भारतीयांमध्ये मधुमेहाने ग्रासलेल्यांची संख्या चिंताजनक आहे. दर ११ नागरिकांमध्ये एक मधुमेही आहे असे अनुमान आहे. सर्वाधिक मधुमेही असण्यात चीननंतर भारताचा क्रमांक लागतो. मधुमेहाच्या अंतिम अवस्थेत पोहोचलेल्यांना पायांची अतिशय काळजी घ्यावी लागते. त्याची कारणे दोन. एक तर पायांना रक्त पोहोचवणार्‍या धमन्या अरुंद होतात. यामुळे रक्तपुरवठा कमी झाला की मग तळव्यांना फोड (अल्सर) येतात, ते चिघळतात. दुसरे कारण मधुमेह न्यूरोपॅथीच्या अवस्थेला पोहोचणे. यामुळे मज्जातंतूंना अपाय होतो. नसा खराब झाल्या की वेदना, उष्णता, थंडी, तीक्ष्ण वस्तू किंवा अल्सरची लक्षणे याची जाणीवच नाहीशी होते. याचे पर्यवसान शेवटी पाय कापण्यात होते. म्हणून पायांची खूप काळजी घ्यावी लागते. ज्यांच्या पायांच्या तळव्यांना अल्सर झालेले आहेत त्यांना साधी पादत्राणे चालत नाहीत कारण चालताना तळव्यांवर वेगवेगळ्या ठिकाणी पडणार्‍या दाबामुळे अल्सर चिघळण्याची शक्यता वाढते. काही वर्षांपूर्वी यावर उपाय म्हणून पायाच्या तळव्याचा ठसा घेऊन संपूर्ण तळव्याला त्याच्या उंच-सखल भागांना सारखा आधार मिळेल असा पादत्राणांमधला तळ बनवला गेला. हेतू हा की विविध ठिकाणी पडणार्‍या दाबाचे संतुलन राखले जावे. जेथे अल्सर झाला आहे अशा जागी पादत्राणांच्या तळव्याचा भाग कोरुन काढला त्यामुळे अल्सर झालेल्या ठिकाणावर दाब पडत नाही. हे जरी खरे असले तरी तळव्याचा दाब पादत्राणावर इतरत्र पडायला लागला की तेथे अल्सर होतो आणि असा भार पडणे नैसर्गिक असते कारण माणूस काही एकाच पद्धतीने चालत नाही. कधी सावकाश तर कधी भराभर आणि मग पायाच्या तळव्यावरील दाबांच्या जागा बदलतात. याशिवाय एका ठिकाणचा अल्सर बरा झाला की त्याठिकाणचा कोरलेला तळ तसाच उरतो आणि त्या भागाला तळाचा आधार मिळत नाही. याला संशोधक पादत्राणाच्या तळाचे त्या ठिकाणचे 'ऑफलोडिंग' न होण्याची क्रिया म्हणतात. दुसर्‍या ठिकाणी अल्सर झाला की मग पुन्हा त्या ठिकाणाचे निदान करुन नवी पादत्राणे करुन घ्यावी लागतात. हे दर चार-सहा महिन्यांनी करावे लागते आणि पादत्राणांवरचा खर्च कैक पटींनी वाढतो. सामान्य माणसाच्या क्रय शक्तीपलिकडे ते असते. यासारख्या पादत्राणांच्या तळाला संशोधकांनी 'स्टॅटिक ऑफलोडिंग सोल' म्हणले आहे. यावर उपाय म्हणून बंगळूरुच्या भारतीय विज्ञान संस्थेतील वैज्ञानिकांच्या एका गटाने संशोधनाअंती वेगळ्या प्रकारचे 'सेल्फ ऑफलोडिंग सोल' तयार केले जे पायाच्या विशिष्ट ठिकाणच्या भारादरम्यान त्याठिकाणी ते दबले जातात आणि चालीदरम्यान पावलाच्या भाराची जागा बदलली की दबलेला भाग आपोआप, लगेच वर येऊन इतरत्र आलेल्या भाराची जागा त्या प्रमाणात दबून त्या भाराला योग्य तर्‍हेने पेलतात त्याचा हा वृतांत.
पावलांचे भारमापन करायला 'पेडोस्कॅन' नावाचे उपकरण वापरले जाते. पावलाचा दाब शक्यतो २०० कि.पा. (किलो पास्कल - kPa - भार मोजण्याचे एकक) पेक्षा अधिक असू नये असे म्हटले जाते. व्यक्ती चालताना हे उपकरण तिच्या पावलांचे विविध ठिकाणचे दाब तपासते आणि ते रंगीत आकृतीच्या (आकृती अ) स्वरुपात संगणकावर उमटतात. जो भाग लाल रंगाचा दाखवला जातो त्या भागावर २०० कि.पा. पेक्षा अधिक दाब असल्याचा निष्कर्ष काढला जातो. इतका दाब म्हणजे अल्सरला निमंत्रणच. सर्वसाधारणपणे पायाच्या टाचेचा भाग आणि बोटांमागच्या भागावर (चवड्यावर) चालताना भार येतो आणि पावलाची स्थिती बदलली की तो जातो. याठिकाणांवर पादत्राणाच्या तळाला योग्य आकार देऊन भाररहितता निर्माण केली की मधुमेहीला खूप बरे वाटते. पण ते काही महिन्यांपुरतेच. कारण मग पावलाच्या मधल्या कमानीच्या भागावर भार यायला सुरुवात होते. याशिवाय स्थिर-भाररहित तळ निर्माण करण्यासाठी जे फोम वापरले जाते ते ही कालांतराने पसरत जाऊन विरुप होते.
