ત્રિપરિમાણી શસ્ત્રક્રિયા

ત્રિપરિમાણી શસ્ત્રક્રિયા (stereotactic surgery) : મગજની અંદરના કોઈ એક ચોક્કસ દોષવિસ્તાર(lesion)નું ત્રણે પરિમાણો(dimensions)માં સ્થાન નિશ્ચિત કરીને આસપાસના ભાગને ઓછામાં ઓછું નુકસાન થાય તેવી રીતે કરાતી શસ્ત્રક્રિયા. તેના સૌપ્રથમ પ્રયોગશાળાકીય પ્રયત્નો હૉર્સ્લી અને કલેર્કે (1908) કર્યા હતા. પરંતુ તેનો માનવ પર ઉપયોગ કરવામાં માથાના આકારની વિવિધતાએ મુશ્કેલી સર્જી હતી. સ્પેઇજેલ અને વાયસિસે (1946) મગજની અંદરનાં પોલાણો (નિલયો, ventricles)નાં એક્સ-રે ચિત્રણો મેળવીને તેને આધારે ત્રિપરિમાણી શસ્ત્રક્રિયાનો માણસો પરના ઉપયોગનો દરવાજો ખોલ્યો હતો.

અવકાશમાંના કોઈ પણ બિન્દુને એકબીજાને લંબ હોય તેવા 3 તલપટલ(planes)ના સંદર્ભમાં નિશ્ચિત રૂપે દર્શાવી શકાય છે તેવા ગાણિતિક સિદ્ધાંતને આધારે મગજમાંના કોઈ ચોક્કસ બિન્દુને પણ નિશ્ચિત કરી શકાય છે. મગજમાંના ચેતાકોષો (neurons)નાં સ્થાન અને જોડાણોમાં વ્યક્તિ વ્યક્તિ વચ્ચે તફાવત હોઈ સૂક્ષ્મવીજાગ્રો- (microelectrodes)ની મદદથી તેમનું દેહધાર્મિક પ્રક્રિયા(physiological process)ના સંદર્ભમાં પણ સ્થાન નિશ્ચિત કરાય છે. આધુનિક ત્રિપરિમાણી શસ્ત્રક્રિયામાં આ બંને સિદ્ધાંતોને આવરી લેવાય છે. અગાઉ મગજમાંથી સીધેસીધી નીકળતી પાંચમી કર્પરીચેતા(cranial nerve)ના ચેતાકંદુકને વિદ્યુત વડે ગાળીને ગઠ્ઠો કરવાની વીજગુલ્મન (electro coagulation)ની ક્રિયા થતી હતી. 1960માં હેમ્લિને તેમાં રેડિયો-તરંગોનો ઉપયોગ કરી બતાવ્યો હતો. હાલ હવે તેમાં કમ્પ્યૂટરનો ઉપયોગ પણ ઉમેરાયો છે, જેથી સંકુલ ગાણિતિક ક્રિયાઓ કરીને વિશદ માહિતી ઝડપથી મેળવી શકાય છે.

ઉપયોગો : તેના ઉપયોગો સારણી 1માં દર્શાવ્યા છે. તેમને મુખ્યત્વે 3 ભાગમાં વહેંચી શકાય : (1) ત્રિપરિમાણી શસ્ત્રક્રિયાથી મગજના ચોક્કસ વિકારગ્રસ્ત ભાગનો નાશ કરી શકાય છે. (2) તેનું ઉત્તેજન કરી શકાય છે અથવા (3) તેમાં કોઈ વિશેષ પ્રક્રિયા કરી શકાય છે.

સારણી 1 : ત્રિપરિમાણીય શસ્ત્રક્રિયા કે પદ્ધતિના મહત્વના ઉપયોગો

	પદ્ધતિ		રોગ કે વિકારની સારવાર
1.	નાશકારક (ablative) પ્રક્રિયાઓ	(અ)     (આ)   (ઈ)   (ઈ)	અનિયંત્રિત હલનચલનના વિકારોની સારવાર; દા. ત., કંપવા (parkinsonism), નાના મગજના વિકારો વગેરે. અનિયંત્રિત દુખાવો કે પીડાનું શમન; દા.ત., કૅન્સર. અપસ્માર (epilepsy) અથવા આંચકી(ખેંચ)ના વિકારોનું નિદાન. માનસિક રોગોની ચિકિત્સા.
2.	ઉત્તેજન (stimulation) પ્રક્રિયાઓ	(અ) (આ)	દુખાવાનું નિયંત્રણ. અનિયંત્રિત હલનચલનના વિકારોનો ઉપચાર.
3.	પ્રકીર્ણ	(અ)       (આ)     (ઈ)	મગજમાં ઊંડે આવેલી ગાંઠનું છેદન, પેશીપરીક્ષણ (biopsy), પ્રવાહી ભરેલી કોષ્ઠ(cyst)માંના પ્રવાહીનું નિષ્કાસન (aspiration) વગેરે. મગજની પહોળી થઈને ફુગ્ગાની માફક ફૂલેલી નસોમાં લોહીનો નિષ્કાસ કરાવીને તેને ફાટતી અટકાવવી. પીયૂષિકા(pituitary) ગ્રંથિ-ઉચ્છેદન (hypophysectomy).

