એક્સ-રે વિદ્યા

એક્સ-રે વિદ્યા : એક્સ-રે, અન્ય વિકિરણો (radiation) અને બિન-વિકિરણશીલ તરંગોની મદદથી નિદાન અને સારવાર કરવાની તબીબી શાખા. નિદાન માટે વિવિધ ચિત્રણો (images) મેળવાય છે, જ્યારે સારવારના ક્ષેત્રે વિકિરણચિકિત્સા (radiotherapy) અને અંત:ક્રિયાલક્ષી (interventional) અથવા સહાયક એક્સ-રે વિદ્યા વિકસ્યાં છે. બીજા વિશ્વયુદ્ધ પછી અલ્ટ્રાસોનોગ્રાફી (જુઓ : અલ્ટ્રા- સોનોગ્રાફી અને અલ્ટ્રાસોનોગ્રાફી, સગર્ભાવસ્થામાં) તથા ચુંબકીય અનુનાદી ચિત્રણ (magnetic resonance imaging, MRI) જેવા વિકિરણશૂન્ય તરંગોનો નિદાનક્ષેત્રે ઉપયોગ વધ્યો છે. અવકાશી સંશોધનો અને પૃથ્વીની સપાટીના ફોટા મેળવવા માટે વપરાતા અતિસ્પષ્ટદર્શી (high resolution) ટેલિવિઝન, કમ્પ્યૂટર અને માહિતીસંગ્રહની ટેકનિકના વિકાસે ડિજિટલ રેડિયોગ્રાફી, અતિવિકસિત કમ્પ્યૂટરસંચાલિત અક્ષીય આડછેદી ચિત્રણ (computerised axial tomography, CAT scan), પૉઝીટ્રૉન એમિશન ટોમૉગ્રાફી વગેરે વિકસ્યાં છે. આ મોંઘી પણ શરીરને બિનજોખમી (noninvasive) પદ્ધતિઓ વિકસિત અને કેટલાક વિકાસશીલ દેશોમાં વપરાશમાં છે. ઝેરોગ્રાફી તથા થર્મોગ્રાફી જેવી નિદાન-પદ્ધતિઓ પણ વિકસાવવામાં આવી રહી છે.

પ્રણાલિકાગત એક્સ–રે ચિત્રણો : એક્સ-રે નળીમાં ઉત્પન્ન કરાયેલા એક્સ-રે જ્યારે શરીરમાંથી પસાર થાય છે ત્યારે હાડકા જેવી એક્સ-રે-અપારવાહક (radio-opaque) પેશીઓની છાયા પડે છે, જે એક્સ-રેની માફક નરી આંખે જોઈ શકાતી નથી. શરીરની વિવિધ પેશીઓની એક્સ-રે-પારવાહકતા (radiolucency) અલગ અલગ હોય છે. વળી, શરીરના અવયવો આગળ-પાછળ કે આજુબાજુ હોય છે તેથી તેમનામાંથી પસાર થતા એક્સ-રે ઝાંખી કે ઘેરી, આજુબાજુ કે એકબીજા પર પડતી છાયા ઉત્પન્ન કરે છે. પેશીની ઘનતા, તેની જાડાઈ, પરમાણુક્રમાંક પણ આવી છાયાને અસર કરે છે. શરીરમાંથી પસાર થતા એક્સ-રેને સીધેસીધી ફોટોગ્રાફી કે એક્સ-રે માટેની વિશિષ્ટ ફિલ્મ પર અથવા અભિજ્ઞાપક (detector) દ્વારા ઝીલીને ચિત્રણ-તીવ્રતાવર્ધક (image intensifying) પડદા પર, પ્રતિદીપ્તિદર્શી (fluoroscopic) પડદા પર, ચિત્રપટ કે ટેલિવિઝન પર ચિત્રણો મેળવી શકાય છે (જુઓ આકૃતિ 1).

