Arno Forsius

Diagnostiset menetelmät 1800-luvun loppupuolella

Potilaan kliinisessä tutkimuksessa tapahtui 1800-luvun loppupuolella vähitellen nopeutuvaa kehitystä. Samalla kokemukset lisääntyivät ja täsmentyivät vähitellen. Aikaisempaa kehitystä tarkastellaan kirjoituksessa Diagnostiset menetelmät ennen 1800-luvun puoliväliä.

Yhdysvaltalainen George Camman kehitti jo vuonna 1851 binauraalisen, taipuisilla letkuilla varustetun stetoskoopin eli kuuntelulaitteen, mutta se tuli yleiseen käyttöön vasta 1900-luvun alkupuolella. Kliinisen tutkimuksen apuna käytettiin aluksi suurennuslasia ja korvapeiliä. Hermann von Helmholtz (1821—1894) ja Johannes Evangelista Purkinje (1787—1869) kehittivät heti 1850-luvun alussa silmäpeilin. Saman vuosikymmenen aikana otettiin käyttöön larynxpeili kurkunpään tähystystä varten.

Ranskalainen Antonin Jean Desormeau (1815—1894) kehitti vuonna 1853 ensimmäisen endoskoopin virtsarakon tähystämistä varten ja Max(imilian) Nitze (1848—1906) paransi sitä merkittävästi 1870-luvulla. Saksalainen Adolf Kussmaul (1822—1902) teki ensimmäisen kokeet ruokatorven ja mahalaukun tähystämiseksi suoralla putkella vuonna 1868, mutta käytännön menetelmä siitä tuli vasta 1880-luvun alussa kirurgi Johann von Mikulicz-Radeckin ansiosta. 1890-luvulla käytettiin laryngoskooppia kurkunpään, bronkoskooppia henkitorven ja keuhkoputkien sekä rektoskooppia peräsuolen tähystämiseen. Sähkölamput paransivat ja helpottivat tähystyslaitteiden käyttöä. Saksalainen Heinrich Irenäus Quincke (1842—1922) otti vuonna 1891 käyttöön lumbaalipunktion eli selkäydinkanavan piston. Quincke ehdotti sen käyttämistä hoitona hydrocephaluksessa (vesipäätaudissa) ja W. E. Wynter tuberkuloottisessa aivokalvontulehduksessa

Myös monet muut erilaiset fysikaaliset mittaukset tulivat käyttöön. Uudet laitteet antoivat vertailukelpoista tietoa, jota lääkärit, fysiologit, fyysikot ja kemistit saattoivat käyttää tutkimuksen kehittämiseksi sekä omien alojensa keskuudessa että eri alojen välisessä yhteistyössä.

Berliiniläinen Ludwig Traube (1818—1876) kiinnitti vuonna 1850 huomiota säännölliseen kuumeenmittaukseen sairauden toteamiseksi. Hän suositteli erityistä lämpömittaria kuumeen mittaamista varten. Kuumeenmittaus nousikin tärkeäksi menetelmäksi ja merkkinä siitä jokaisen sairaalapotilaan vuoteen päädyssä oli mittaustuloksia kuvaava käyrä, "kuumekurva". Innostus sen antamaa tietoa kohtaan oli suuri ja käyrän muotoa käytettiin jopa diagnoosin määrittämiseen.

Lisäksi kehitettiin erilaisia kymografisia mittauslaitteita osoittamaan pulssin, hengityksen ja verenpaineen muutoksia. Monet laitteet olivat hankalia ja herkkiä, eikä niitä yleensä käytetty kliinisessä työssä. Pariisilainen Etienne-Jules Marey (1830—1904) suunnitteli 1860-luvulla invasiiviseen, valtimon sisältä tapahtuvaan verenpaineen mittaukseen ja pulssikäyrien rekisteröimiseen soveltuvan laitteiston. Marey ja Jean-Baptiste-Auguste Chaveau (1827—1917) suorittivat hevosella katetroimalla ensimmäiset sydämen sisäiset paineen mittaukset sekä sydämen oikealla että vasemmalla puolella.

