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This book describes how "makers" with no medical experience became
and remain clinically important because they utilized 3D printing
to produce supplies for healthcare, including medical and
non-medical devices, and to improve the quality of life for
patients with COVID-19 and those who care for them. It shows how 3D
printing became vital during the pandemic due to its broad
availability and the inherently digital nature of the work that
enables thriving digital exchanges and work in isolation.
Subsequent chapters highlight some of the "maker" communities'
efforts that made a difference in their part of North America. Each
contribution describes the unique experiences, challenges, and
successes. While this book is written and edited mostly from a
medical perspective, additional input from medical engineers,
administrators, attorneys, and public safety officials enables a
broad perspective to highlight some of the ingenuity from the North
American 3D printing community who responded to the initial case
volumes of COVID-19.
Die Ausdehnung der Operationsindikationen auf zunehmend al tere
Patienten, die stetige Erweiterung des AusmaBes operativer Inter-
ventionen sowie die steigende Zahl polytraumatisierter Patienten
haben zu gesteigerten Anforderungen an Anasthesiologen und In-
tensivmediziner geftihrt. Umfassende Kenntnisse der Physiologie und
Pathophysiologie in der perioperativen Phase sind unerlaBlich
geworden. Die Verfeinerung und Anpassung der Anasthesietechni- ken,
die Ausdehnung diagnostischer MaBnahmen und moderner
Dberwachungsmethoden sowie die Ubernahme neuer Therapiekon- zepte
in der Intensivmedizin sind unbedingte Voraussetzung zur
Risikominimierung als Folge der Entwicklung der operativen Medi-
zin der vergangenen Jahre. Die in dem vorliegenden Band
zusammengefaBten Referate ge- ben einen Einblick in den derzeitigen
Kenntnisstand tiber Anfor- derungen und Beeintrachtigungen
zentraler Organe bzw. Organsy- sterne: Herz/Kreislauf,
Lunge/Gasaustausch, Niere sowie Stoff- wechsel durch Narkose und
operativen Eingriff. Theoretische Zu- sammenhange wie auch
praktisch-therapeutische Konsequenzen werden aufgezeigt. Ein
weiterer Schwerpunkt liegt in der Bewer- tung neuer Ansatze in der
kardiorespiratorischen Dberwachung von Risikopatienten. Wir danken
allen Referenten flir ihre informativen und aktuel- len Beitrage
und den beteiligten Firmen flir die groBztigige Unter- sttitzung
dieser Veranstaltung. Insbesondere danken wir dem Springer-Verlag,
der es ermbglicht hat, in ktirzester Zeit diese Publikation
herzustellen.
Die Mastze11e mit ihren 500-1000 metachromatischen Granula im
Zytoplasma kommt praktisch in allen Bindegewebsstrukturen des
Korpers vor [72]. Sie ist bevorzugt entlang der Blut- und
Lymphgefaaverlaufe vor a11em im Be- reich der terminalen Strombahn
im lockeren Stromagewebe lokalisiert. In den parenchymatosen
Organen, die nur wenig Bindegewebe enthalten, wie z.B. der Leber,
Niere und im Herzmuskel finden sich die Mastzellen im Bereich der
Adventitia der Gefaaverlaufe und im regionaren Bindegewebe. Die
Anzahl in diesen parenchymatosen Organen ist damit relativ gering.
Die groate Anzahl der Mastzellen wird in den serosen Hauten, wie
Pleura, Pericard, Peritoneum sowie in den Meningen gefunden, ferner
im Corium der Haut und hier besonders an den Akren. Nahezu 100% des
hohen Gewebshist- aminspiegels sind in diesen Zellen deponiert
[1,39,46,67,75,78]. Die Gewebsmastze11en zeigen gegenuber den
Blutbasophilen wesentliche Unterschiede: Letztere enthalten wesentl
ich weniger Granula und zeiger: ! keine positive
Naphthol-ASD-Chloracetat-Esterase-Reaktion [49].Die Granula der
Gewebsmastzellen beinhalten das Proteoglycan Heparin, die
Blutbasophi- len Chondoitin-Sulfat [3]. Die ze11uliire Ausstattung
mit Inhaltsstoffen und die Funktion der Mastzellen in den
verschiedenen Organen ist ebenfalls unterschiedlich. HERKUNFT,
ENTWICKLUNG UND STRUKTUR DER HASTZELLEN Lennert und Parwaresch [49]
konnten immunhistochemische Hinweise dafur finden, daa die
Mastze11en sich aus der myelomonozytaren Reihe ableiten. Als
wichtigste Hinweise fuhren die Autoren folgende Punkte auf: 1.