ફોટોગ્રાફીની સાદી ફિલ્મમાં પૃષ્ઠપડ(backing layer)ની એક જ બાજુ પ્રકાશસંવેદી (photosensitive) પડ આવેલાં હોય છે, જ્યારે એક્સ-રેની ફિલ્મમાં પૃષ્ઠપડની બંને બાજુએ સિલ્વર હેલાઇડના સ્ફટિકોનું પડ આવેલું હોય છે. (આકૃતિ 2). એક્સ-રેને ચોક્કસ દિશામાં ફેંકવામાં મુશ્કેલી પડતી હોવાથી એક્સ-રે ફિલ્મ મોટી હોય છે. તેના પર ફક્ત શ્વેત-શ્યામ ચિત્રણ ઊપસી શકે છે. જુદા જુદા અવયવો અને અંગોનાં સ્પષ્ટ ચિત્રણો મેળવવા કેટલાક નિશ્ચિત ખૂણાએથી એક્સ-રે આપાત કરાય છે અને અલગ અલગ ર્દશ્યો (views) લેવાય છે. (આકૃતિ 3). ફરતી એક્સ-રે નળી દ્વારા વિવિધ ખૂણાએથી વારાફરતી એક જ ફિલ્મ પરનાં ચિત્રણો વડે શરીરના જે તે ભાગનો આડો છેદ લીધો હોય એવું આડછેદી ચિત્રણ (tomogram) લઈ શકાય છે. (આકૃતિ 4). એક્સ-રે નળી, ફિલ્મ તથા તે બંનેની વચ્ચે રખાયેલા શરીરના ભાગનું સ્થાન, વીજતરંગોનું કિલોવૉટ અને મિલી-ઍમ્પિયરમાં મૂલ્ય, વિકિરણસંસર્ગ-(exposure)નો સમયગાળો તથા દર્શકપડદાનો પ્રકાર અને સ્થાન વગેરે વિવિધ બાબતોની ચોકસાઈ રખાય છે. વિશિષ્ટ પેશીઓનાં ચિત્રણો લેતી વખતે પરાવર્તિત એક્સ-રે દ્વારા ચિત્રણની સ્પષ્ટતા ઘટે નહિ તે માટે સ્થિર કે ખસેડી શકાતી જાળી(grid)નો ઉપયોગ કરાય છે. સ્તનની મૃદુપેશીનાં ચિત્રણો મેળવવા સ્તનચિત્રણ-ઉપકરણ (mammography unit) જેવા વિશિષ્ટ સાધનની જરૂર પડે છે. શરીરનાં પોલાણ ધરાવતા અવયવો તથા અન્ય મૃદુપેશીઓને દર્શાવવા ઘણી વખત વિકિરણરોધી અથવા એક્સ-રે-અપારવાહક પદાર્થો(contrast media)ની જરૂર પડે છે.

બેરિયમ સલ્ફેટ તથા ડાયાનોસીલ જેવા આયોડીન વગરના અને સોડિયમ અથવા મેગ્લુમાઇનના ડાટા ટ્રાઇઝોએટ, ઇઓથોલેમેટ, ઇપોડેટ, ઇઓડીપેમાઇડ, ઇઓગ્લાયકેમાઇડ, આયોકાર્મેટ વગેરે આયોડીન ધરાવતા ક્ષારોનો ઉપયોગ કરીને અન્નમાર્ગ, પિત્તમાર્ગ, શ્વસનમાર્ગ, મૂત્રમાર્ગ, અશ્રુમાર્ગ, લાળગ્રંથિઓ, લોહીની તથા લસિકા(lymph)વાહી નસો, કરોડરજ્જુ અને ચેતામૂળ (nerve root) તથા સ્ત્રીઓના પ્રજનનમાર્ગનાં ચિત્રણો મેળવી શકાય છે.

સી. એ. ટી. સ્કૅન (આકૃતિ 5) : હાઉન્સફીલ્ડ (1973) દ્વારા સૌપ્રથમ વિકસાવેલી આ એક્સ-રે નિદાનપદ્ધતિ માટે અતિવિકસિત ઉપકરણ દ્વારા સમાંતરિત એક્સ-રેનો પુંજ (beam) શરીરના નિશ્ચિત ભાગમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે અને બીજી બાજુ રખાયેલા અભિજ્ઞાપક(detector)ની મદદથી તેના ફોટૉનને ઝીલી લઈને ત્વરિત અંકીય કમ્પ્યૂટર દ્વારા તેમનું મૂલ્યાંકન કરાય છે. તેમને જુદી જુદી પેશીની વિકિરણ-પારવાહકતાના તફાવતને તથા ચામડીથી તેનું અંતર નિશ્ચિત કરીને ચિત્રણરૂપે રજૂ કરાય છે. દર્દીને સરકતા ટેબલ પર સુવાડીને ચકાસણી-કક્ષ(scanning gantry)માંથી પસાર કરાય છે અને તે સમયે અગાઉ આડછેદી ચિત્રણમાં દર્શાવ્યું છે તેમ એક્સ-રે ઉત્પાદક અને એક્સ-રે ઝીલનાર ઉપકરણ દર્દીની આસપાસ તેને કેન્દ્ર બનાવીને ગોળ ફરે છે. આ રીતે 13 મિમી. જાડાઈનાં ચિત્રણો મળે છે. શરીરના કોઈ પણ ભાગની તપાસ માટે તેનો ઉપયોગ કરી શકાય છે પરંતુ તે મુખ્યત્વે મગજ, કરોડના મણકા, છાતી અને પેટના અવયવોની તપાસ માટે ખૂબ ઉપયોગી છે.