(1) નાશકારક પ્રક્રિયાઓ : ચહેરાના પીડાકારક ત્રિશાખીચેતાપીડ (trigeminal neuralgia) નામના રોગના દર્દીમાં પાંચમી કર્પરીચેતાના ચેતાકંદુકના નાશની માફક વિવિધ અનેક પ્રક્રિયાઓ દ્વારા દવાઓથી કાબૂમાં ન આવતા દુખાવા તથા કેટલાક અનિયંત્રિત હલનચલનના વિકારોમાં મગજના ચોક્કસ વિસ્તારોનો નાશ કરીને ઉપચાર કરાય  છે. કંપવા (Parkinson’s disease) નામના રોગમાં મળેલી સફળતાએ આ પદ્ધતિને ત્રિપરિમાણી અને ક્રિયાલક્ષી ચેતાશસ્ત્રક્રિયા(functional neurosurgery)ની ઉપવિશેષવિદ્યા (subspeciality) તરીકે પ્રસ્થાપિત કરી છે. ચેતક (thalamus) નામના મગજમાંના આવેલા વિસ્તારના પશ્ચઅગ્રમુખ (posterior ventral oral) અને અગ્ર મધ્ય (ventral intermediate) ચેતાકેન્દ્રો તથા ઉપચેતક(sub-thalamus)માંથી આવતા ચેતાતંતુઓના નાશથી પાર્કિનસનના રોગમાંની ધ્રુજારી તથા સ્નાયુની અક્કડતા (rigidity) ઘટે પરંતુ અલ્પ ચલનશીલતા-(bradykinesia)નો ધીમા હલનચલનનો વિકાર ઘટતો નથી. નાના મગજના રોગો, ઈજા કે નસમાં લોહી જામી જવાથી થતા લકવામાં કે અન્ય કારણોસર થતા અનિયંત્રિત હલનચલનના વિકારોમાં ચેતક અને તલગંડિકાઓ –(basal ganglia)ના વિસ્તારોનો નાશ કરવાનું સૂચવાય છે. દુખાવાની સંવેદનાના ચેતાપથો (nerve tracts) કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રમાં વ્યાપકપણે વિસ્તરેલા હોવાથી ઘણી વખત તેની શસ્ત્રક્રિયા પૂરતી રાહત આપતી નથી. તે માટે ચેતક (thalamus), મસ્તિષ્ક પ્રકાંડ (brain stem) અને કરોડરજ્જુના છેક ઉપલા ભાગમાં ત્રિપરિમાણી શસ્ત્રક્રિયા કરવામાં આવે છે. કૅન્સરમાં થતો દુ:કેન્દ્રાભિસારી (deafferentation) પ્રકારનો દુખાવો કાબૂમાં લેવા માટે ચેતકની નીચે આવેલા અધશ્ચેતક (hypothalamus)માં કાપો મૂકવાની શસ્ત્રક્રિયા કરાય છે. તેને ત્રિપરિમાણી અધશ્ચેતકછેદન (stereotactic hypothalamotomy) કહે છે. કેટલાક અંત:સ્રાવ (hormone) આધારિત અને બિનઆધારિત કૅન્સરની પીડા રોકવા માટે પિયૂષિકાગ્રંથિના છેદનની શસ્ત્રક્રિયા પણ કરાય છે. માનસિક વિકારમાં ઉદભવતી પીડાને કાબૂમાં લેવા માટે મોટા મગજની વલયાકાર (cingulate) નામની ગડીનું છેદન કરાય છે. આંચકી અથવા ખેંચ (convulsion)ના વિકારોમાં ત્રિપરિમાણી શસ્ત્રક્રિયાના પ્રયોગો થયા છે પરંતુ તે ખાસ સફળ રહ્યા નથી; પરંતુ ત્રિપરિમાણી તક્નીકને આધારે આંચકીના રોગો અને અપસ્મારનું નિદાન કરવામાં આવે છે. કેટલાક માનસિક વિકારોમાં ત્રિપરિમાણી શસ્ત્રક્રિયા કરાય છે; જેમ કે, વર્તનવિકારો (behavioral disorders)માં મગજની બદામઆકારી ગડી(amygdala)માં, જાતીય વિકારો અને આક્રમકતા (aggressiveness)ના વિકારોમાં ચેતક અને અધશ્ચેતકમાં તથા અસાધ્ય ખિન્નતા (depression) કે આગ્રહક વિચાર અને અનિવાર્ય વર્તનના વિકાર(obsessive-cumpulsive disorder)માં વલયાકારી (cingulate) નામની ગડીમાં છેદ મૂકીને સારવાર કરાય છે.