Nachwe i s von Obergangs formen zwi schen Monozyten und Mastze 11
en nach massiver Mastzelldestruktion. 2. Zytolytische Effekte an
Mastzellen durch hochspezifische autologe Makrophagenseren. 3.
Vorkommen einer KCN-sensitiven Myeloperoxydase in unreifen
Rattenmast- zellen.
Die Erfolge der modernen Intensivmedizin liegen klar zu Tage.
Weltweit weisen die Statistiken aus, daB akute und perakute lebens-
bedrohende Krankheitsbilder durch den Einsatz naturwissenschaft-
lich begriindeter, moderner, nicht invasiver und invasiver
Verfahren in Oberwachung und Therapie erfolgreich behandelt werden
kan- nen. Es sei etwa nur an die Komplikation des Herzinfarktes, an
die Folgen von Sepsis und UnfalIen, an lebensbedrohliche Vergiftun-
gen, oder an schwere tOdliche Komplikationen von Lungenkrank-
heiten gedacht. Trotz groBer Erfolge steht die Intensivstation aber
auch heute noch in der Diskussion, weil neben den Erfolgen eben
auch konzen- triert die MiBerfolge liegen, liegen mtissen und -von
der Natur der Dinge her - die Konzentration von Schwerstkranken und
Sterben- den ein besonderes Klima schafft. Die Fragen nach einem
sinnvol- len, aber auch sinnlosen Einsatz der zur Verftigung
stehenden Mittel verdichten sich tiber die Problematik einer
zunehmenden Verteue- rung hinaus in der Suche nach dem humanitaren
Ansatz einer sol- chen Intensivstation. Nicht selten wird der Arzt
als "MeBknecht im Apparatepark einer seelenlosen Medizin"
beschrieben, der menschliche Zuwendung zu seinen, ihm anvertrauten
Kranken tiber das technische "Know how" hinaus fast zu verlieren
scheint. Die Frage nach der Humani- tas im weitesten Sinne, die
sich hier an der Grenze zwischen Leben und Tod unserer Kranken in
aller Deutlichkeit stelIt, und die die Of- fentlichkeit bewegt, hat
nicht zuletzt tiber aIle Anerkennung des Fortschrittes hinaus, zu
Zweifel und Angsten geftihrt. Es war an der Zeit, mit den Methoden
der Wissenschaft hier Hilfe zu bringen.
1m Jahre 1981 veranstaltete das Institut fUr Anasthesiologie der
Ludwig-Maximilians-Universitat Mtinchen ein erstes internationales
Symposium tiber Inhalationsanasthetika. 1982 wurden die wich-
tigsten Beitrage in der Reihe Aniisthesi%gie und Intensivmedizin
publiziert. In der damaligen Zeit galt das europaische Interesse
dem gerade in die Klinik eillgeftihrten Isofluran. 1m
amerikanischen Schrifttum waren bereits seit Jahren Untersuchungen
zu diesem Produkt publiziert worden. Das vorliegende Buch
beschiiftigt sich wiederum mit allen drei Inhalationsanasthetika,
insbesondere auch mit Isofluran. Inzwischen liegen jedoch im
Gegensatz zur damaligen Zeit umfangreiche experimentelle und
klinische Untersuchungen im europaischen Schrifttum tiber das
letztgenannte Produkt vor. Es war von Beginn an nicht das Ziel eine
Diskussion tiber die Wer- tigkeit der Inhalationsanasthesie
(balanced anesthesia) gegentiber der intravenosen Anasthesie zu
ftihren, vielmehr sollten die wesent- lichen durch Isofluran
hervorgerufenen Effekte und Interaktionen herausgearbeitet werden.
Dabei interessierten auch die Nebeneffek- te und deren Wertigkeit
bei unterschiedlichen Patientengruppen. Der heutige Wissensstand
tiber Inhalationsanasthetika, besonders tiber Isoflurane, sollte
aktuell, umfassend und kritisch dargestellt werden. 1m Mittelpunkt
des Interesses standen wahrend des Sympo- siums und stehen
dementsprechend in dem vorliegenden Buch die Wirkungen von
Isofluran auf das kardiovaskulare System. Der Effekt auf die
Koronarperfusion im Vergleich zu Enfluran und Halothan wird
eingehend dargestellt. In mehreren Beitragen wird versucht die
Frage zu beantworten, ob Isofluran giinstige oder ungiinstige
Effekte auf das ischamische Myokard besitzt. Dieser Frage kommt
eminente klinische Bedeutung zu.
