Sir Geoffrey Marshall, anesthesioloog avant la lettre
Open

Historisch perspectief
12-05-2015
Mattijn Buwalda

Aan het begin van de Eerste Wereldoorlog moesten relatief onervaren artsen anesthesie toedienen aan zwaargewonde patiënten in shock. Gebrek aan kennis, ervaring en de juiste hulpmiddelen gingen gepaard met hoge sterfte. Naar aanleiding van zijn ervaring opgedaan op de afdeling Respiratoire Fysiologie van Guy's Hospital te Londen kreeg de Britse arts Geoffrey Marshall de opdracht om de hoge sterfte te onderzoeken. Hij documenteerde als een van de eersten bloeddruk, polsfrequentie en hemoglobine. Alle destijds gangbare methoden van anesthesie gingen gepaard met diepe hypotensie en hoge sterfte. De grote verdienste van Marshall was dat hij met een zelf in elkaar gezet apparaat in staat was om een mengsel van ether, lachgas en zuurstof betrouwbaar te doseren. Hiermee was een veel stabielere anesthesie mogelijk en daalde de sterfte aanzienlijk. Na de Eerste Wereldoorlog werd zijn uitvinding bekend als apparaat van Boyle en vormde het de basis voor alle latere anesthesie-apparaten.

Geoffrey Marshall werd op 23 april 1887 in Sussex geboren en deed in 1911 artsexamen (figuur 1). Na korte tijd als huisarts te hebben gewerkt, kreeg hij een aanstelling op de afdeling Fysiologie van het Guy's Hospital te Londen, waar hij zich bezig hield met respiratoire fysiologie en klinische ervaring opdeed als 'medical registrar'. Na het uitbreken van de Eerste Wereldoorlog werd Marshall gestationeerd in een zogenoemd 'station hospital' te Boulogne-sur-Mer. Dat was voor Marshall te ver van het front. Hij wilde graag meer actie en werd vervolgens op eigen verzoek aangesteld als bevelhebber van een 'ambulance barge' (trekschuit met gewonden).1

Casualty Clearing Station No. 17

In de Britse afvoerketen vanaf het front werden de gewonden als eerste opgevangen in een 'regimental aid post' nabij het front om daarna, eventueel via een 'advanced dressing station', te worden afgevoerd naar een 'casualty clearing station'. De eerste, noodzakelijke ingrepen werden in zo'n casualty clearing station uitgevoerd. Na stabilisatie werden patiënten vervolgens afgevoerd naar een 'base hospital' of station hospital voor aanvullende behandeling. De mortaliteit van operatie en anesthesie bij ernstig gewonde patiënten in shock was aanvankelijk erg hoog. Zo bedroeg de sterfte na bovenbeenamputatie 90%.2

Geoffrey Marshall werd overgeplaatst van de ambulance barge naar Casualty Clearing Station No. 17 te Poperinge – bij Ieper – om, met zijn kennis van de fysiologie, te proberen de postoperatieve sterfte onder de gewonden terug te dringen. Marshall ging systematisch polsfrequentie, bloeddruk en hemoglobineconcentratie bijhouden. Al gauw werd duidelijk dat hypotensie ook postoperatief optrad, na het verdwijnen van het sympathische effect van de ether die als anestheticum werd gebruikt. De etherinhalatie via een masker voldeed prima in de burgermaatschappij bij relatief korte en oppervlakkige ingrepen van hemodynamisch stabiele patiënten, maar was geen goede keuze voor oorlogsgewonden in shock.1-3

Anesthesie achter het front

In het Royal Army Medical Corps (RAMC) waren het vaak relatief jonge, weinig ervaren artsen die voor ernstig gewonde soldaten moesten zorgen. Zij maakten daarbij gebruik van middelen en technieken van vóór de oorlog. Zo werd anesthesie in het begin van de Eerste Wereldoorlog vooral gegeven volgens de zogenoemde 'open techniek', waarbij ether op een gaasmasker wordt gedruppeld. De ether werd maar gedeeltelijk ingeademd en het grootste deel verdampte naar de omgeving. Alle artsen hadden tijdens hun opleiding wel wat ervaring opgedaan met het druppelen van ether of chloroform op het Shimmelbush-masker, een bolvormig metalen frame bedekt met gaas (figuur 2). Maar nu kregen zij te maken met zwaar gewonde soldaten.

Warme ether

Een van de problemen van ethernarcose was dat door de verdamping van ether het gaas afkoelde en er steeds meer druppels nodig waren om de patiënt in slaap te houden. Overdosering kon dan makkelijk optreden. Voor het geven van een stabiele anesthesie met druppels en masker was dan ook veel ervaring nodig. Ervaring die de meeste jonge militaire artsen niet hadden.