(2) ઉત્તેજક પ્રક્રિયાઓ : અનિયંત્રિત દુખાવો તથા અનિયંત્રિત હલનચલનના વિકારોમાં ઉત્તેજક પ્રક્રિયાઓ પણ કરી શકાય છે. સૌ પ્રથમ યુલ અને હીથે મગજમાં આવેલા સપુચ્છ ચેતાકેન્દ્ર (caudate nucleus)ના ઉત્તેજન વડે દુખાવાનું નિયંત્રણ કરવાના પ્રયોગો કર્યા હતા. હાલ અધશ્ર્ચેતક, સપુચ્છ ચેતાકેન્દ્ર અને નાના  મગજના વિવિધ ભાગોને ત્રિપરિમાણી ઉત્તેજક પ્રક્રિયા વડે ઉત્તેજિત કરીને અસાધ્ય દુખાવાની સારવાર કરવાનું સૂચવાય છે. તેવી જ રીતે નાના મગજનાં દંતિલ (dentate) અને અન્ય ચેતાકેન્દ્રોનું ઉત્તેજન કરીને સ્નાયુઓની સતત સ્નાયુ સંકોચનશીલતા (spasticity)ની સારવાર કરવાનું સૂચવાય છે.

(3) પ્રકીર્ણ ઉપયોગો : મગજની અંદર ઊંડે આવેલી કેટલીક ચોક્કસ ગાંઠોની શસ્ત્રક્રિયામાં અન્ય સામાન્ય વિસ્તારોને ઈજા થવાની સંભાવના રહે છે. તેથી તેમનું સ્થાન નક્કી કરવામાં, પેશીનો નાનો ટુકડો લઈને તેનું સૂક્ષ્મદર્શકીય નિદાન કરવામાં પેશીપરીક્ષણ (biopsy) તથા તેમનો નાશ કરીને સારવાર કરવાના કાર્યમાં ત્રિપરિમાણી શસ્ત્રક્રિયા ખાસ ઉપયોગી રહે છે. તેમાં સી.ટી.સ્કૅન એમ.આર.આઈ તથા પૉઝિટ્રોન એમિશન ટૉમોગ્રાફી(PET)ની વિકસેલી તક્નીકથી ગાંઠનું સ્થાન નિશ્ચિત કરવામાં સુગમતા રહે છે. ત્રિપરિમાણી પ્રક્રિયા દ્વારા ગાંઠ અને તેની આસપાસના સામાન્ય વિસ્તારોનો નકશો તૈયાર કરી શકાય છે. જો કલિલકોષ્ઠ (colloid cyst) થઈ હોય તો તેનું પ્રવાહી બહાર કાઢી શકાય છે અને લોહીની ગાંઠ થઈ હોય તો તેને દૂર કરી શકાય છે. મગજની નસોની કુસંરચનાઓ (malformations) હોય કે તેનો કોઈ ભાગ પહોળો થઈને ફુગ્ગા જેવું વાહિની-વિસ્ફારણ (aneurysm) કરતો હોય તો તેમાંનું લોહી ગંઠાઈને તેને બંધ કરી દે એવી પ્રક્રિયાઓ ત્રિપરિમાણી પદ્ધતિ દ્વારા કરાય છે. કુસંરચના કે પહોળી થયેલી નસ ફૂટી જવાને કારણે થતા જીવનજોખમી વિકારો અટકાવી શકાય છે. સ્તનનાં કે અન્ય અંત:સ્રાવ આધારિત કૅન્સરની સારવારમાં તથા મધુપ્રમેહને કારણે થતા ર્દષ્ટિપટલના વિકારોની સારવારમાં ત્રિપરિમાણી પદ્ધતિને  આધારે પીયૂષિકા (pituitary) ગ્રંથિનો નાશ કરાય છે.

