Довгий шлях від зручності до безпеки, який пройшов медичний шприц

Історія шприца – багатовіковий процес спроб та удосконалень після кожної помилки, за яку доводилося платити людським життям. Саме ця драма і була рушієм еволюції медичного інструменту, спонукаючи винахідників до досконалості.

Дуже довго лікарі, навіть сам Гіппократ, використовували в якості шприца сечовий міхур тварин або риб, а голкою слугувало порожнисте пір’я птахів та тростина очерету. Недарма в багатьох європейських мовах назва шприца — syringe — співзвучна зі старогрецьким словом syrinx, що означає «очерет»

Шприци не лише для уколів

Вперше прості поршневі шприци були описані давньоримським хірургом Галеном (129-200 н.е.) – з їх допомогою наносили лікувальні мазі.

А видатний арабський офтальмолог Абу-ль-Касим Аммар ібн аль-Мавсили в ІХ столітті створив порожнисту скляну голку, яку з успіхом використовував не для ін’єкцій, а для відсмоктування катаракти. «З винаходом цієї голки мене ніхто не випередив. Я зробив з її допомогою багато операцій в Єгипті», — написав він у своїй «Книзі вибору в офтальмології». Винахід вірою і правдою служив лікарям для вилучення крові, рідини або отрути з очей у пацієнтів аж до ХІІІ століття.
А ще за допомогою величезного металевого шприца у 1500-х роках моряків лікували від хвороби кохання – їм вводили прямо в уретру ртуть. Але ртуть часто вбивала не лише збудника сифілісу Treponema pallidum, а й велелюбних чоловіків.

До винаходу шприців долучаються… 

Один із засновників математичного аналізу, теорії ймовірностей та проєктивної геометрії, творець перших зразків лічильної техніки, автор основного закону гідростатики французький вчений Блез Паскаль увійшов і в історію медицини. У 1648 році він проводив дослідження поведінки рідини під тиском. В результаті винайшов шприц, що складається з преса і голки. Саме його конструкцію вважають прототипом медичного інструменту, який використовують зараз. Але це не точно.

Є версія, що шприц, який дуже нагадує сучасний, створив нідерландський анатом Реньє де Грааф для вивчення кровоносних судин у трупів. Його пристрій мав металевий корпус, до якого безпосередньо прикріплювалася голка.

Гострий і ще гостріший

Французький хірург і офтальмолог Домінік Анель прославився своїм успішним хірургічним лікуванням слізного свища. У 1714 році він розробив аспіраційний загострений розбірний шприц для промивання носослізної протоки, який мав кільце на кінці штока поршня і три канюлі: пряму, злегка вигнуту і сильно вигнуту. Завдяки цьому до кінця ХХ-го століття «народилися» підшкірні, аспіраційні, уретральні та шприці для анестезії.

Першу порожнисту голку для підшкірних ін’єкцій сконструював ірландський лікар Френсіс Рінд. У травні 1844 року до нього звернулася жінка з гострим болем в лівій половині обличчя, викликаним невралгією трійчастого нерва. На той час лікарі вже кілька десятиліть приписували своїм пацієнтам таблетки морфіну, але вони не завжди допомагали — повільно діяли та недостатньо знімали біль.

Рінд вирішив, що морфін потрібно доставити безпосередньо в осередок захворювання. Але як? Для цього лікарю довелося створити спеціальний пристрій — прообраз шприца. Рінд зробив чотири уколи, ввівши пацієнтці під шкіру обличчя розчин морфіну. Біль пройшов! Тієї ночі жінка вперше за довгий час змогла виспатися. На відміну від сучасних шприців, пристрій Рінда не мав поршня. Рідина просто стікала вниз під силою гравітації крізь порожнисту голку.

Його шприц складався з двох інструментів: маленької трубки (канюлі) і ріжучого пристрою — троакару, що в перекладі з французької означає «три ребра або грані». На сучасний шприц ця конструкція зовсім не була схожа, а от дія була та сама. Новий метод незабаром став широко використовуватися для знеболювання і був визнаний «найбільшим благом для медицини з моменту відкриття хлороформу».

У 1853 році шотландець Олександр Вуд і француз Шарль Габріель Праваз незалежно один від одного сконструювали шприц з досить тонкою голкою, що могла проколювати шкіру. 

Вуд взяв за зразок укус бджоли. Його шприц був суцільно скляний, а базова технологія голки залишилася практично незмінною з ХІХ століття.

Шприц Праваза був повністю срібним, для контролю введення ліків керувався гвинтом, а голка була 3 см завдовжки і 5 мм в діаметрі.

Спочатку для виробництва циліндра шприців використовували каучук. З одного боку в нього входив точно підігнаний за розміром поршень зі шкіри та азбесту, з металевим штирем, який стирчав назовні. З іншого боку кріпилася порожниста голка. Циліндр був непрозорим і тому насічки для дозування робили на металевому поршні.

Сімейна історія шприца Луер

З 1895 по 1897 рік німецький виробник медичних інструментів Герман Вюльфінг Луер подає патенти на суцільно скляний шприц з градуюванням. Він складався із двох частин з щільно пригнаним циліндром із матового скла. Згідно із сімейною легендою, конструкцію розробила його дружина Жанна за допомогою склодува Фурньє. Світову ж популярність шприцу фірми Luer принесло випадкове знайомство Германа Вульфінга з американськими бізнесменами Максвеллом Бектоном і Ферлі Дікінсоном, засновниками відомої у всьому світі компанії з виробництва хірургічного обладнання Becton Dickinson (BD). Бізнесмени викупили ексклюзивне право на поставку шприців Луер в США, де він мав величезний успіх.

Але Дікінсона турбувало те, що голка часто зісковзувала з сопла, і він розробив сталевий фітинг – деталь з різьбленням з обох кінців, яка надійно фіксувала голку. У 1925 році Дікінсон запатентував Луер-Лок — знаменитий шприц BD Yale Luer-Lok. Такі шприци використовують для введення ліків у щільні тканини організму, для забору біологічного матеріалу, при застосуванні мікро-інфузійних помп та інфузійних насосів.

Перший одноразовий шприц

У 1911 році громадянин США Джеймс Т. Грилі подав заявку на патент шприца, зазначивши його основні переваги: стерильність, швидкість і непридатність до повторного використання. Це була металева трубка з прикріпленою голкою, схожа на сучасний тюбик суперклею. Шприц уже містив дозу морфіну й призначався для знеболення солдатів прямо на полі бою. Під час введення ліків трубка сплющувалась, що робило повторне використання неможливим. Фактично, це був перший одноразовий шприц!

Питання безпеки ін’єкцій постало особливо гостро, коли шприци вийшли за межі медичних закладів і стали доступними для будь-кого. Це сприяло стрімкому зростанню ін’єкційної наркоманії та поширенню ВІЛ/СНІДу. У 2000 році ВООЗ ініціювала глобальну програму, що призвела до створення інструментів «третього покоління» — самоблокуючих і саморуйнівних шприців. У таких шприцах одразу після уколу спрацьовує механізм, який втягує голку в середину корпусу. Або ж при спробі повторного використання конструкція поршня ламається в руках.

Також існують і безконтактні шприци. Пристрій працює за допомогою так званої сили Лоренца — невеликий потужний магніт приводить в дію поршень, який викидає препарат майже зі швидкістю звуку. Вилітаючи з носика товщиною з хоботок комара, ліки пробивають крихітний отвір і проникають під шкіру. При цьому пацієнт практично нічого не відчуває.

Раніше ми писали про те, як з'явилися перші сади лікарських рослин .