Katastrophenmedizin dient der Rettung vitalbedrohten menschlichen
Lebens sowie der Begrenzung von Gesundheits schaden bei
auBerordentlichen Schadensfallen, die primar mit den vorhandenen
medizinischen Mitteln nicht zu bewaltigen sind. Zur Lasung dieser
Aufgabe sind A.rzte, Hilfskrafte und Laienhelfer natig, daruber
hinaus jedoch auch die Bereitstel lung aller materiellen
Hilfsmittel, die Rettungsorganisationen und staatliche
Einrichtungen einschlieBlich Krankenhauser an bieten kannen.
Rettungs- und Notfallmedizin allein kannen keinesfalls
katastrophenmedizinische Probleme lasen. Aus medizinischer Sicht
sind Art, Zeitpunkt und AusmaB einer Katastrophe unbekannte GraBen.
Es kann sich z. B. urn ein Eisenbahnungluck, eine
Uberschwemmungskatastrophe, ein Erdbeben oder auch urn einen
nuklearen Unfall handeln. Gemeinsam ist allen Katastrophenjedoch
die Tatsache, daB in der ersten Phase eine groBe Anzahl
hilfsbedurftiger Men schen versorgt werden muB. In dieser Zeit
herrscht in aller Regel eine vollkommene Desorganisation und Mangel
an Mit teln fUr Transport, Unterbringung und auch medizinischer
Erstversorgung. Der Sichtung kommt uberragende Bedeutung zu. In der
nachsten Phase der medizinischen Versorgung im Lazarett und
Krankenhaus m"\lB. auf die Art der Katastrophe medizinisch
eingegangen werden. Diese vielfaltigen medizini schen und
organisatorischen Aufgaben sind nur gemeinsam las bar. In der
Bundesrepublik Deutschland wurde in dieser Hinsicht aus den
verschiedensten, z. T. irrationalen Grunden zu wenig getan."
l..ebensrettung aus akuten NotfaIlen erfordert Entschlossenheit und
rasches Handeln, aber auch ein wissenschaftlich stichfestes
Konzept; dies gilt fiir die manuellen Methoden der Reanimation und
ebenso fiir den Einsatz von Medikamenten bei der
Herz-Kreislauf-Wiederbelebung. Mit der Entdeckung und Entwicklung
einer breiten Palette herz- wirksamer Medikamente wurden aber (aus
mehr oder weniger theore- tischen UEberlegungen) auch zur Behebung
des akuten Herzstillstands Medikamente empfohlen, deren Nutzen bei
dieser speziellen Indikation nicht ausreichend erwiesen war. Mein
Mitarbeiter G. Meuret hat sich die Aufgabe gestellt, hier Klar-
heit zu schaffen. Mit sehr sorgfaltigen, umfassenden und
aufwendigen hamodynamischen und metabolischen experimentellen
Untersuchungen konnte er nachweisen, dass die
a-sympathikomimetische Stimulation fiir die Wiederherstellung der
Koronarperfusion unentbehrlich ist und Adrenalin alle anderen
Katecholamine an EffIZienz ubertrifft; dass der Azidoseausgieich
massgerecht erfolgen sollte und ein Zuviel nachteiliger ist als ein
Zuwenig; und dass die Gabe von Kalzium eher schadlich ist als
nutzlich, ja dass vielmehr die Gabe von Kalziumantagonisten eine
Zukunft hat - nicht nur zur Protektion des Herzens, sondern auch
des Gehirns.
Unter Mitarbeit zahlreicher Fachwissenschaftler
Atmungsgymnastik, Inhalationstherapie und Atmungskontrolle sind
wesentliche therapeutische bzw. diagnostische Massnahmen. Sie
werden bei der Durchfuhrung der Intensivbehandlung, bei der
Vorbereitung zur Operation, bei der Nachbehandlung operierter
Patienten und in weiten Bereichen der konservativen Medizin in der
Klinik dringend benoetigt. Sie sind ebenfalls unentbehrlich fur die
Durchfuhrung atemtherapeuti- scher Massnahmen bei der Behandlung
ambulanter Patienten. Korrekterweise - und dies ware zu wunschen -
obliegt die Durchfuhrung der Atmungsgymnastik einer
Krankengymnastin. Jedoch muss auch das Pflegepersonal -
insbesondere in der Intensivbehandlung - uber ausrei- chende
Kenntnisse und Fahigkeiten in diesem Aufgabenbereich verfu- gen, um
erganzend bei der Durchfuhrung der Behandlung mitwirken zu koennen.