Wieniläinen Samuel von Basch (1837—1905) kehitti vuonna 1880 sfygmografisen menetelmän verenpaineen mittaamiseksi verettömästi, samoin Pierre-Edouard-Carl Potain (1825—1901) vuonna 1889. Vasta italialaisen Scipione Riva-Rocci'n (1863—1937) vuonna 1896 valmistama "un nuovo sfigmomanometro" teki vähitellen verenpaineen mittauksesta yleistyvän kliinisen tutkimuksen. Brittiläinen James Mackenzie (1853—1925) tutki sydämen rytmihäiriöitä mittamalla sfygmografin avulla samanaikaisesti paineaaltoja kaulalaskimossa ja ranteen värttinävaltimossa. Alankomaalainen Karel Frederick Wenckebach (1864—1940) tutki vastaavasti sydämen kärkisysäyksen ja valtimonsykkeen suhdetta.

Myös sydämen toimintaa pyrittiin mittaamaan laitteilla. Englantilainen fysiologi Augustus Desiré Waller (1856—1922) toteutti vuonna 1887 ns. elektrometriä käyttäen ensimmäiset elektrokardiogrammin rekisteröinnit sekä omalta koiraltaan että ihmiseltä. Alankomaalainen Willem Einthoven (1860—1927) suoritti Leidenissä vuonna 1894 ensimmäiset sydänäänten graafiset rekisteröinnit, mikä oli alkuna fonokardiografian käytölle sydämen tutkimisessa. Molemmat menetelmät tulivat kliiniseen käyttöön vasta 1900-luvun alkupuolella.

Kliinisen tutkimuksen avuksi tulivat fysikaalisten menetelmien lisäksi myös kemialliset menetelmät. Kemiallisen tutkimuksen mahdollisuudet näyttivätkin rajattomilta. Saksalaiset Ludwig Traube (1818—1876) ja Karl Reinhold August Wunderlich (1815—1877) halusivat siirtää diagnostiikan ensisijaisesti laboratorioon. Ranskassa oltiin konservatiivisempia ja luotettiin yhä kliiniseen tutkimukseen. Vähitellen kehitettiin erityisiä tutkimuslaboratorioita erilaisten mittausten suorittamista varten, sillä laitteita ei voitu yleensä siirtää ja potilaat oli tuotava laitteiden äärelle. Laitteilla oli vielä harvoin kliinistä merkitystä diagnoosin teossa. Winckler valmisti vuonna 1886 laitteen ilman hiilidioksidipitoisuuden mittamista varten. W. O. Atwater (1844—1907) ja E. B. Rosa esittelivät vuonna 1897 laitteensa aineenvaihdunnan mittaamiseksi.

Esimmäinen käyttökelpoinen verisolujen laskukammio kehitettiin vuonna 1874 ja varsin pitkään käytettiin heidelbergiläisen patologin Richard Thoma'n (1847—1923) vuonna 1878 käyttöön ottamaa laskukammiota. Paul Ehrlich (1854—1915) otti vuonna 1877 käyttöön valkosolujen (kolmihappo)värjäysmenetelmän mikroskooppista tutkimusta varten.

Samoihin aikoihin keksittiin myös menetelmä hemoglobiinin mittausta varten. Louis-Charles Malassez (1842—1909) kuvasi hemoglobiinimittarinsa vuonna 1874. William Richard Gowers (1845—1915) keksi hemoglobiinin määritysmenetelmän vuonna 1878 ja John Scott Haldane (1860—1936) modifioi sitä vuonna 1901. Suomalaisen Theodor Tallqvistin (1871—1927) kehittämä hemoglobiinin määritysmenetelmä, joka perustui imupaperiin imeytetyn veritäplän värivertailuun, tuli käyttöön vuonna 1899 ja se tunnettiin helppona pikamenetelmänä laajalti maailmassa. Menetelmä, joka patentoitiin Yhdysvalloissa vuonna 1901, on yhä edelleen käyttökelpoinen kehittymättömissä oloissa. Ruotsalainen Hedin otti vuonna 1888 käyttöön hematokriitti -käsitteen, joka kuvasi punasolujen osuutta veressä. Siitä tuli yleinen kliininen menetelmä vasta 1900-luvun puolivälissä.

