एक्स–रेको खोज कसरी भयो ? शरीरभित्र हेर्ने प्रविधिको रोचक इतिहास

शरीर नचिरी भित्रका हड्डी र अन्य संरचना हेर्न सकिने प्रविधि कसरी जन्मियो ? अस्पतालमा हड्डी भाँचिएको छ कि छैन, शरीरमा कुनै वस्तु अड्किएको छ कि छैन वा फोक्सोमा केही असामान्य समस्या देखिएको छ कि छैन भन्ने पत्ता लगाउन एक्स–रे सामान्य परीक्षण बनेको छ ।

तर करिब १३० वर्षअघि चिकित्सकसँग शरीरभित्र हेर्ने यस्तो सहज माध्यम थिएन । बिरामीको शरीरभित्रको अवस्था थाहा पाउन धेरै कुरा बाहिरी लक्षण र शारीरिक परीक्षणमै निर्भर हुन्थ्यो ।

यही अवस्थामा सन् १८९५ मा जर्मन भौतिकशास्त्री विल्हेम कोनराड रोन्टगेनले गरेको एउटा अप्रत्याशित खोजले चिकित्सा विज्ञानमा ठूलो परिवर्तन ल्यायो । उनले नयाँ प्रकारका किरण पत्ता लगाए, जसलाई उनले तत्काल यसको प्रकृति थाहा नभएकाले ‘एक्स–रे’ नाम दिए । केही वर्षमै यही प्रविधि शरीरभित्र नहेरी हड्डीको अवस्था पत्ता लगाउने महत्वपूर्ण माध्यम बन्यो ।

अनपेक्षित रूपमा भएको एक्स–रेको खोज

सन् १८९५ मा रोन्टगेन जर्मनीको वुर्जबर्ग विश्वविद्यालयमा कम दबाब भएको ग्यासबाट विद्युतीय प्रवाह हुँदा हुने घटनाबारे अनुसन्धान गरिरहेका थिए । त्यसबेला वैज्ञानिकहरूले क्याथोड किरणसँग सम्बन्धित विभिन्न प्रयोग गरिरहेका थिए ।

८ नोभेम्बर १८९५ को साँझ रोन्टगेनले आफ्नो प्रयोगशालामा एउटा असामान्य घटना देखे । उनले डिस्चार्ज ट्युबलाई बाक्लो कालो कार्डबोर्डले छोपेर कोठामा प्रकाश नछिर्ने बनाएका थिए । तर ट्युबबाट केही दूरीमा राखिएको बेरियम प्लाटिनोसाइनाइडले लेप गरिएको स्क्रिन हल्का चम्किरहेको उनले देखे ।

क्याथोड किरण त्यति टाढासम्म पुग्न नसक्ने भएकाले स्क्रिन किन चम्कियो भन्ने प्रश्नले उनलाई थप अनुसन्धान गर्न प्रेरित गर्‍यो । उनले लगातार प्रयोग गर्दै जाँदा नयाँ किरणले कार्डबोर्ड, काठजस्ता केही पदार्थ पार गर्न सक्ने तर बाक्ला पदार्थ र हड्डीजस्ता संरचनाबाट फरक व्यवहार देखाउने पत्ता लगाए ।

यी किरणको वास्तविक प्रकृति त्यतिबेला अज्ञात भएकाले रोन्टगेनले अंग्रेजी अक्षर ‘एक्स’ प्रयोग गरेर यसलाई एक्सरे नाम दिए । पछि यी किरण विद्युत चुम्बकीय विकिरणको एक प्रकार भएको पुष्टि भयो ।

पहिलो एक्स–रे तस्वीर कसको थियो ?

