Člověk v náhradách

Šimon Krýsl, Zdravotnické muzeum NLK

Od 10. dubna 2017 do konce února příštího roku je ve velkém sále Národního technického muzea otevřena výstava Člověk v náhradách: technika slouží medicíně. Na koncepci a přípravě výstavy spolupracovalo Zdravotnické muzeum Národní lékařské knihovny, Národní technické muzeum a Univerzita Karlova. Výstava představuje jak historii, tak současnost technologických náhrad lidského těla: od protéz dolních i horních končetin, přes náhrady zraku a sluchu, činnosti srdce a plic, po dialyzační cívky a další historické i soudobé přístroje k náhradě funkce ledvin. Své odborné znalosti do ní vložily desítky odborníků z lékařských fakult Univerzity Karlovy, ČVUT, České akademie věd i Masarykovy univerzity, stejně jako pracovníci řady společností, které se v českých zemích zabývají výrobou či dovozem protetických náhrad a jejich součástí v nejširším slova smyslu. Exponáty, kresby i videa poskytlo více než šedesát zapůjčitelů.

Úplná protéza nohy dle návrhu pražského profesora chirurgie Augusta Hermanna (1828-1874) z roku 1868 (NLK)

Architekt Ing. Vladimír Kosík výstavu koncipoval jako soustavu barevně odlišených buněk. Povinný směr procházení výstavou určen není: tak jako v lidském těle souvisí každý orgán a každá funkce se všemi ostatními, stejně tak může návštěvník, který do výstavy vstoupí, pokračovat z jedné buňky do řady dalších, vracet se a prohlížet si exponáty, fotografie i kresby z jiných perspektiv a stran. Dvě ústřední místnosti výstava nicméně má. První je věnována specifické otázce materiálů v protetice, druhá, více metaforicky, především srdci: i tradiční jádro lidského tělesného bytí dokáže dnes lékařská technologie zcela i částečně nahradit.

Ve vstupní místnosti návštěvníka uvítá časová osa, která ukazuje, že protetické objevy a vynálezy provázejí lidstvo po celou jeho historii. Od staroegyptských protéz prstů a nejstarších mayských zubních implantátů po technologie nanovláken a 3D tisku, biologicky rozložitelné polymery a osazování „lešení“ z polymeru kmenovými buňkami, lidská tvořivost a vědění vytvářely stále nové způsoby, jak doplnit to, co chybí.

Lékaři a technici se vždy pokoušeli nalézt nejvhodnější materiály k nahrazení různých částí těla, od dřeva, textilu a kovu po plastické hmoty a kompozitní materiály. V současnosti však namísto hledání vhodné materiály vytvářejí. Hmoty, které svou strukturou co nejpřesněji odpovídají různým typům tkáně, jsou vhodným podkladem pro její růst nebo s ní snadno srůstají, jsou dostatečně pevné nebo odolné proti otěru. Této tematice se věnuje i buňka „Materiály v protetice,“ koncipovaná v neutrální bílé, již zpracovali odborníci z Akademie věd ČR a ČVUT. Dominuje jí přístroj k elektrostatickému zvlákňování polymerního roztoku, tedy k výrobě nanovláken přesně určené struktury a složení. Seznámíme se tu ale i s přístroji k testování zátěže umělých kloubů, materiály pro výrobu umělé kosti, 3D tiskem kostních náhrad či kombinacemi materiálu hlavic a jamek kloubních náhrad, které brání opotřebení implantátu a uvolňování toxických částeček materiálu do krve.

Model kostry s kloubními a kostními implantáty, v pozadí přístroj k výrobě nanovláken na základě patentu prof. O. Jirsáka z Technické Univerzity v Liberci a společnosti Elmarco.

