वैद्यकातील प्रभावी नोबेल-विजेते संशोधन : भाग ८

Primary tabs

कुमार१'s picture
कुमार१ in जनातलं, मनातलं
7 Dec 2018 - 11:46 am

आतापर्यंत या लेखमालेत आपण १९०१– १९९० पर्यंतच्या काही महत्वाच्या पुरस्कारांची माहिती घेतली. आता २१व्या शतकात डोकावूया. या लेखात २००३च्या पुरस्काराची माहिती घेऊ.

विजेते संशोधक : Paul Lauterbur आणि Sir Peter Mansfield
देश : अनुक्रमे अमेरिका व इंग्लंड

संशोधकांचा पेशा : अनुक्रमे रसायनशास्त्र व भौतिकशास्त्र
संशोधन विषय : MRI या प्रतिमातंत्रासंबंधी संशोधन

वैद्यकातील रोगनिदान करण्यासाठी डॉक्टरांना बरेचदा विविध प्रतिमातंत्रांची (Imaging) गरज भासते. त्यामध्ये क्ष-किरण, सोनोग्राफी, CT स्कॅन आणि MRI यांचा प्रामुख्याने समावेश होतो.
वैद्यकातील क्ष-किरणांचा वापर सन १८९६ पासून सुरु झाला.या मूलभूत शोधाचे जनक होते W C Roentgen आणि त्याबद्दल त्यांना भौतिकशास्त्रातील नोबेल १९०१मध्ये देण्यात आले. या पहिल्यावहिल्या प्रतिमा तंत्रामुळे अप्रत्यक्षपणे शरीरात डोकावता आले. त्याबरोबर फोटोग्राफीचे तत्व वापरून प्रतिमा घेता आली. त्यामुळे शरीरांतर्गत काही गोष्टी या प्रतिमेद्वारे समजू लागल्या. पण त्याचा उपयोग मर्यादित होता. त्यापुढे जाऊन शरीरांतर्गत अधिकाधिक आजाराची माहिती मिळवणे गरजेचे होते. त्यादृष्टीने विज्ञानातील कल्पना वापरून सुधारित प्रतिमातंत्रे विकसित झाली.

१९७१च्या सुमारास CTस्कॅनचा प्रथम वापर झाला. त्यात क्ष-किरण यंत्रणा, एक विशिष्ट ट्यूब आणि संगणक यांचा एकत्रित वापर केला जातो. त्यामुळे निव्वळ क्ष-किरणापेक्षा शरीरातील खोलवरची माहिती व्यवस्थित (sectionwise) मिळते. या शोधाबद्दलचे वैद्यकातील नोबेल A. Cormack व G. Hounsfield यांना १९७९मध्ये देण्यात आले. या तंत्राने रोगनिदानात बऱ्यापैकी क्रांती झाली. मात्र क्ष-किरण व CT या दोन्हींमध्ये रुग्णावर किरणोत्सर्ग होतो. जर त्याचा दीर्घकाळ मारा झाला तर त्यातून किरणोत्सर्गाचे धोके संभवतात. यावर मात करण्यासाठी संशोधक अन्य नव्या तंत्राचा शोध घेऊ लागले. त्यातून चुंबकीय तंत्राची कल्पना पुढे आली.
तेव्हा भौतिकशास्त्रात चुंबकीय तंत्राचा वापर होतच होता. किंबहुना या शोधाचे भौतिकशास्त्रातील नोबेल १९५२मध्येच दिले गेले होते. तेच तंत्र आता मानवी शरीरातील प्रतिमा मिळवण्यासाठी वापरता येईल का, यावर मंथन झाले.