रोन्टगेनले नयाँ किरणको प्रयोग गर्दै विभिन्न वस्तुका तस्वीर लिन थाले । त्यसपछि उनले मानिसको शरीरमा यसको प्रयोग गर्न सकिने सम्भावना परीक्षण गरे ।

उनले आफ्नी पत्नी अन्ना बर्था लुडविग रोन्टगेनको हातलाई फोटोग्राफिक प्लेटमाथि केही समय राखेर एक्स–रे तस्वीर लिए । त्यसमा हातका हड्डी र औँलामा लगाइएको औँठी स्पष्ट देखिएको थियो । यो तस्वीरलाई चिकित्सा इमेजिङको इतिहासमा अत्यन्त महत्वपूर्ण प्रारम्भिक एक्स–रे तस्वीर मानिन्छ ।

यो तस्वीर सार्वजनिक भएपछि वैज्ञानिक र चिकित्सक मात्र होइन, सर्वसाधारणसमेत आश्चर्यचकित भए । पहिलोपटक शरीर नचिरी मानव शरीरभित्रका हड्डी हेर्न सम्भव भएको थियो ।

‘एक्स–रे’ नाम किन राखियो ?

रोन्टगेनले पत्ता लगाएको नयाँ विकिरणको प्रकृति त्यतिबेला उनलाई थाहा थिएन । त्यसैले उनले अज्ञात वस्तु वा परिमाणका लागि गणितमा प्रयोग हुने ‘एक्स’ अक्षर प्रयोग गर्दै एक्सरे नाम राखे । पछि वैज्ञानिकहरूले यी किरण विद्युतचुम्बकीय विकिरण भएको पत्ता लगाए । आज एक्स–रेलाई विद्युतचुम्बकीय स्पेक्ट्रममा उच्च ऊर्जायुक्त र छोटो तरंगदैध्र्य भएको विकिरणका रूपमा बुझिन्छ ।

खोज भएको केही सातामै चिकित्सा क्षेत्रमा प्रयोग

रोन्टगेनको अनुसन्धान सार्वजनिक भएपछि एक्स–रेको प्रयोगमा विश्वभरका चिकित्सक र वैज्ञानिकको चासो बढ्यो । मानिसको शरीरभित्रका हड्डी हेर्न सकिने भएकाले चोटपटक र फ्र्याक्चरको निदानमा यसको सम्भावना तत्काल देखियो । एक्स–रेको खोज सार्वजनिक भएको केही सातामै चिकित्सकहरूले हड्डी भाँचिएको पत्ता लगाउन, शरीरमा अड्किएका गोली वा अन्य वस्तुको स्थान पहिचान गर्न र केही रोगको कारण बुझ्न यसको प्रयोग गर्न थालेका थिए । यसले चिकित्सा क्षेत्रमा एउटा नयाँ युग सुरु गर्‍यो—शल्यक्रिया नगरी शरीर भित्र हेर्ने युग ।

आजका जस्ता सुरक्षित थिएनन् एक्स–रे मेसिन

आजको आधुनिक एक्स–रे मेसिनसँग तुलना गर्दा प्रारम्भिक उपकरण निकै अस्थिर र कम प्रभावकारी थिए । एक्स–रेको मात्रा र ऊर्जा नियन्त्रण गर्न कठिन थियो । त्यसबेला विकिरणबाट हुन सक्ने स्वास्थ्य जोखिमबारे पनि पर्याप्त जानकारी थिएन ।

त्यसैले प्रारम्भिक समयका केही वैज्ञानिक, चिकित्सक र प्राविधिक लामो समयसम्म विकिरणको सम्पर्कमा आउने गर्थे । पछि विकिरणको जोखिमबारे वैज्ञानिक ज्ञान बढ्दै गएपछि सुरक्षा मापदण्ड र संरक्षणका उपाय विकसित भए ।

कुलिज ट्युबले एक्स–रे प्रविधिमा ठूलो परिवर्तन ल्यायो

एक्स–रेको प्रारम्भिक विकासपछि यसको उत्पादनलाई अझ स्थिर र नियन्त्रण योग्य बनाउने आवश्यकता थियो । यही क्रममा सन् १९१३ मा विलियम डी. कुलिजले तातो क्याथोडयुक्त उच्च–भ्याकुम एक्स–रे ट्युब विकास गरे ।