Virtsan sokerin osoittamiseen kehitettiin useita vismuttisuolojen pelkistämiseen perustuvia kokeita, Böttgerin koe vuonna 1857, Alménin koe vuonna 1869 ja Nylanderin koe vuonna 1884. Johann Florian Heller (1813—1871) esitti menetelmän virtsan valkuaisen osoittamiseksi vuonna 1852 ja veren osoittamiseksi vuonna 1858. Virtsan valkuaisen kvantitatiiviseen määrittämiseen alettiin käyttää vuonna 1874 Esbachin koetta, jossa oli reagenssina pikriinihappoliuos. Langen koe virtsan asetonin osoittamiseksi tuli käyttöön vuonna 1882. Myös pleuranesteen ja selkäydinnesteen valkuaispitoisuutta tutkittiin. Suomalaisista Johan Wilhelm Runeberg (1843—1918) kehitti oman kokeensa tulehduksen erittämän ekssudaatin ja kudoksista suodattuneen transsudaatin erottamiseksi toisistaan.

Mahalaukun toimintaan kiinnitettiin suurta huomiota. Vuonna 1867 Wilhelm Olivier von Leube (1842—1922) kehitti mahanesteen näytteenottomenetelmän ja Adolf Kussmaul (1822—1902) mahanesteanalyysin. Carl Anton Ewald (1845—1915) ja Ismar Boas (1858—1938) kokeilivat vuonna 1884 mahalaukun haponerityksen mittaamista koeaamiaisen avulla. Koeaamiainen tunnettiin pitkään Ewald-Boas'in kokeen nimellä. Vapaan suolahapon osoittamiseen mahanesteessä alettiin käyttää kongopaperia vuonna 1886.

Patologis-anatominen tietämys lisääntyi ja kudosten makroskooppiseen tarkasteluun perustuva diagnostiikka kirurgian yhteydessä kehittyi. Suurin muutos tapahtui kuitenkin mikroskooppiseen tekniikkaan liittyvässä diagnostiikassa. Solujen mikroskooppinen tutkimus sai aikaan sen, että 1800-luvun puolivälissä saksalainen Rudolf Virchow (1821—1902) kehitti solupatologisen sairauskäsityksen. C. M. Topping oli kehittänyt jo 1840-luvulla ensimmäisen mikrotomin, jonka avulla saatiin mikroskooppista tutkimusta varten riittävän ohuita leikkeitä kudoksista. Mikrotomia paransivat H. Welcker vuonna 1856 ja Wilhelm His (vanhempi 1831—1904) 1870-luvulla. Kudosten värjäämiseen tarvittavia väriaineita keksittiin 1860- ja 1870-luvulla.

Myös bakteriologinen diagnostiikka kehittyi, kun mikroskooppien erotuskyky parani. Italialainen G. B. Amici oli kehittänyt jo vuonna 1827 aplanaattisen immersiolinssin, mutta Ernst Abbe (1840—1905) kehitti vuonna 1872 entistä tehokkaamman akromaattisen immersiolinssin sekä valolähteeseen sen valovoimaa parantavan kondensoivan linssin.

Mikroskoopin käyttö 1860-luvulta alkaen kehittyneen bakteriologian piirissä rajoittui aluksi bakteerien määrittämiseen muodon ja värjäytymisominaisuuksien mukaan. Myös muunlaiset bakteriologiset tekniikat alkoivat kehittyä, mm. viljelyt ja vasta-ainetutkimukset. Robert Koch (1843—1910) otti vuonna 1881 käyttöön kiinteät elatusaineet bakteerien viljelemistä varten, jolloin puhdasviljelmät tulivat mahdollisiksi. 1890-luvun alkupuolella syntyi ns. immuniteettioppi eli immunologia, oppi elimistön puolustautumisreaktioista, aluksi mikrobien vasta-ainetutkimuksena. Georges-Fernand-Joseph Widal (1862—1929) ja Max Gruber (1853—1927) keksivät vuonna 1896 ensimmäisen serologisen kokeen tartuntatautia osoittamiseksi, ns. Widalin kokeen lavantaudin diagnoosia varten.