ન્યૂક્લિયર મેડિસિન : વિકિરણશીલ (radioactive) સમસ્થાનિક-(isotops)ની વિકિરણશીલતાનો નિદાન અને ચિકિત્સા માટે ઉપયોગ કરવાનો પાયો વેજનરે નાખ્યો. ગૅમા-વિકિરણ આપતા સમસ્થાનિકયુક્ત પદાર્થો શરીરક્રિયામાં અન્ય પદાર્થોની જેમ જ ભાગ લે છે અને તેમની મર્યાદિત વિકિરણશીલતાને કારણે સલામત ગણાય છે. ગૅમા-વિકિરણોને ગૅમા-કૅમેરા વડે ઝીલી ચિત્રણો મેળવી શકાય છે. વિવિધ સમસ્થાનિકોનો ઉપયોગ થાય છે, પરંતુ સૌથી વધુ ⁹⁹Tc^m(ટેક્નેશિયમ)નો ઉપયોગ થાય છે. તેના દ્વારા યકૃત, મૂત્રપિંડ, હાડકાં, ઓર (placenta) તથા ફેફસાંનાં ચિત્રણો મળે છે. વળી પરટેકનેટ વડે મગજ, સેલેનિયમ (-75) મિથિયોનિન વડે સ્વાદુપિન્ડ (pancreas), I-131 વડે ગલગ્રંથિ તથા ગૅલિયમ (-67) સાઇટ્રેટ વડે ગૂમડાંનાં ચિત્રણ મેળવી શકાય છે. વિવિધ અવયવોનાં ચિત્રણો ઉપરાંત હૃદય અને ફેફસાના કાર્યને દર્શાવવામાં ઘણી પ્રગતિ થઈ છે. (આકૃતિ 6).

ચુંબકીય અનુનાદી ચિત્રણ (MRI) : અગાઉ ન્યૂક્લિયર (nuclear) ચુંબકીય અનુનાદ(NMR)ના નામે ઓળખાતી આ પદ્ધતિનો તબીબી ક્ષેત્રે ઉપયોગ ડેમેડિયને (1971) અને લેન્ટરબરે (1973) સૂચવ્યો હતો. શરીરમાં બધે ફેલાયેલા હાઇડ્રોજનના આયન ભારે ચુંબકીય વિસ્તારમાં દ્વિધ્રુવી (dipolar) ચુંબકની માફક વર્તીને જે-તે ચુંબકીય વિસ્તારને અનુરૂપ દિશામાં ગોઠવાય છે. તેમના દ્વારા પુન:ઉત્સારી (reemitted) તથા અવશોષિત (absorbed) ઊર્જાના ક્વૉન્ટમને કમ્પ્યૂટર વડે માપીને ચિત્રણ મેળવાય છે. આવાં ચિત્રણો ઊભાછેદ અને આડછેદ એમ બંને પ્રકારનાં હોઈ શકે છે. મુખ્યત્વે મૃદુપેશીઓ અને હાડકાંના સાંધાના રોગોમાં આબેહૂબ ચિત્રણો મેળવવામાં તેમનો ઉપયોગ થાય છે.

સારણી 1 : વિકિરણશીલ સમસ્થાનિકોનો તબીબી ઉપયોગ

(અ) નિદાનલક્ષી	(1) બહિર્દેહી :	વિકિરણશીલ-પ્રતિરક્ષાલક્ષી આમાપન (radio immunoassay), જુઓ ‘આમાપન’
	(2) અંતર્દેહી :	(ક) આમાપનલક્ષી : ગલગ્રંથિ- (thyroid gland)ની કાર્યક્ષમતા, લોહીનું કદ, ગુચ્છીગલન દર (GFR, જુઓ ઉત્સર્ગતંત્ર અને ઉત્સર્ગક્રિયા) (ખ) ચિત્રણલક્ષી : યકૃત, મૂત્રપિંડ, હાડકાં, મગજ, ગલગ્રંથિ, ફેફસાંનાં ચિત્રણો
(આ) ચિકિત્સા :	(1) બહિર્દેહી :	વિકિરણચિકિત્સા (radiotherapy)
	(2) અંતર્દેહી :	(ક) સ્થાનિક : વિષમ અતિકાયતા (acromegaly) અને આમવાતી સંધિશોથ- (rheumatoid arthritis)ની સારવાર (ખ) નસ વાટે પ્રવેશ : પૉલિસાઇથિમિયા વીરા અને અતિગલગંડિતા (hyperthyroidism)ની સારવાર

મૃદુપેશીઓ અને તેમના ક્રિયામાપન માટે PET, ઝેરોગ્રાફી તથા થર્મોગ્રાફી જેવી નિદાનપદ્ધતિઓ વિકસાવવામાં આવી રહેલી છે.

