कुठल्याही कारणाने शरीराच्या आतल्या भागांना दुखापत झाली तर आजकाल डॉक्टर्स प्रथम एक्स-रे काढायला सांगतात. क्ष-किरणांचा वापर करुन आपल्या शरीरातील हाडांच्या ठेवणीचे छायाचित्र काढता येते ज्यामुळे दुखापतीचे निदान करणे सोपे जाते. एक्स-रे चा शोध १८९५ साली लागला आणि वैद्यकीय क्षेत्रात मोठीच क्रांती झाली. त्यामुळे अस्थिभंग (हाड तुटणे), हाड त्याच्या जागेवरुन सरकणे, त्याच्या रचनेत बदल होणे या बाबींना समजणे सोपे गेले आणि त्यावर उपचार करायला डॉक्टरांना एक निश्चित दिशा मिळाली. यानंतर सुमारे पंचाहत्तर वर्षांनी आणखी एक उपकरण वैद्यकीय निदानासाठी उपलब्ध झाले त्याला 'सीटी-स्कॅन' या नावाने ओळखले जाते. या उपकरणात संगणक नियंत्रित किरणांचाच वापर करुन शरीराच्या अंतर्भागाचे चित्रण लंबच्छेदाने केले जाते (म्हणून याला काँप्यूटराइझड टोमोग्राफी - लघुरुपात 'सीटी' म्हणतात, टोमोग्राफी - माध्यम भेदून आतले चित्रण). या उपकरणाने काढलेले छायाचित्र शरीराच्या सर्व बाजूंनी (३६० अंश कोनातून) घेतले जाते आणि त्यामुळे अधिक बारकाईने हाडांचे निरीक्षण करता येते. या चित्रणात रक्ताच्या गुठळ्या किंवा इतर अवयवांना झालेली इजाही काही प्रमाणात दिसू शकते. यानंतर लगेचच, म्हणजे १९७७ साली, आणखी एका उपकरणाचा शोध लागला, लघुरुपात त्याचे नाव 'एमआरआय' (मॅग्नेटीक रेझोनन्स इमेजींग). यामध्ये क्ष-किरणांऐवजी चुंबकीय अनुकंपनाचा वापर करुन शरीरातील अवयवांचे चित्रण करण्यात येते. चुंबकीय अनुकंपनातून निघालेल्या लहरी शरीरातील प्रोटॉन्सवर आदळतात आणि त्यांचे अतिशय तपशीलवार चित्रण करतात. या चित्रणामध्ये उती, नसा, रक्तवाहिन्याही दिसू शकतात. कुर्चांची (कार्टिलेज) झीज, जोडांमध्ये आलेली सूज, दाबलेल्या नसा, फाटलेले किंवा वेगळे झालेले अस्थिबंध (लिगामेंट्स) आणि स्नायूबंध (टेंडॉन्स), शरीराच्या कण्यातील दोष बारकाव्यांसहित या चित्रणातून नजरेस येतात. एमआरआयची दोन यंत्रे सध्या अस्तित्वात आहेत, एक दीड टेस्ला तर दुसरे तीन टेस्ला शक्तीचे. चुंबकीय शक्ती मोजायला 'टेस्ला' या एककाचा वापर केला जातो. एक टेस्ला पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील सरासरी गुरुत्वाकर्षणापेक्षा अंदाजे ३०,००० पटीने अधिक असते. म्हणजे एमआरआयमध्ये किती मोठ्या प्रमाणात चुंबकीय शक्ती वापरली जाते याची कल्पना यावी. तरीही ३ टेस्ला शक्तीचे एमआरआय १.५ टेस्ला पेक्षा अधिक बारकाव्याने चित्रण करते म्हणून ते चांगले असेच म्हणता येणार नाही. कारण एखाद्या व्यक्तीच्या शरीरात हाडाला जोडणार्‍या धातूच्या प्लेट्स, स्क्रू, हृदयाचे ठोके व्यवस्थित पडावेत म्हणून बसवलेला पेसमेकर, कृत्रिम गुडघे, अशी बाह्य आरोपणे बसवलेली असतील तर या अधिक मात्रेने देण्यात येणार्‍या चुंबकीय अनुकंपनाचा विपरित परिणाम त्या आरोपणांवर होऊ शकतो शिवाय ते समग्र चित्रणाला अडथळाही निर्माण करते. म्हणून सर्वसाधारणपणे १.५ टेस्ला शक्तीचे एमआरआय वापरात आहेत.