Die korrekte Handhabung der technisch teilweise komplizierten
Gerate, die Einhaltung der notwendigen Sterilisierungsvorschriften
und der hy- gienischen Massnahmen bei der Anwendung von Inhalatoren
erfordert eingehende Kenntnisse und Erfahrungen, die sowohl
Krankengymna- stinnen als auch Krankenschwestern und Krankenpfleger
besitzen mus- sen. Obwohl die entscheidende Kontrolle uber die
Erfolge atmungsgymnasti- scher bzw. atemtherapeutischer Massnahmen
durch die Blutgasanalyse erfolgt, ist die Anwendung geeigneter
Kontrollgerate am Krankenbett notwendig. Reinigung, Sterilisierung
und Handhabung dieser Gerate mussen ebenfalls erlernt werden. Diese
Zusammenhange veranlassten uns, die notwendigsten atmungs-
gymnastischen Massnahmen gemeinsam mit der Handhabung der Inha-
latoren und der Gerate zur Atmungskontrolle am Krankenbett in dem
vorliegenden Band abzuhandeln. Damit soll auch eine geeignete
Unter- lage fur die Weiterbildung in der Fachkrankenpflege, aber
auch fur die Fortbildung von Krankengymnasten auf dem Gebiet der
Atmungsthera- pie zur Verfugung stehen.
Die Chirurgie der peripheren GefiiBe ist der letzten Verzweigung am
Baum der Allgemeinchirurgie gleichzusetzen. Dennoch ist das Basis-
wissen uber gefiiBchirurgische Techniken keineswegs neu. Bereits
urn oder kurz darauf standen die Techniken der die Jahrhundertwende
GefiiBanastomosen, des GefiiBersatzes sowie der Embolektomie fest.
Ungeachtet dessen verging eine bemerkenswert lange Zeit bis dieses
Wissen - von einzelnen Chirurgen an ein paar ausgewiihlten Patien-
ten demonstriert - derart Aligemeingut wurde, daB es fur die
chirur- gische Routine brauchbar wurde. Sogar noch wiihrend des
zweiten Weltkrieges wurden GefiiBverletzungen in der uberwiegenden
Zahl der FaIle mittels Ligatur und nicht durch rekonstruktive
MaBnahmen versorgt. Es ist interessant, sich Gedanken uber die
Griinde fur die fUnfzig Jahren zwischen dem Beweis zeitliche
Verzogerung von fast fUr die DurchfUhrbarkeit einer Technik und
ihrer Anwendung im chirurgischen Alltag zu machen. Fur diese
Verzogerung gibt es wahr- scheinlich mehrere Erkliirungen: 1. Es
war eine verfeinerte chirurgi- sche Technik erforderlich, die
ihrerseits ein langwiihrendes Training mit vorzugsweise
tierexperimentellen Untersuchungen voraussetzte.
Die Diagnostik und die daraus resultierende, zielgerichtete
Behandlung Verbrennungskranker ist - dies gilt besonders bei der
Einlieferung einer groesseren Zahl von Verletzten - in ihrem Erfolg
von zahlreichen Faktoren abhangig. Die heutige sogenannte moderne
Therapie, die selbstverstand- lich immer wieder Modifikationen
unterworfen ist, richtet sich lokal und allgemein - daher
Verbrennungskrankheit - an vielfaltigen Parametern aus. Die
Systematisierung dieses gesamten Behandlungskonzeptes, die sich den
individuellen Gegebenheiten anpasst, ist als der Fortschritt der
letzten Jahrzehnte in der Therapie gerade der Schwerverletzten zu
bezeichnen. Die Erfahrungen eines grossen Zentrums zur Behandlung
von Verbren- nungsverletzten aller Schweregrade und Altersklassen
sind die solide und breite Grundlage dieser Schrift. Die Autoren
haben den erfolgreichen Versuch unternommen, neben den AErzten den
unentbehrlichen Helfern- Schwestern \. lnd Pflegern - durch eine
didaktisch gute Darstellung in knapper Form mit reichlicher
Bebilderung diesen grossen Komplex ver- standlich zu machen. Gerade
dieser Personen kreis steht im engsten und standigen Kontakt mit
den Verletzten in der Pflege, UEberwachung und der verordneten
Steuerung der Therapie. Ohne Kenntnis der Grundlagen der Diagnostik
und Therapie ist aber - gerade in bedrohlichen, ploetzlich
auftretenden Situationen Schwerverletzter - eine zweckentsprechende
Reaktion kaum denkbar. Nur wer dieses Basiswissen kennt und
beherrscht, kann in der erforderlichen Gemeinsamkeit mit den
AErzten diese schwere Arbeit so verrichten und ausfullen, dass das
Optimum an Prazision und Leistung resultiert, das Grundlage einer
Behandlung gerade lebensbedroh- licher Verletzungsfolgen ist.
