वैद्यक नोबेल-संशोधन भाग ८: MRI तंत्र

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.
************************