Kirurgian huomattava laajeneminen nukutusmenetelmien, antiseptisen leikkauskäytännön ja kehittyneen tekniikan vuoksi asetti uusia vaatimuksia diagnoosin tekemiselle. Sisäelimiin kohdistuvien leikkausten vuoksi myös diagnoosin paikkansapitävyys ja muiden samantapaisia oireita aiheuttavien sairauksien erotusdiagnostiikan tarve kasvoi. Myös vaativiin ja ehkä hengenvaarallisiin toimenpiteisiin ryhtyminen edellytti varmaa diagnoosia.

Leikkaustilanteessa oltiin yhä kliinisen arvioinnin ja kudosten makroskooppisen tarkastelun varassa. Ennen toimenpiteitä voitiin kyllä tutkia mahdollisesti otetut koepalat. Sen ajan mikroskooppinen tutkimustekniikka ei antanut vielä mahdollisuuksia diagnoosin varmistamiseen leikkauksen aikana. Siten diagnoosin varmistaminen ja selvittäminen leikkauksessa poistetun elimen ja kudoksen perusteella saattoi tapahtua vasta jälkikäteen.

Wilhelm Conrad Röntgen (1845—1923) keksi vuonna 1895 röntgensäteet, joiden mahdollistama "sisäinen kuvaus" levisi nopeasti kaikkialle lääketieteen käyttöön. Aluksi otettiin lähinnä ns. natiivikuvia luustosta ja keuhkoista. Walter Bradford Cannon (1871—1945) käytti jo vuonna 1897 ensimmäisen kerran vismuttisuoloja varjoaineena eläimillä suoliston röntgenkuvauksissa, samoin Guido Holzknecht (1872—1931). Pikavauhtia kehitettiin vastaavia menetelmiä ihmisten ruoansulatuskanavan varjoainekuvauksia varten.

Kemialliset ja fysikaaliset tutkimusmenetelmät uusine mahdollisuuksineen loivat aivan uudenlaisen tilanteen kliinisessä tutkimuksessa. Potilaat olivat pian sairauden aiheuttamien oireiden ja ilmiöiden toteamis- ja mittauskohteita. Potilaiden henkilökohtaisten oireiden ja kliinisen tutkimuksen merkitys diagnostiikassa ei ollut enää niin ratkaiseva kuin aikaisemmin, minkä seurauksena myös niiden arvostus väheni.

Kirjoitus on valmistunut marraskuussa 2000.

Kirjallisuutta:

von Bonsdorff, B.: Invärtes medicin i Finland denom tiderna. Kirjassa Vuosien varrelta, Suomen Sisätautilääkärien Yhdistys — Föreningen för Invärtes Medicin i Finland. Vammala 1985

von Bonsdorff, B.: The History of Medicine in Finland 1828—1918. The History of Learning and Science in Finland 1828—1918. Helsinki 1975

Davis, A. B.: Medicine and its Technology. An Introduction to the History of Medical Instrumentation. Greenwood Press. Printed in USA 1981

Nicolson, M.: The art of diagnosis: medicine and the five senses. Teoksessa Bynum, W. F. and Porter, R.: Companion encyclopedia of the history of medicine, Volume 2: 801—825. Reprinted London and New York 1994.

Reiser, S. J.: The science of diagnosis: diagnostic technology. Teoksessa Bynum, W. F. and Porter, R.: Companion encyclopedia of the history of medicine, Volume 2: 826—851. Reprinted London and New York 1994.

Schott, H.: Die Chronik der Medizin. 1. Auflage 1993. Printed in Belgium 1997

Shorter, E.: The history of the doctor-patient relationship. Teoksessa Bynum, W. F. and Porter, R.: Companion encyclopedia of the history of medicine, Volume 2: 783—800. Reprinted London and New York 1994.

Lääketieteen hakuteokset, kirjat ja kirjoitukset

TAKAISIN LÄÄKETIEDETTÄ HAKEMISTOON