Die erste Auflage dieses Taschenbuches erschien 1967 unter dem
Titel: "Sekunden entscheiden - Lebensrettende Sofortrnalmah- men".
Es waren zum damaligen Zeitpunkt einige Jahre seit der Einfiihrung
neuer und wirkungsvoller Wiederbelebungsmethoden wie der Atemspende
und der Herzmassage vergangen. Erste, aber ebenfalls wesentliche
Erkenntnisse fiir die Sofortbehandlung le- bensbedrohlich
Erkrankter oder Verletzter kamen aus den An- fangen der
Intensivmedizin dazu. Daraus ergab sich eine Neu- orientierung
nicht nur fiir die Ausbildung der Laien. Der Ret- tungsdienst
erhielt andere Aufgaben, die zur Entwicklung neuer Rettungsmittel,
einer den Erfordernissen angepaBten Ausstat- tung und personellen
Besetzung, aber schlieBlich auch zu einer engen Kooperation
zwischen Rettungsdienst und Klinik fiihrten. Es entstand der
interdisziplinare Bereich der Notfallmedizin, in dem heute nicht
nur aIle klinisch-rnedizinischen Fachdisziplinen, sondern dariiber
hinaus Laien, Berufshelfer und niedergelassene Ante mitwirken. Eine
wesentliche Verbesserung der Erstversor- gung von Notfallpatienten
lieB sich in den letzten zehn Jahren durch die Zusammenarbeit von
Rettungssanitatern, Arzten und Notarzten erreichen. Aber noch
bestehen innerhalb und auBer- halb der Klinik Liicken und Mangel,
die wir nur in gemeinsamer Arbeit schlieBen und beseitigen konnen,
Bei der ersten Auflage dieses Taschenbuches kam es darauf an,
Grundlagenwissen iiber die Methoden zu verrnitteln, die als
SofortmaBnahmen bei Not- fallpatienten geeignet erschienen. Auch
nach einer vollstandigen Uberarbeitung stehen die
notfallmedizinischen SofortmaBnah- men im Vordergrund der
Darstellung. Neben den heute giiltigen Grundsatzen der
Notfallmedizin wurden, orientiert an den vitalen Funktionen,
zusatzlich die Ursachen und Anzeichen lebensbe- drohlicher
Storungen abgehandelt, urn damit das bei einem Not- fallpatienten
notwendige Erkennen der Storung zu erleichtern.
Dieses Bueh ist ftir Sehwestern, Pfleger und Mediziner gesehrieben,
wel- ehe den praktisehen Umgang mit Patienten, die an akuten
Vergiftungen leiden, erlernen oder sieh auf diesem Gebiet
fortbilden wollen. Die Be- sehreibung der konkreten Erfordernisse
ist daher das Leitthema. Auf pathogetisehe Hintergriinde wird nur
eingegangen, wenn es zum Ver- standnis von Diagnose oder Therapie
der Vergiftungen erforderlieh ist. Ich habe mieh nieht geseheut
aueh einfaehe Handgriffe zu besehreiben, urn dem Anfanger das
notige Rtistzeug zu geben; der Fortgesehrittene wird diese Stellen
tiberlesen. Die Darstellung beruht auf Erfahrungen, die Sehwestern,
Pfleger, Medi- ziniseh-teehnisehe Assistentinnen und Arzte unseres
Zentrums ftir Ent- giftung und Giftinformation, II. Medizinisehe
Klinik und Poliklinik der Universitat Mainz seit 1968 gesammelt
haben. Ich moehte mieh bei ihnen allen bedanken, daB sie mir
Gelegenheit gaben, die Erfahrungen in diesem Bueh zusammenzufassen.
Mein spezieller Dank gilt dem Leiter der Klinik, Herrn Prof. Dr. P.
Seholmerieh, der die Klinisehe Toxikologie in allen Bereiehen stark
ge- fordert hat, der leitenden Krankensehwester der Intensivstation
Frau H. Lauer, ohne deren Mitarbeit eine praxisbezogene Darstellung
nieht gelungen ware, den Herren Dr. C. Kulessa und J. BuBmann, die
den wiehtigen Beitrag tiber die psyehosoziale Betreuung von
Suizidenten A. Corn ford, der den Text in verfaBt haben und nieht
zuletzt Herrn besonders ansehauliehe Bilder umgesetzt hat.
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