První české konstrukce protéz z dílny Josefa Božka se ani v nákresech nedochovaly. Známe však náhrady po amputaci ve stehně, které v letech 1840- 1842 navrhl Božkův syn Romuald. První byla protéza s excentrickým kolenním kloubem pro zednického políra Josefa Kosku, kterému po pádu z lešení zbyl jen čtyřcentimetrový pahýl stehna. (Kresba archiv NTM)

Vydáme-li se od „materiálů“ vpravo, vstoupíme do sekce o náhradách končetin. Nejstarší vystavené protézy dolních i horních končetin, ze Zdravotnického muzea i Technického muzea ve Vídni, pocházejí z počátku 20. století. Od tahových protéz ze dřeva a kůže nebo pracovních háků k náhradě ruky pro manuální práci se však dostaneme i k hydraulickým náhradám kolene, bionické paži řízené elektrickými signály ze svalů pahýlu nebo náhradám prstů či rukou, jejichž povrch je těžko rozeznat od živé kůže. Jsou zde i protézy nohy pro sportovce, které jim dnes umožňují utkat se se zdravými soupeři a především užít si sportování stejně jako oni. Další vitríny ukazují současnost i historii kloubních náhrad: vývoj kyčelních a kloubních implantátů, ale i vzácnější náhrady ramenního či hlezenního kloubu nebo kloubů prstů.

Protézy dolních končetin na výstavě Člověk v náhradách. Nalevo repliky Božkovy protézy a jednoduché protézy pro amputaci v bérci – „dřevěné nohy“ či klečky – podle návrhu ruského chirurga J.G. Rühla (Ivan Fjodorovič Rjul, 1768-1846), lékaře carské rodiny a konstruktéra prvního inkubátoru, z r. 1818 (výroba dr. Zdeněk Šolc, foto Patrik Sláma, NTM).

Další „buňka“ je věnována náhradám ledvin, urologii a gynekologii. Zde se mimo jiné nachází první dialyzační přístroj v Československu, tzv. Alwallova ledvina, která zachraňovala životy pacientů v pražské všeobecné nemocnici od r. 1955. Jsou tu vystaveny i přístroje, které od 60. let umožnily léčbu chronického selhání ledvin, ale i současné přístroje, včetně systému Prometheus, který dovede nahradit nejen funkci ledvin, ale i jater. Najdeme tu rovněž pásky nahrazující špatně fungující močový svěrač mužů i žen, i jiné pomůcky při obtížích s udržením moči, děložní kroužky zaváděné při oslabení pánevního dna a poklesu dělohy, které lékaři používají od 18. století až dodnes, nebo kosmetické náhrady varlat. Zamíříme-li odsud rovně, projdeme ke kýlním pasům a síťkám, stentům, které zprůchodňují trávicí a žilní cesty, a především rozsáhlé expozici inzulínových pump, jež zajišťují průběžné dodávky inzulínu nemocným cukrovkou a přebírají tak funkci Langerhansových ostrůvků slinivky břišní.

Alwallova ledvina (zapůjčila II. interní klinika LF UK a VFN Praha) a dialyzační přístroj RSP 7000 americké firmy Travenol s vlastní nádrží roztoku, 70. léta (zapůjčil Radek Hylák) v expozici Člověk v náhradách (foto Patrik Sláma, NTM).

Druhou branou se dostaneme do ústřední sekce s náhradami srdce, cév a plic. Kolem lůžka pacienta stojí přístroje k mimotělnímu oběhu a podpoře činnosti plic – včetně ventilátoru poslední generace, schopného nastavit režim dýchání podle aktuální potřeby. Ve vitrínách uvidíte úplnou náhradu srdečního svalu, zkonstruovanou a testovanou v 70. a 80. letech na brněnské universitě, i mechanické srdeční podpory, „umělá srdce“, s nimiž se stále více pacientů dožívá transplantace. K náhradám činnosti oběhu však patří i umělé chlopně, cévní náhrady či nebo implantované kardiostimulátory a defibrilátory, které zajišťují tep srdce, jež vypadává z rytmu.“ Zajímavé jsou kardiostimulátory z 50. a 60. let zalité v epoxidové pryskyřici, včetně prvních přístrojů vyráběných v dílně v krčské nemocnici, i miniaturní přístroj, který se dnes obejde bez elektrod a implantuje se přímo do srdce.

Umělé srdce, které v 70.-80. letech vyvinul a telatům implantoval tým prof. Jaromíra Vašků (1924-2017) na brněnské universitě. Tele Juan přežilo s umělým srdcem TNS Brno-VII 314 dní (laskavě zapůjčeno prof. J. Vašků).