એક્સ-રે વિદ્યાનો ચિકિત્સાક્ષેત્રે પણ ઘણો વિકાસ થયો છે. નિદાન અને ચિકિત્સામાં સહાયક અથવા અંત:ક્રિયાલક્ષી (inter- ventional) એક્સ-રે વિદ્યા તથા રેડિયો-ચિકિત્સા (radiotherapy) તેના મુખ્ય બે વિભાગો છે.

રેડિયો–ચિકિત્સા : એક્સ-રે અને અન્ય વિકિરણોની મદદથી કૅન્સરના કોષોનો નાશ બે રીતે કરી શકાય છે. ગાંઠની પાસે વિકિરણશીલ પદાર્થ મૂકવાની પદ્ધતિને સમીપસ્થાની ચિકિત્સા (brachytherapy) કહે છે, જ્યારે શરીરની બહાર, ગાંઠથી દૂર મોટા ઉપકરણ દ્વારા અપાતી સારવારને દૂરસ્થ ચિકિત્સા (teletherapy) કહે છે. મૅરી ક્યુરીએ રેડિયમ શોધ્યું અને તેનાં વિકિરણોની તબીબી ઉપયોગિતા પણ નોંધી હતી. અગાઉ પેશીમાં રેડિયમ કે રેડોન મુકાતું. હાલ કુદરતી સમસ્થાનિકોની જગ્યાએ માનવસર્જિત સમસ્થાનિકો વપરાશમાં છે. દા.ત., ⁶⁰Co, ¹³⁷Cs, ¹⁴²Ir, ¹⁹⁸Au, ¹²⁵I અને ¹³¹I. સુપર વોલ્ટેજવાળાં ઉપકરણોમાં ⁶⁰Cના ક્ષય (decay) દ્વારા 2થી 35 MeVના ગાળા(range)માં એક્સ-રે ઉત્પન્ન કરાય છે. કેટલાંક વીજસાધનો દ્વારા અતિ-ઊર્જિત ફોટોન અને ઇલેક્ટ્રૉન પણ ઉત્પન્ન કરાય છે. રૈખિક પ્રવેગક (linear accelerator) નામનું સાધન આ માટે ઘણું ઉપયોગી છે. અનુકલ્પક (simulator) નામના યંત્રની મદદથી તથા અન્ય સિદ્ધાંતોને આધારે તેમજ વિકિરણવિદ્ ભૌતિકશાસ્ત્રી અને માત્રામાપવિદ્(dosimetrist)ની સહાયથી ડૉક્ટર વિકિરણની માત્રા નક્કી કરે છે. રૈખિક પ્રવેગક વડે અપાતી સારવાર સામાન્ય પેશીને ઓછું નુકસાન કરે છે.

સહાયક અથવા અંત ક્રિયાલક્ષી એક્સ–રે વિદ્યા : એક્સ-રેની વિદ્યાની વિવિધ પ્રવિધિઓ દ્વારા શરીરમાં અવયવ, લોહીની નસો, ભરાયેલું પરુ કે પ્રવાહી અથવા ગાંઠનું ચોક્કસ સ્થાન જાણી શકાય છે. ત્યારબાદ વિવિધ પ્રકારનાં જીવપેશી-પરીક્ષણો (biopsy) કરી શકાય છે. ફેફસાં કે હૃદયની આસપાસ અથવા પેટની પરિતનગુહા(peritoneal cavity)માં ભરાયેલા પ્રવાહીનું સ્થાન નિશ્ચિત કરીને તેને દૂર કરી શકાય છે. તેવી જ રીતે ગૂમડામાંનું પરુ કે મૂત્રપિંડમાં થયેલા કોષ્ઠ(cyst)નું પ્રવાહી દૂર કરી શકાય છે. અવરોધને કારણે મૂત્રપિંડમાં મૂત્ર કે પિત્તાશયમાં પિત્ત ભરાઈ રહ્યું હોય તો તેનું સ્થાન નિશ્ચિત કરીને તે દૂર કરી શકાય છે. પિત્તમાર્ગમાં ફસાયેલી પથરીને દૂર કરવાનું પણ તેવી જ રીતે શક્ય બન્યું છે. વળી જે-તે અવયવ કે રોગગ્રસ્ત સ્થાને દવાને સીધેસીધી નાંખવી હોય તો એક્સ-રે વિદ્યા દ્વારા નસો કે માર્ગ નિશ્ચિત કરી શકાય છે. આમ વિવિધ પ્રવિધિઓ અને પ્રક્રિયાઓ દ્વારા અંત:ક્રિયાલક્ષી એક્સ-રે વિદ્યા ઉપચારક્ષેત્રે પણ સહાયક નીવડે છે.

શિલીન નં. શુક્લ

નરેન્દ્ર એલ. પટેલ