સારણી 2 : ત્રિપરિમાણી ઉત્તેજન અને સૂક્ષ્મવીજાગ્રો વડે કરાતી નોંધણીની અસરકારકતા

	પરિમાણ	વીજ–ઉત્તેજન	સૂક્ષ્મ વીજાગ્રનોંધણી
1.	સુરક્ષિતતા	ઊંચી	ઊંચી
2.	સ્થાન-નિશ્ચયન માટેની ઝડપ	ઘણી	મધ્યથી ઓછી
3.	સ્થાન-નિશ્ચયનની ચોકસાઈ	± 1–2 મિમી.	માઇક્રોન કે 1 મિમીથી પણ ઓછી (વધુ ચોક્કસ)
4.	દર્દીના સહકારની આવશ્યકતા	વધુ જરૂરી	ઓછી જરૂરી
5.	સાધનોની કક્ષા	સામાન્ય અને સરળ સાધનો	વિશિષ્ઠ અને સંકુલ સાધનો
6.	નકશો બનાવી શકવાની ક્ષમતા	સારી	ઉત્તમ
7.	વિવિધ સંરચનાઓ ઓળખી કાઢવાની ક્ષમતા	વધુ (ચેતાતંતુઓ સહિત)	ઓછી (ચેતાતંતુઓ વગર)
8.	ક્રિયાશીલતાની ર્દષ્ટિએ સંરચનાઓની ઓળખ	ન થાય.	મધ્યમથી વધુ
9.	આસપાસની સંરચનાઓની ઓળખ	થાય.	ન થાય

સ્થાન–નિશ્ચયન : મગજની અંદર આવેલાં પ્રવાહી ભરેલાં પોલાણોને નિલયો (ventricles) કહે છે. તેમાં વિકિરણરોધી (radioopaque) દ્રવ્ય નાંખીને તેનાં ચિત્રણો લેવામાં આવે ત્યારે તે મગજની અંદરના વિવિધ વિસ્તારોનાં સ્થાન નિશ્ચયન(localization)માં ઉપયોગી બને છે. મસ્તિષ્ક-નકશાપોથી (brain–atlas)નો તેમાં ઉપયોગ કરાય છે.  બદામ આકાર(amygdala)ની ગડી જેવા વિસ્તારોમાં એક્સ-રે ચિત્રણ વડે જ સ્થાન નિશ્ચિત કરી શકાય છે. જુદા જુદા વિસ્તારોમાં જુદા જુદા તલપટલનો સંદર્ભ લેવાય છે. આ પ્રકારે નિશ્ચિત કરાયેલ રચનાલક્ષી (anatomic) સ્થાન ઘણી વખત મુખ્ય ક્રિયાશીલ સ્થાનથી અલગ પડે છે. માટે સાથે સાથે ક્રિયાલક્ષી (functional) સ્થાન-નિશ્ચયન પણ જરૂરી બને છે. મગજનો વીજ-આલેખ (electroencephalogram) તે માટે જોઈએ એટલી ચોકસાઈવાળી માહિતી આપતો નથી. તેથી વીજ-ઉત્તેજન અને સૂક્ષ્મવીજાગ્રો (microelectrodes) વડે ક્રિયાલક્ષી સ્થાન નિશ્ચિત કરાય છે. આ બંને પદ્ધતિઓ અંગેની અગત્યની માહિતી સારણી 2માં દર્શાવી છે. બંને પદ્ધતિઓની આગવી વિશેષતાઓ છે. જોકે હજુ પણ ઉત્તેજનપ્રક્રિયાનો વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે. આ ઉપરાંત પ્રવાહી નાઇટ્રોજન વડે ટૂંકા ગાળાની મગજના ચોક્કસ વિસ્તારમાં ઈજા કરીને પણ ક્રિયાલક્ષી સ્થાન-નિશ્ચયન કરી શકાય છે.