Náhrada aorty a dvoulístková náhrada aortální chlopně (zapůjčil prof. Jan Pirk, IKEM)

Prostor v zadní části výstavy je určen doplňkovým programům pro návštěvníky, včetně her nebo promítacího sálu. Ve výstavním kině je možné shlédnout dokumentární film Téměř dokonalý člověk Cécile Denjeanové o možnostech i rizicích technologického zlepšení člověka dnes i v blízké budoucnosti. Prostor však představuje i další exponáty ze sbírek Zdravotnického muzea, včetně ortopedického korzetu a elektroléčby z 20. let 20. století, i přírůstky do zdravotnické sbírky Národního technického muzea, jako je barokomora pro kyslíkovou léčbu z 80. let. I odsud je možno projít do další části výstavního prostoru. V místnosti jsou vystaveny epitézy a implantáty prsů nebo náhrady kůže při těžkých popáleninách. Uvidíme tu i dnešní stimulátory, které zajišťují správný průběh nervového vzruchu a mohou léčit epilepsii, Parkinsonovu chorobu nebo chronickou bolest. Odtud postupně procházíme k náhradám orgánů hlavy a smyslů: tedy uším, sluchu a hlasu, zubům, nosu a částem lebky a konečně k očím a zraku.

Wolffsohnovo sluchadlo z akologického kabinetu Zdravotnického muzea

Vitríně s historickými naslouchadly sluchadly vévodí velká mosazná trubka, kterou v počátcích svého onemocnění používal skladatel Bedřich Smetana. Za povšimnutí stojí i sluchadla z vídeňské nástrojové dílny Sigmunda Wolfsohna z počátku 19. století i novější sluchadla uhlíková, elektronková i tranzistorová. Vystaveny jsou i s dnešními sluchadly spojené systémy pro porozumění hlasu v hlučném prostředí, například hlasu přednášejícího v hlučné třídě, i vývoj kochleárních implantátů, které převádějí zvukové vlnění přímo na elektrický signál v mozku a nahrazují tak funkci hlemýždě ve vnitřním uchu.

Epitéza nosu je modelována na základě starších fotografií stavu před operací a přání klienta. Nejčastěji napravuje defekty po onkologických operacích. Výroba využívá jak ruční práce, tak 3D technologií. Uchycena může být speciálním lepidlem nebo kombinací implantovaného magnetu v kosti a magnetu v epitéze (zapůjčila ING Corporation, spol.s r.o.).

Zubní náhrady patří k nejstarším v historii: výstava sleduje jejich vývoj od 18. století a ukazuje náhrady jak samotných zubů, tak patra, dolní čelisti i částí lebky. Historické exponáty pocházejí ze sbírek Stomatologického muzea 1. lékařské fakulty UK i Zdravotnického muzea: stomatologická klinika a řada soukromých firem pak představuje současné metody rekonstrukce lebky a obličeje, zubní implantace i „recyklace“ zuboviny k výrobě implantátů. Opodál najdeme i kosmetické epitézy nosu, jaké nosil Tycho de Brahe nebo Ladislav Stroupežnický, nebo silikonovou náhradu nosní přepážky vytvořenou 3D tiskem. Epitézy obličeje z nových materiálů a technologií, jako je silikon a 3D tisk, nejen nahradí rozsáhlé kosmetické defekty tváře, ale pomáhají i obnovit schopnost žvýkání a řeč.

Jednou z nejstarších funkčních smyslových náhrad jsou brýle: technologie náhrad zraku ovšem i ve 20. století pokračuje. Vidět můžeme široké spektrum umělých čoček či náhrad duhovky, umělé oči z akrylátu i ze skla i tyflopedické pomůcky, které usnadňují zrakově postiženým plnohodnotný život.

Výstavou provází cyklus anatomických kreseb Ivana Helekala s tématem protetiky. Grafické zpracování, jehož autorem je Petr Liška, však využívá i historických kreseb z lékařských a chirurgických učebnic a příruček, starých reklamních letáků a ilustrací, které spojuje v mužských i ženských siluetách a zdůrazňuje tak lidské tělo jako základ a smysl protetické technologie v nejširším slova smyslu.

Školy i ostatní zájemci si mohou v Národním technickém muzeu rezervovat účast na komentovaných prohlídkách a workshopech.

FOTO: Zdravotnické muzeum, pokud není uvedeno jinak

KRÝSL, Šimon. Člověk v náhradách. Lékařská knihovna [online]. 2017, roč. 22, č. 1-2 [cit. [datum]]. Dostupné z: https://casopis.nlk.cz/clovek-v-nahradach/. ISSN 1804-2031.