 |
| छायाचित्र स्रोतः https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/24/MRI_1.5_Tesla.jpg |
एमआरआय यंत्रामधले चुंबक हा त्याचा महत्वाचा भाग. भारतात एमआरआयला लागणार्‍या अतिसंवाहक (सुपरकंडक्टिंग) चुंबकांची आयात करावी लागते. या आयातीवर सुमारे १८०० कोटी रुपये दरवर्षी खर्च होतो. या किमतीमुळे एमआरआय उपकरणांची संख्या भारतात मर्यादित आहे. विकसित देशात दहा लाख लोकसंख्येमागे सुमारे ३० उपकरणे उपलब्ध आहेत तर भारतात दोन उपकरणेही नाहीत अशी परिस्थिती आहे. यांची संख्या वाढवायची असेल तर 'आत्मनिर्भर'तेला पर्याय नाही. यादृष्टीने गेली काही वर्षे यावर अनेक संस्थांच्या सहभागाने संशोधन चालले होते आणि त्याला आता यश येत असल्याची चिन्हे दिसत आहेत त्याचा हा आढावा. या संशोधनात दिल्लीतले अंतर-विद्यापीठीय त्वरक (अ‍ॅक्सलरेटर) केंद्र, मु़ंबईची प्रायोगिक सूक्ष्मतरंग इलेक्ट्रॉनिक अभियांत्रिकी आणि संशोधन संस्था (समीर), कोलकाता आणि थिरुवनंतपूरम येथील प्रगत संगणन विकास केंद्राच्या (सी-डॅक) शाखा, बंगळूरुतील ज्ञानदा सागर संस्थेचा प्रामुख्याने सहभाग आहे. यातील दिल्लीतल्या अंतर-विद्यापीठीय त्वरक (अ‍ॅक्सलरेटर) केंद्रावर एमआरआयला लागणारे चुंबक बनवण्याची जबाबदारी सोपवली गेली होती ती त्यांनी नुकतीच पार पाडली आहे.
त्यांनी द्रवरुपातील हेलियम वापरुन १.५ टेस्ला क्षमतेचे अतिसंवाहक चुंबक तयार केले. चुंबकीय क्षेत्र निर्माण करताना त्या परिसरात प्रचंड उष्णता निर्माण होते त्याचा परिणाम रुग्णावर होऊ नये म्हणून खूप कमी तापमान राखण्याची सोयही त्यात करण्यात त्यांना यश आले आहे. यात विद्युतचुंबकीय, विद्युत, औष्णिक, संरचनात्मक, निम्नताप अभियांत्रिकी ज्ञानाचा कस लागला आहे. या चुंबकात ४.२ केल्वीन पर्यंत तापमान राखले जाईल यासाठी तांबे, निओबियम-टिटॅनियम धातूंच्या मिश्रणातून बनवलेल्या आठ अतिसंवाहक वेटोळ्यांचा (कॉइल्स) वापर केला आहे. रुग्णाला झोपवायला सुमारे ६५ सें.मी. व्यासाची नळी, ज्याला बोअर म्हणतात, आहे तर एकूण नळीचा व्यास ९० सें.मी. एवढा आहे. या सुमारे ५ फूट लांबीच्या नळीभोवतीचा भाग चुंबकीय क्षेत्राखाली येतो ज्यायोगे रुग्णाच्या शरीराच्या कुठल्याही भागाचे चित्रण करता येणे शक्य होते. ६५ ते ९० सें.मी. दरम्यानच्या भागात तापमान नियंत्रित केले जाते.
वस्तुतः असे चुंबक तयार करण्याच्या तंत्रज्ञानाचे मालकी हक्क बोटावर मोजता येतील इतक्याच परदेशी उत्पादकांकडे आहेत त्यामुळे त्यांच्या किमती आवाक्याबाहेर पोहोचल्या आहेत. या संशोधनामुळे आता याचे देशी उत्पादन घेऊन त्या स्वस्तात उपलब्ध करुन देण्याची सोय होणार आहे आणि त्यामुळे आरोग्यसेवा सामान्यांच्या आटोक्यात येतील. काही वर्षांपूर्वी मोजक्या देशांची मक्तेदारी मोडून भारताने क्रायोजेनिक इंजिन बनवणार्‍या देशांच्या पंगतीत आपले स्थान निश्चित केले तेव्हा जगातील संशोधक अचंबित झाले होते. त्याच प्रकारे हे संशोधनही तितकेच महत्त्वाचे गणले जाते. याचे व्यावसायिक उत्पादन भारताला परदेशी चलनही मिळवून देईल असा संशोधकांना विश्वास वाटतो. या चुंबकावर अखेरचा हात फिरवून सगळ्या चाचण्या पूर्ण केल्यावर ते समीर, मुंबईच्या संशोधकांकडे एमआरआय च्या इतर भागांशी जोडून कार्यान्वित करण्यासाठी सोपवले जाईल. हा प्रकल्प २०२३ मध्ये पूर्ण व्हावा अशी अपेक्षा आहे.
संदर्भः (पहिल्या संदर्भाखाली या संशोधनानिमित्त प्रकाशित झालेल्या अनेक लेखांची यादी दिलेली आहे).
- Development of a 1.5 T Actively-shielded Superconducting MRI Magnet System ( MeitY-funded IMRI project) https://www.iuac.res.in/imri
- Uttar Pradesh: India's 1st indigenous MRI machine is here..thanks to Allahabad University professor and team. http://timesofindia.indiatimes.com/articleshow/94080675.cms?utm_source=contentofinterest&utm_medium=text&utm_campaign=cppst
------------------------
हा लेख दैनिक हेराल्डच्या ५ ऑक्टोबर २०२२ च्या अंकात प्रसिद्ध झाला.