સાધનો અને પદ્ધતિઓ : જેમ પ્રાણીઓ માટે તેમ માણસ માટે પણ વિવિધ પ્રકારનાં ચોકઠાં (frame) બનાવવામાં આવ્યાં છે. તેમાંથી સી. બટ્રાન્ડ, ગીઓટ, કેલી, લેક્સેલ નેરબૅયાશિ, રાઇચર્ટ, સુગીતા, ટેલેઇરેક તથા વેલ્સ અને બ્રાઉનરૉબટર્સ – વેલ્સનાં ચોકઠાં વધુ વપરાશમાં છે. તે લગભગ ± 1 મિમી.ની મર્યાદા સુધી ચોક્કસ પણ છે. તે દરેકને સૌપ્રથમ માથા પર ગોઠવ્યા પછી તેના સ્થાન કે ખૂણામાં ફેરફાર કરી શકાતો નથી. ખોપરીમાં છેદ પાડીને શસ્ત્રક્રિયા કરવા માટે વિવિધ પદ્ધતિઓ વપરાય છે. સી. બર્ટ્રાન્ડ અને તેમના જૂથે મૂળ મનોવૈજ્ઞાનિક શસ્ત્રક્રિયામાં વપરાતા શ્વેતદ્રવ્યછેદક-(leucotome)નું નાના સ્વરૂપનું સાધન વાપર્યું હતું. ટોચ પર –20° સે. હોય તેવા શીતકારી નિવેશકો (cooling probes) પણ વપરાય છે. લેકસેલના ચોકઠા સાથે પ્રોટોનનો કિરણપુંજ (proton beam) વાપર્યો હતો. જોકે તેમાં થતી મગજની પેશીની ઈજા કાયમી પ્રકારની હોય છે અને તે ઘણા સમય પછી જોવા મળે છે. વિકિરણશીલ દ્રવ્યને મગજની રોગગ્રસ્ત પેશીમાં મૂકવાની પદ્ધતિ પણ વિકસેલી છે. તે જ રીતે ગરમી વડે કે લેઝર કિરણો વડે પણ શસ્ત્રક્રિયા થાય છે. હવે કમ્પ્યૂટર–સહાય વડે ત્રિપરિમાણી શસ્ત્રક્રિયા કરવાની પદ્ધતિ વિકસી છે. વળી આ પ્રકારની શસ્ત્રક્રિયાને મદદરૂપ થવા માટે વિવિધ પ્રકારના મસ્તિષ્ક-નકશા પણ બનાવવામાં આવ્યા છે. તેમાં એન્ડ્રૂને વૉટ કિન્સ (1969), અફશર (1978), હૅસ્લર (1979), સ્પાયજેલ અને વાસિસ (1952), સ્ઝીકલ (1977), તસ્કર (1982) તથા બ્યુરેન અને બ્રુકના નકશાઓ નોંધનીય છે.

એમ.આર.આઈ અને સી. ટી. સ્કૅન–આધારિત પ્રણાલીઓ : કોઝમેન–રૉબટ્ર્સ-વેલ્સની દ્વિપરિમાણીય સી. ટી. સ્કૅન કે એમ.આર. આઇ.-આધારિત માહિતીનો ત્રિપરિમાણી શસ્ત્રક્રિયામાં ઉપયોગ કરવાની પદ્ધતિ હાલ પ્રચલિત છે. તેમાં શીર્ષવલય(head ring)ને માથાને ગોળ ફરતું ગોઠવીને જડી દેવામાં આવે છે. સ્થાન-નિશ્ચાયક પ્રણાલીને તેની સાથે જોડવામાં આવે છે અને દર્દીનો સી. ટી સ્કૅન કે એમ.આર.આઇ. લેવાય છે (જુઓ નીચેની આકૃતિ). 9 સંદર્ભબિન્દુઓ વડે અગ્રપશ્ચ (anteroposterior), પાર્શ્વીય (lateral) અને ઊભો (vertical) – એમ ત્રણે યામ (coordinates) ગણી કાઢવામાં આવે છે. ચોકઠાંની ગોઠવણીને સમસ્થિતિકારક (simulator) યંત્ર વડે ચકાસવામાં આવે છે. ત્યારબાદ જીવાણુરહિત ચાપ-પ્રણાલી (sterile arc system) વડે શસ્ત્રક્રિયા કરાય છે. વિવિધ સાધનો વડે બંધપેશીપરીક્ષણ (close biopsy), નાના છિદ્ર દ્વારા પેશીપરીક્ષણ કે ઉચ્છેદન (resection), અંત:દર્શક(endoscope)ની મદદથી દોષવિસ્તારનું નિરીક્ષણ અને વિશિષ્ટ નિવેશકની મદદથી અલ્ટ્રાસોનોગ્રાફી કરી શકાય છે તથા યોગ્ય સાધનો વડે ક્રિયાશીલ ચેતાકીય શસ્ત્રક્રિયા કરી શકાય છે.

શિલીન નં. શુક્લ

વિપુલ સુ. અમીન