अखेर १९७७ मध्ये MRIचा वापर करून मानवी शरीरातील पहिली प्रतिमा मिळवण्यात यश आले. मग हे तत्व वापरून योग्य ते यंत्र विकसित झाले.
१९८०पासून मोठ्या रुग्णालयांत MRIची यंत्रे वापरात आली. आज या तंत्राचा जगभरात चांगला प्रसार झाला आहे आणि रोगनिदानातील त्याचे महत्व अधोरेखित झाले आहे. या नोबेल-लेखाचा तोच विषय असल्याने आता त्याबद्दल अधिक जाणून घेऊ.

या तंत्राचे पूर्ण नाव Magnetic Resonance Imaging असे आहे. त्याचा मूलभूत वापर भौतिकशास्त्रात खूप आधीपासूनच होत होता. तो मुख्यतः विविध रेणूंचे अंतरंग जाणून घेण्यासाठी होई. १९७०च्या सुमारास Paul आणि Peter या वैज्ञानिक जोडीने या तंत्राचा मानवी शरीरातील प्रतिमा मिळवण्यासाठी कसा उपयोग करता येईल यावर अभ्यास सुरु केला. MRIचे मूलभूत तत्व असे आहे. यात शरीराभोवती चुंबकीय क्षेत्र निर्माण केले जाते. त्याच्या जोडीला रेडीओ लहरींचा वापर केला जातो. शेवटी संगणकाच्या मदतीने मानवी अवयवांच्या सखोल प्रतिमा मिळवल्या जातात. मुख्य म्हणजे या तंत्रात किरणोत्सर्गाचा वापर अजिबात नसतो. विविध आजारांत शरीरपेशींचा चयापचय बिघडतो आणि त्यानुसार त्यांच्या रासायनिक रचनेत फरक पडतो. त्याचे व्यवस्थित पृथक्करण या तंत्राने करता येते, जे त्यापूर्वीच्या प्रतिमातंत्रांनी शक्य होत नव्हते. अशा प्रतिमेद्वारे आपल्याला एखाद्या tissueमध्ये खालील बदल झाले आहेत का, ते समजू शकते:
१. कर्करोगाची वाढ
२. मेदांचे साठलेले थर
३. अन्य प्रकारची इजा

MRI यंत्राची रचना खालीलप्रमाणे असते. यातील टेबलावर रुग्ण झोपतो. जेव्हा स्कॅनिंग चालू होते तेव्हा आपले डोके यंत्राच्या गोल घुमटाकार पोकळीतून जाते. काही रुग्णांना याची भीती वाटू शकते. तेव्हा मनाचा निर्धार करावा लागतो. अलीकडे असा बंदिस्तपणा टाळता येईल अशा पद्धतीची यंत्रे विकसित होत आहेत.

MRIचे रोगनिदानातील उपयोग:
आजच्या घडीला याचा वापर कित्येक रोगांत केला जात आहे. त्यांची थोडक्यात वर्गवारी अशी आहे:
१. मेंदू व मज्जारज्जूचे आजार : यात आजाराच्या अगदी प्राथमिक अवस्थेत निदान करता येते. मेंदूचे कार्य अधिक खोलवर जाणून घेण्यासाठी आता fMRI हे सुधारित तंत्रज्ञान उपलब्ध आहे.

२. शरीराच्या विविध भागांतील गाठींचे (tumors) निदान: काही गाठी घट्ट स्वरूपाच्या तर काही द्रवाने भरलेल्या असतात. त्यातील फरक नीट कळतो.

३. काही हृदयविकार आणि रक्तवाहिन्यांचे आजार.
४. काही कर्करोगांची चाळणी परीक्षा, निदान आणि रोगाचा प्रसार जाणणे.
५. सांध्यांचे काही आजार

६. पोटातील इंद्रियांचे आजार
७. गर्भाशयाचे आजार.

MRIच्या शोधापूर्वी यकृत, स्वादुपिंड तसेच सांध्यांच्या आतून तपासणीसाठी काही ‘scope’ वापरून तपासण्या केल्या जात. यात रुग्णास सुई टोचली जाई आणि त्या किचकट व वेळखाऊ असत. अर्थातच अशा तपासण्या रुग्णासाठी त्रासदायक (invasive) असत. MRI स्कॅनिंगमुळे त्यांना उत्तम पर्याय उपलब्ध झाला आहे.

