeschnitten. Al-Halabi wies darauf hin, dass der Augenarzt äußerste Vorsicht walten lassen sollte, um eine Verletzung der Lidhaut zu vermeiden.
Er verwendete die Scheren (miqrad) und einen Sammler (Instrument Nummer 27, Abbildung 18) zur Behandlung von Gerstenkörnern (Entzündung der Talgdrüse einer Wimper) oder Warzen (kleine, gutartige Wucherungen, die durch eine virale Infektion der Haut verursacht werden). Der Sammler diente dazu, das Gerstenkorn oder die Warze in der Mitte zu fixieren und von der Lidhaut wegzuziehen. Anschließend wurden die Scheren verwendet, um die Läsion an der Wurzel abzuschneiden. Im Fall einer Warze konnte die Schere auch durch ein Pferdehaar ersetzt werden. Mithilfe des Pferdehaars konnte die Warze abgesägt werden.
Darüber hinaus wurden die Scheren und der Sammler zur Beseitigung von Gerstenkörnern (eitrige Entzündung einer Drüse am Lid) eingesetzt. Die Scheren wurden auch mithilfe eines Hakens zur Entfernung von Hämangiomen am Lid verwendet (gutartige Tumoren, die aus erweiterten Blutgefäßen bestehen und häufig von einer faserigen Hülle umgeben sind).
Die Rosenblattnadel wurde ebenfalls zur Entfernung von Talgzysten eingesetzt. Die Funktion der Nadel bestand darin, einen horizontalen Schnitt im verflüssigten Gewebe vorzunehmen. Anschließend wurden ein Haken und die Rosenblattnadel verwendet, um den Eiter zu entfernen. Ein Speer wurde für einen tieferen T-förmigen Schnitt eingesetzt, wenn die entzündete Fläche größer und tiefer war. Al-Halabi erklärte, dass das verflüssigte Gewebe vollständig entfernt werden sollte, um ein erneutes Auftreten der Talgzyste zu vermeiden.
Medizintechnische Innovationen in der Zahnheilkunde
Abbildung 26
Al-Zahrawi verwendete verschiedene Arten von Zangen, um Zähne und Zahnfragmente zu entfernen. Er benutzte Pinzetten, um die Zahnwurzeln und Kieferknochenfragmente zu extrahieren. Zudem setzte er einen Haken ein, um gebrochene Zähne auszuhebeln, die nicht mit einer Zange entfernt werden konnten (siehe Abbildung 26).
Zur Entfernung von Zahnstein verwendete er verschiedene Raspatorien (Arabisch: mijrad). Dabei handelt es sich um Instrumente zum Abkratzen und Glätten der Zähne (siehe Abbildung 27). Al-Zahrawi war sich bewusst, dass sich Zahnstein auf den Zähnen ansammelt und Gingivitis sowie Parodontalerkrankungen verursachen kann. Bei Gingivitis führte er Gingivektomien unter Verwendung eines Kauters durch. Die Form des Kauters ähnelte einem kleinen Skalpell; er war scharf und zum Zahnfleischgewebe hin spitz ausgeführt. Dieser Kauter funktionierte ähnlich wie ein modernes elektrisches Skalpell.
Abbildung 27
Al-Zahrawi empfahl, lockere Zähne mithilfe eines Gold- oder Silberdrahtes an ihren gesunden Nachbarzähnen zu befestigen. Er bevorzugte Golddraht, da dieser nicht korrodiert. Zudem schlug er die Verwendung von Zahnersatz aus Tierknochen zur Ersetzung fehlender Zähne vor und behandelte Epulis (orale Fisteln) durch Ablation mithilfe eines Hakens oder einer Zange, gefolgt von der Anwendung eines Kauters. Er war ein Pionier, der Zahnbögen beschrieb und Deformationen im Mundbereich behandelte.
Darüber hinaus verwendete er Mineralien bei oralen und zahnmedizinischen Erkrankungen, darunter Alkali (Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat), Quarzkristalle, Alaun (hydratisiertes Kaliumaluminiumsulfat), Bitumen, gebrannte Tonerde (Phyllosilikate), Arsen, Schwefel, armenische Erde (roter Ton), Borax (Natriumborat), Kalk, Grünspan (Kupferacetat), Koralle (Kalkstein), Lapislazuli (Lazurit), Markasit (Eisensulfid), Marmor, Perlmutt, Auripigment, Salz (Halit) und Vitriole.