Betere resultaten gaf het gebruik van het Shipway-apparaat, waarmee lucht – en later ook zuurstof – met een blaasbalgje door een flesje met ether of chloroform werd geblazen. Die flesjes stonden in een warmwaterbad (figuur 3). Met deze methode konden patiënten veel sneller onder anesthesie worden gebracht. Dit was een groot voordeel in een druk casualty clearing station. Gedurende het verloop van de Eerste Wereldoorlog werd het Shipway-apparaat dan ook op grote schaal ingevoerd.3

Marshall toonde echter aan dat veel gewonden, ook met verwarmde ether, postoperatief nog steeds hypotensief werden.2,4 Tevens toonde hij aan dat ook intraveneus toegediende ether en spinale anesthesie bij zwaargewonde patiënten leidde tot diepe hypotensie met een hoge mortaliteit (figuur 4).2,3

Behandeling van shock

Shock werd destijds wel herkend, maar kennis van de pathofysiologie en behandeling stonden nog in de kinderschoenen. De symptomen werden door Marshall als volgt omschreven:'in a typical case there is a dusky pallor of the face, the radial pulse is flickering or imperceptible, and the surface temperature low'.4 Aan het begin van Eerste Wereldoorlog bestond de behandeling van patiënten met shock uit het toedienen van externe warmte en vocht via mond, rectum of subcutis. Aan de hand van obducties, waarbij vele liters toegediend vocht in de subcutis werden aangetroffen, concludeerde Marshall dat de subcutane toedieningsweg zinloos was. Ook ontdekte hij dat vocht of bloed beter aan het einde van een operatie kon worden toegediend.1,2,4

Marshall-apparaat

Naar aanleiding van de ervaringen van de Amerikaan James Gwathmey (1863-1944) met ether-lachgasnarcose en met de hulp van een Franse tinsmid ontwikkelde Marshall een apparaat waarmee lachgas, zuurstof en ether betrouwbaar konden worden gedoseerd. Dit had grote voordelen. Door het gebruik van 'bubble flow'-meters kon er goed getitreerd worden en werd een te diepe anesthesie vermeden. Bovendien heeft lachgas naast een sedatieve, ook een pijnstillende werking waardoor er veel minder ether nodig was. Het resultaat was een veel stabielere anesthesie (zie figuur 4).

De mortaliteit na bovenbeenamputatie daalde van 90 naar 25%.2 Marshall presenteerde zijn resultaten tijdens een bijeenkomst van de sectie Anaesthesia van de Royal Society of Medicine in Londen op 2 februari 1917. In het publiek zat een zekere kapitein Henry Boyle.2

Marshall bood zijn zelfgemaakte prototype aan voor massaproductie bij de firma Coxeter te Londen, waarna het Marshall-apparaat als standaard werd ingevoerd bij de RAMC (figuur 5). Marshall had geen behoefte om over zijn anesthesieapparaat te publiceren. Hij wilde niet geafficheerd worden als anesthesist, omdat hij een carrière als longarts ambieerde.1,5 Mogelijk speelde hierbij een rol dat anesthesie in die tijd nog geen zelfstandig specialisme was en weinig status genoot. Kapitein Henry Boyle dacht hier anders over en 'leende' de mallen en blauwdrukken bij Coxeter, bracht een paar verbeteringen aan, publiceerde wél over het apparaat en ging vervolgens als uitvinder van het apparaat van Boyle de geschiedenisboekjes in.1,5

Na de oorlog

Ook na de Eerste Wereldoorlog zat Geoffrey Marshall niet stil. Hij werd een eminent longarts in Guy's Hospital die later onder meer Winston Churchill en King George VI behandelde en daarvoor in de ridderstand werd verheven. Sir Geoffrey Marshall overleed in augustus 1982.5

Tegen wil en dank heeft Marshall, als anesthesioloog avant la lettre, een grote invloed gehad op de ontwikkeling van de anesthesiologie. Zonder invoering van ether, lachgas en zuurstof narcose waren grote ingrepen niet mogelijk geweest. Als apparaat van Boyle stond zijn uitvinding aan de wieg van alle latere anesthesie apparaten.

In deze serie schenken we aandacht aan mensen die 100 jaar geleden probeerden om het onvoorstelbare lijden van soldaten en burgers in de Grande Guerre te verlichten. De aandoeningen die ontstonden in de loopgraven en de industriële oorlogsvoering, dwongen hen te zoeken naar creatieve oplossingen. Hiermee staan zij aan de basis van de moderne geneeskunde.

Literatuur

  1. Marshall G. A doctor in the Great War—an interview with Sir Geoffrey Marshall. Br Med J (Clin Res Ed). 1982;285:1780-3. doi:10.1136/bmj.285.6357.1780. Medline

  2. Marshall G. Anaesthetics at a Casualty Clearing Station. Proc R Soc Med. 1917;10(sect Anaesth):17-38. Medline

  3. Shipway FE. Anaesthesia by warmed ether. Br Med J. 1917;1:826.

  4. Marshall G. The administration of anaesthetics at the front. Br Med J. 1917;1(2944):722-5. doi:10.1136/bmj.1.2944.722. Medline

  5. Metcalfe NH. Sir Geoffrey Marshall (1887-1982): respiratory physician, catalyst for anaesthesia development, doctor to both Prime Minster and King, and World War I Barge Commander. J Med Biogr. 2011;19:10-4. doi:10.1258/jmb.2010.010019. Medline