MRIमध्ये किरणोत्सर्गाचा वापर होत नाही हे आपण पहिले. पण इथे चुंबकीय व रेडीओ लहरींचा वापर केला जातो. या लहरी आपल्यासाठी पूर्णपणे सुरक्षित आहेत का, असा प्रश्न यानिमित्ताने उपस्थित होतो. आजपर्यंतच्या अभ्यासानुसार तरी त्या सुरक्षित आहेत असे म्हणता येईल.

या तंत्रात चुंबकीय लहरींचा वापर होत असल्याने चाचणीदरम्यान शरीरावर कोणत्याही धातूच्या वस्तू परिधान करायच्या नसतात. तसेच ज्या रुग्णांच्या शरीरात काही प्रकारच्या धातूच्या गोष्टी रोपित केलेल्या असतात त्यांचे बाबतीत ही तपासणी अयोग्य ठरते. तेव्हा वैद्यकीय सल्ल्यानुसार निर्णय घेतात.
************************

आरोग्यजीवनमान

प्रतिक्रिया

अनिंद्य's picture

7 Dec 2018 - 12:00 pm | अनिंद्य

MRI वगैरे निदानयंत्रे म्हणजे वैद्यकात अभियांत्रिकीची मुसंडीच की हो.

MRI साठी त्या बोगद्यात जातांना जग मागे राहिल्याची भावना तर होतेच शिवाय प्रचंड यांत्रिक / खाडखूड आवाज येतो. त्यावर काही संशोधन होत असेलच ?

लेख आवडला.

टर्मीनेटर's picture

7 Dec 2018 - 12:22 pm | टर्मीनेटर

उत्तम लेख.
सीटी स्कॅन प्रमाणे MRI करतानाही पिगमेंट चे इंजेक्शन देतात का?

कुमार१'s picture

7 Dec 2018 - 12:35 pm | कुमार१

अनिंद्य,
तत्पर प्रतिसादाबद्दल आभार.
खरंय, या यंत्राच्या बोगद्यातून जाताना बऱ्याच जणांची घाबरगुंडी होते.
आवाजविरहित संशोधनाबद्दल कल्पना नाही.

@ टर्मिनेटर,
होय, काही वेळेस Gadolinium contrast media या रसायनाचे इंजेक्शन दिले जाते.
धन्यवाद !

मार्मिक गोडसे's picture

7 Dec 2018 - 8:38 pm | मार्मिक गोडसे

खरंय, या यंत्राच्या बोगद्यातून जाताना बऱ्याच जणांची घाबरगुंडी होते.
आवाजविरहित संशोधनाबद्दल कल्पना नाही.

कसले चित्रविचित्र आवाज काढतं हे यंत्र,
https://www.misalpav.com/node/20657

कुमार१'s picture

7 Dec 2018 - 9:01 pm | कुमार१

जुन्या लेखाच्या दुव्याबद्दल.
अगदी ह ह पु वा लेख आहे तो !

वन's picture

8 Dec 2018 - 2:09 pm | वन

या घाबरवणाऱ्या बोगद्याचा अजून अनुभव नाही.
पण वरच्या लिंकवरचा लेख मस्त खुसखुशीत आहे. पुढे कधी स्वतः वर वेळ आल्यास मनाची तयारी करता येईल.
☺️

टर्मीनेटर's picture

7 Dec 2018 - 12:47 pm | टर्मीनेटर

शंकानिरसना साठी धन्यवाद.
हे रसायन मसुरक्षित असते का? की ह्याचेही काही दुष्परीणाम होतात मानवी शरीरावर?