Aneurysma-Behandlungsmethoden
Al-Zahrawi erfand die sogenannte Aneurysmanadel. Bei Migränekopfschmerzen, Schmerzen in den Schläfenmuskeln und anderen chronischen Kopfschmerzen schlug er vor, den betroffenen Bereich zu rasieren und mit einem Messer einen Schnitt zu setzen. Anschließend verwendete er die Spitze eines Hakens, um die oberflächliche Schläfenarterie zu mobilisieren und zu durchtrennen. Der Haken konnte einen, zwei oder drei Zinken haben. Danach benutzte er eine Aneurysmanadel und einen Faden aus Seide oder Lautensaiten, um die Arterie abzubinden und den Blutfluss zu kontrollieren. Diese Behandlung führte er zusätzlich zur Kauterisation mit einem doppelschneidigen Metallkauter durch.
Bei krankhafter Erweiterung einer Arterie im Mundbereich schlug Al-Zahrawi vor, mit einem Messer einen länglichen Schnitt an der betroffenen Stelle vorzunehmen. Anschließend verwendete er einen Haken, um das Sichtfeld zu erweitern und die Arterie im Blick zu behalten. Danach benutzte er eine Aneurysmanadel und einen doppelten Faden, um die Arterie an zwei Stellen zu ligieren. Ein Skalpell wurde verwendet, um eine Öffnung zwischen den beiden Ligaturen zu schaffen, damit das infizierte Blut abfließen konnte. Als Desinfektionsverfahren empfahl er die Verwendung medizinischer Verbände, bis die Ligaturen abfielen.
Innovationen im Bereich Blutstillung und Wundheilung
Al-Zahrawi war der erste Mediziner, der Baumwolle zur Blutstillung verwendete. Er entwickelte zudem den Gips (ein weiches Sulfatmineral), der bei Frakturen eingesetzt wurde, sowie das selbstklebende Pflaster (Haftpflaster) für einfache Verletzungen. Diese Innovationen werden bis heute universell in Gesundheitseinrichtungen verwendet. Bei Blutungen empfahl er Verbände aus weichem Leinen, die mit zunehmendem Abstand von der Verletzungsstelle weniger fest gewickelt werden sollten.
Er verwendete mit Alkohol und Rosenöl getränkte Leinentücher zusammen mit Wachs, um Blutungen während der Behandlung zu stoppen und Infektionen nach der Operation zu minimieren. Anschließend behandelte er die Wunden mit in Basilicon-Salbe getränkten Tüchern. Die Vorteile von Leinen als chirurgischem Verband umfassen das Straffen von Wunden, das Austrocknen von Geschwüren, das Verhindern von Schwitzen der Haut sowie die Belüftung der Wunde, ohne sie zu verunreinigen. Alkohol wirkt antiseptisch, stoppt Blutungen und trocknet Wunden aus. Rosenöl fördert das Wachstum von Gewebe in tiefen Wunden, beruhigt schmerzhafte Geschwüre und kühlt Wunden. Die Basilicon-Salbe schützt die Wunde vor Geschwüren und Verwesung. Darüber hinaus verwendete er Baumwolle, die in salzhaltigem Wasser getränkt und anschließend in der Sonne getrocknet worden war, zur Behandlung von Wunden nach der Kauterisation.
Bei Schwellungen der Gebärmutter wurde nach deren Entleerung ein mit Rosen- oder Grünöl sowie adstringierenden Mitteln getränkter Verband auf die Wunde gelegt. Süßholz und Aristolochia wurden zur Kühlung von Wunden und aufgrund ihrer entzündungshemmenden Wirkung vor der Anwendung der Salbe eingesetzt.
Bei Nasenpolypen führte Al-Zahrawi postoperativ ein Bleirohr in die Nasenlöcher ein. Dieses Bleirohr wurde mithilfe von Instillation mit ägyptischem Öl oder trocknenden Medikamenten gefüllt, um die vollständige Heilung der Wunden zu fördern. Während der Operation empfahl er bei Blutungen die Verwendung von Vitriolen. Als Desinfektionsverfahren wurde dem Patienten geraten, den Mund mit Salz und Essig auszuspülen.