 |
| आकृती: (अ) पेडोस्कॅनने मोजलेला पावलामधला लाल रंग २०० कि.पा. भार दर्शवितो. (ब) तळपायाचे अभ्यासाकरता योजलेले विविध भाग (क) पादत्राणांमध्ये घालण्याकरता अनेक उंचवट्यांचा तळ (ड) अनवाणी पायाने आणि हा तळ वापरुन निर्माण झालेल्या दाबातील फरक. आभार. संशोधन लेखातील आकृती फेरबदल करुन |
संशोधकांनी अभ्यास करता यावा या उद्देशाने पावलाला दहा भागात विभागले (आकृती ब). पहिला पायाचा अंगठा, दुसरा त्याशेजारचे बोट, तिसरा उरलेली तीन बोटं, चार ते सहा बोटामागील चवड्याचा भाग, ज्यात सहावा भाग पावलाच्या बाहेरील बाजूचा, सात आणि नऊ अनुक्रमे मधला खोलगट कमानीचा आणि टाचेचा आतला भाग तर आठ आणि दहा पावलाचा बाहेरील बाजूचा कमानीचा आणि टाचेचा भाग.
चालण्यादरम्यान येणार्‍या भाराचे विविध नमुने मिळावेत या उद्देशाने त्यांनी १०० मधुमेहींच्या चालण्याचे पेडोस्कॅनवर निरीक्षण केले. याशिवाय त्यांचे वय, त्यांच्या शरीराच्या स्थूलतेचा दर्शकांक (बॉडी मास इंडेक्स), पावलाच्या मधल्या कमानीचा दर्शकांक (आर्च इंडेक्स) याची नोंद घेऊन त्याचा संबंध तळव्यावर येणार्‍या दाबाशी संलग्न केला. त्यांच्या असे लक्षात आले की जे न्यूरोपॅथीने ग्रासलेले मधुमेही आहेत त्यांच्या पावलांचा भार न्यूरोपॅथीने अद्याप न ग्रासलेल्या मधुमेह्यांपेक्षा अंगठ्यावर, बोटामागील चवड्याच्या आतल्या बाजूवर आणि टाचेच्या आतल्या भागावर अधिक पडतो.
या सगळ्याचा विचार करुन त्यांनी पादत्राणाच्या तळाची रचना विविध विभागात वेगवेगळे उंचवटे निर्माण करुन केली (आकृती क). यामुळे चालताना पावलाच्या विशिष्ट ठिकाणच्या येणार्‍या भारामुळे तोच विशिष्ट उंचवटा भाराइतकाच दाबला जातो आणि पावलाची स्थिती बदलल्याबरोबर दबलेला भाग पुन्हा नेहमीच्या स्थितीत विनाविलंब येतो. त्याच्या दाबल्या जाण्याच्या क्रियेमुळे पावलाखाली गादीसदृश परिस्थिती निर्माण होऊन पावलाला जखम होणे टळते. त्याच्या विनाविलंब स्थितीस्थापकत्वाच्या गुणधर्मामुळे पावलाच्या सगळ्या भागांना पूर्ण आधार मिळण्याची क्रिया चालूच राहते. पादत्राणातील हा तळ बनवायला त्यांनी विविध पदार्थांची चाचणी घेतली आणि थर्मोप्लास्टिक पॉलीयुरेथेन (टीपीयू) वापरुन बनवलेला तळ लवचिकता, विशिष्ट शक्ती आणि दीर्घायुष्याच्या चाचणीवर त्यांना योग्य वाटला. अनवाणी पायाने आणि हा बनवलेला तळ पादत्राणात घालून चाचणी घेतली असता असे दिसून आले की यामुळे पायाच्या तळव्याच्या सगळ्या भागांवर पडणारा दाब हा २०० कि.पा. पेक्षा कमी असून अनवाणी पायाने पडणार्‍या दाबापेक्षा कितीतरी कमी आहे (आकृती ड). या पद्धतीचा तळ दाब पुनर्वितरणाची काळजी घेतो आणि चालताना कमाल मर्यादेपेक्षा कमी दाब राखतो आणि म्हणून तो पादत्राणात घालून वापरल्यास मधुमेहींच्या तळव्यावर येणार्‍या दाबावर उत्तम असा तोडगा ठरावा. अर्थात संशोधक याच्या आणखी चाचण्या करण्याची आवश्यकता नमूद करतात. त्यामुळे यात अनेक सुधारणा करुन याचे उत्पादन अधिक उपयुक्त होईल.
संदर्भ: Maharana, P., et al. Self-offloading therapeutic footwear using compliant. Wearable Technologies. 3(e7); 2022; 19pp. https://doi.org/10.1017/wtc.2022.2
------------------------
हा लेख 'दैनिक हेराल्ड' च्या १३ जुलै २०२२ च्या अंकात प्रसिद्ध झाला.