कुमार१'s picture

7 Dec 2018 - 1:43 pm | कुमार१

हम्म ! हे रसायन मेंदूत साठून राहते असे काहींचे मत आहे. तसेच रुग्णास मूत्रपिंड विकार असल्यास त्याने त्रास होऊ शकतो. या विषयावर मतभेद आहेत.

एका अमेरिकी अभिनेत्याने त्याच्या बायकोस यामुळे त्रास झाला म्हणून दावा लावला आहे.

अनिंद्य's picture

7 Dec 2018 - 2:07 pm | अनिंद्य

Chuck Norris case ?

कुमार१'s picture

7 Dec 2018 - 2:15 pm | कुमार१

रे भिडू ! बरोबर.

डॉ सुहास म्हात्रे's picture

7 Dec 2018 - 2:41 pm | डॉ सुहास म्हात्रे

अजून एक सुंदर माहितीपूर्ण लेख ! या वेळेस MRI या आतापर्यंत सर्वामुखी झालेल्या तंत्रज्ञानावर लेख असल्याने बर्‍याच जणांची उत्सुकता, शंका-कुशंकांचे निरसन होईल.

क्ष-किरण व CT या दोन्हींमध्ये रुग्णावर किरणोत्सर्ग होतो. जर त्याचा दीर्घकाळ मारा झाला तर त्यातून किरणोत्सर्गाचे धोके संभवतात. हा मोठा धोका टाळणारे करणारे हे संशोधन वैद्यकीय तपासण्यांच्या विकासक्रमातील मैलाचा दगड आहे.

सुधीर कांदळकर's picture

7 Dec 2018 - 3:48 pm | सुधीर कांदळकर

लेख अप्रतिम. लेखमालेतील आणखी एक उत्कृष्ट आणि तेवढेच महत्त्वाचे पुष्प. हा लेख देखील मिपाला जीवनाशी थेट जोडणारा. अनेक, अनेक धन्यवाद.

डॉ. म्हात्रेंनी सुरक्षाविषयक गुणधर्माचा अचूक निर्देश केलेला आहे. त्यांना देखील अनेक, अनेक धन्यवाद.

कुमार१'s picture

7 Dec 2018 - 4:50 pm | कुमार१

आभार आणि सहमती.

नेहमी प्रमाणेच उत्तम लेख

ही मालिका छान रंगत आहे. तुम्ही निवडलेले नोबेलचे विषय दाद देण्याजागे आहेत यात शंका नाही. मी तुमच्या लेखाची आतुरतेने वाट पाहत असतो.

डॉक्टर, आता तुम्ही 2003 पर्यंत पोचला आहात. म्हणजे मालिकेचा शेवट जवळ येत असावा. पण ती लवकर संपवू नये ही विनंती !

पु भा प्र हेवे सां न...

कुमार१'s picture

8 Dec 2018 - 10:52 am | कुमार१

@वन,
तुम्ही दाखवलेल्या आस्थेबद्दल आभार.
या लेखमालेचे अजून २ भाग लिहायचा विचार आहे.शेवटी लेखन मर्यादा हवीच.

पैलवान's picture

8 Dec 2018 - 11:33 am | पैलवान

तीन महिन्यांपूर्वी घरात एक एमाराय केलं होतं तेव्हा मूत्रपिंड तपासणी करून पिगमेंट इंजेक्शन वापरलं होतं. सुदैवाने तपासणीत काही आढळलं नव्हतं.

माझ्या उजव्या हाताच्या दोन्ही हाडांत स्टीलचे रॉड आहेत. मग माझ्या MRI ची वेळ आली तर कसं करतील?

कुमार१'s picture

8 Dec 2018 - 11:57 am | कुमार१

मी या वैद्यकशाखेचा तज्ञ नाही. माझ्या सामान्य वाचनानुसार खालील माहिती मिळाली:

साधारणपणे अस्थीरोगतज्ञानी बसवलेल्या धातूच्या रोपित गोष्टी एम आर आय साठी चालू शकतात पण ते रोपित केल्याचा कालावधी दीड महिन्यांहून जास्त असावा.