Da Blutungen bei der Gynäkomastie-Chirurgie unvermeidlich waren, empfahl Al-Zahrawi Kompression und Baumwolltampons zur Blutstillung. Er war der erste Chirurg, der nach schweren Gynäkomastieoperationen styptisches Pulver zur Blutstillung einsetzte.
Obwohl die Menschen dieser Epoche noch nicht wussten, dass Bakterien Infektionen und Sepsis verursachen, verwendete Al-Zahrawi Alkohol (aus Wein extrahiert), um seine chirurgischen Instrumente zu reinigen und zu desinfizieren. Des Weiteren setzte er Antiseptika bei Wunden und Hautverletzungen ein. Außerdem verwendete er ein Pulver aus Weihrauch, Drachenblutharz und gebranntem oder gelöschtem Kalk bei kleinen, unkomplizierten Wunden. Dieses Pulver hatte vor allem eine antiseptische Wirkung. Bei chirurgischen Nähten nutzte er zudem Ameisensäure von Riesenameisen als antiseptisches Mittel.
Teer verwendete er als antiseptische Zahnpasta. Darüber hinaus setzte er Borax ein, das ebenfalls antiseptische Eigenschaften besitzt und ein nützliches Mittel zur Behandlung von Geschwüren und Halsinfektionen darstellt. Er verwendete außerdem Calciumcarbonat (enthalten in Marmor, Perlmutt oder Korallen) als Antiseptikum, zur Remineralisierung der Zähne und zur Zahnaufhellung. Eine Mischung aus Grünspan und Alaun wurde zur Behandlung von Mundgeschwüren angewendet. Grünspan in Kombination mit Arsen war ein nützliches Therapeutikum sowohl für blutendes als auch für faulendes Zahnfleisch. Al-Zahrawi war zudem ein Pionier, der Grünspan als ätzende Salbe zur Entfernung von verbleibendem Fett nach einer Gynäkomastieoperation verwendete. Darüber hinaus besitzt Grünspan eine entzündungshemmende Wirkung.
Das versteckte Messer
Al-Zahrawi erfand außerdem das sogenannte versteckte Messer. Er nutzte diese Art von Messer, um Abszesse zu öffnen, Tumore und Wucherungen zu entfernen sowie Kriegsverletzungen durch Pfeile zu behandeln. Das Messer wurde aus Kupfer hergestellt und bestand aus einer beweglichen Klinge, die von einer ellipsoiden Hülle (Geheimkammer) bedeckt war und an einem Griff befestigt wurde (siehe Abbildung 20). Die Klinge konnte aus der Hülle auf die gewünschte Länge herausgezogen und anschließend wieder in die Hülle zurückgezogen werden.
Durch diese Technik konnte man Angstpatienten (insbesondere Kinder) „täuschen“ und deren Angst minimieren. Dadurch erhielt das Messer seinen arabischen Namen „mokhdeaa“ („der Täuscher“). Die Technik des Verbergens der Klinge diente zudem als Sicherheitsmaßnahme für den Chirurgen, da das Risiko, sich selbst an den Händen zu schneiden, deutlich verringert wurde.
Bis zum Ende der Neuzeit dominierte die islamische Welt Wissenschaft, Technik und Weltwirtschaft und kontrollierte wichtige Handelsrouten der damaligen Zeit. Im 18. Jahrhundert kam es durch Wohlstand und die damit verbundene Dekadenz zu einem allmählichen Abstieg. Aus ehemaligen Innovationsmotoren wurden dekadente und später erniedrigte Konsumenten. In der heutigen weltweiten Entwicklung zeigt sich, dass sich die historische Anomalie der westlichen Dominanz dem Ende zuneigt. Der Wiederaufstieg der islamischen Welt ist somit nur eine Frage der Zeit. Bei den heutigen großen globalen Krisen, deren Ursprung im säkular-materialistischen Kapitalismus liegt, müssen wir als Innovationsmotoren islamische Lösungsansätze anbieten können.
Abbildung 28
Max E. Valentinuzzi ,,Could Al-Zahrawi be considered a Biomedical Engineer? “ IEEE EMBS Pulse
Mohamed N. Saad ,, Ophthalmological instruments of Al- Halabi fill in a gab in the biomedical engineering history “ National Library of Medicine
Mohamed Nagy Saad „Some of the achievements of Al Zahrawi as a Biomedical Engineer “ Journal of the British Islamic Medical Association