अशा रुग्णांत एम आर आय आवश्यक असेल तर काही वेळेस आधी क्ष किरण काढून परिस्थिती नीट बघतात.

शेवटी, रुग्णाचा डॉ व या तंत्राचा डॉ यांच्या समन्वयाने निर्णय घेतात.
धन्यवाद.

पैलवान's picture

8 Dec 2018 - 2:14 pm | पैलवान

विमानतळावर कधी डिटेक्ट झाले नाहीत, म्हणजे बहुधा MRI मध्ये प्रॉब्लेम येणार नाही.

कुमार१'s picture

8 Dec 2018 - 2:43 pm | कुमार१

मग काय, बिनधास्त राहा.
MRI करायची वेळच न येवो यासाठी शुभेच्छा देतो ☺️

चौकटराजा's picture

8 Dec 2018 - 8:00 pm | चौकटराजा

१९७७ चे सुमारास पुणे विद्यापीठाच्या रसायन विभागात एक यंत्र बसविण्यात आले होते . ते मला जवळून पाहायला मिळाले. त्याला ते एन एम आर म्हणजे न्यूक्लिअर मॅग्नेटीक रेसोनांस मशीन म्हणत. कोणत्याही पदार्थाचा एक अतिसूक्ष्म कण त्यात ठेवला तरी त्याचे अनेक गुणधर्म स्पेक्ट्रम सह दाखवीत असे. त्याचा या तंत्राशी काही संबंध असावा काय ?

कुमार१'s picture

8 Dec 2018 - 8:35 pm | कुमार१

दोन्ही तंत्रांचा जरूर संबंध आहे. वर लेखात म्हटल्याप्रमाणे या तंत्राचा भौतिकशास्त्रा त वापर १९५०पासूनच होत होता.
तेच तंत्र आता एम आर आय च्या रुपात मानवी उपयोगात आले.

कुमार१'s picture

10 Dec 2018 - 11:27 am | कुमार१

हा लेख अनुक्रमणिकेस जोडावा ही वि.
सर्व वाचकांचे आभार.

कुमार१'s picture

17 Dec 2018 - 8:01 am | कुमार१
कुमार१'s picture

10 Apr 2019 - 3:24 pm | कुमार१

M R I तपासणीसाठी लागणारा वेळ हा रुग्णास त्रासदायक वाटतो. तो कमीतकमी करण्यासाठी प्रयत्न चालू आहेत.

स्वीडनचे दोन संशोधक यात आघाडीवर आहेत. तो वेळ जेमतेम १ मिनिटापर्यंत खाली आणता येईल असा त्यांचा दावा आहे.

बऱ्याच आजारांत M R I प्रतिमांची सुष्पष्टता गरजेची नसते पण कमी वेळ महत्वाचा असतो. अशा वेळेस हे झटपट तंत्र वापरता येईल.

शेखरमोघे's picture

10 Apr 2019 - 8:48 pm | शेखरमोघे

उत्तम लेख. मालिका छान रंगली आहे. तुम्ही निवडलेले विषय आणी त्याबद्दलची माहिती नेहेमीच उपयोगी असते.
सध्या भारतात (पण MNCs साठी) चालू असलेल्या सन्शोधनात MRI आणि AI यान्च्या सन्युक्त वापराने Image Interpretation for better diagnosis हा ही भाग वाढतो आहे.

कुमार१'s picture

11 Apr 2019 - 7:21 am | कुमार१

धन्यवाद आणि सहमती.

कुमार१'s picture

8 Nov 2019 - 1:43 pm | कुमार१

आज (८ नोव्हेंबर) हा जागतिक प्रतिमातंत्र दिन असतो. या दिनांकाला १८९५ मध्ये क्ष-किरणांचा शोध रोन्टजेन यांनी लावला.

त्यांना अभिवादन !