कुलिज ट्युबले एक्स–रे उत्पादनलाई पहिलेको तुलनामा धेरै भरपर्दो बनायो । एक्स–रेको मात्रा र विद्युतीय प्रवाहलाई राम्रोसँग नियन्त्रण गर्न सकिने भएकाले यसले चिकित्सा रेडियोग्राफीको विकासमा महत्वपूर्ण भूमिका खेल्यो ।

युद्धको समयमा धेरै उपयोगी

एक्स–रेको उपयोग अस्पतालमा मात्र सीमित रहेन । युद्धको समयमा सैनिकको शरीरमा गोली वा धातुको टुक्रा कहाँ अड्किएको छ भनेर पत्ता लगाउन यसको प्रयोग निकै उपयोगी भयो ।

पहिलो विश्वयुद्धका क्रममा मोबाइल एक्स–रे प्रणालीको प्रयोग पनि बढ्यो । वैज्ञानिक मारी क्युरीले घाइते सैनिकको उपचारमा प्रयोग हुने मोबाइल रेडियोलोजी प्रणाली विकास गर्न महत्वपूर्ण भूमिका खेलेकी थिइन् । उनले फ्रान्सेली सेनाका लागि यस्ता रेडियोलोजी गाडीको व्यवस्था गर्न सहयोग गरेकी थिइन् ।

शु–फिटिङ फ्लोरोस्कोपको अनौठो प्रयोग

एक समय एक्स–रे प्रविधिको प्रयोग चिकित्सा क्षेत्रभन्दा बाहिर पनि गरिएको थियो । केही जुत्ता पसलमा शु–फिटिङ फ्लोरोस्कोप प्रयोग गरेर ग्राहकको खुट्टा जुत्ताभित्र कस्तो देखिन्छ भनेर हेर्ने गरिन्थ्यो ।

तर विकिरणको अनावश्यक सम्पर्कबाट हुने जोखिमबारे जानकारी बढ्दै गएपछि यस्तो प्रयोग क्रमशः बन्द भयो । यस घटनाले नयाँ प्रविधि प्रयोग गर्दा त्यसका सम्भावित जोखिम र सुरक्षा मापदण्ड बुझ्नु कति आवश्यक हुन्छ भन्ने पनि देखाउँछ ।

एक्स–रेले हड्डी मात्र देखाउँछ ?

धेरै मानिसलाई एक्स–रे भनेपछि हड्डीको तस्वीर मात्र सम्झना आउँछ । वास्तवमा यसको प्रयोग धेरै प्रकारका परीक्षणमा हुन्छ । सामान्य एक्स–रेबाट हड्डीको फ्र्याक्चर, जोर्नीको अवस्था, छातीका केही समस्या, फोक्सोमा देखिने असामान्य छाया, दाँत तथा शरीरमा अड्किएका केही वस्तु पहिचान गर्न सहयोग पुग्छ ।

तर एक्स–रे सबै रोग पत्ता लगाउने एउटै माध्यम भने होइन । नरम तन्तु अर्थात् सफ्ट टिस्यु स्पष्ट देखाउन कतिपय अवस्थामा अल्ट्रासाउन्ड, सीटी स्क्यान वा एमआरआई बढी उपयोगी हुन सक्छन् ।

एक्स–रेले शरीरभित्रको तस्वीर कसरी बनाउँछ ?

एक्स–रे मेसिनबाट उच्च ऊर्जायुक्त एक्स–रे शरीरतर्फ पठाइन्छ । शरीरका विभिन्न भागले एक्स–रेलाई फरक–फरक मात्रामा अवशोषण गर्छन् । उदाहरणका लागि, हड्डी बाक्लो र क्याल्सियमयुक्त भएकाले यसले एक्स–रे बढी अवशोषण गर्छ । त्यसैले एक्स–रे तस्वीरमा हड्डी सामान्यतया सेतो देखिन्छ । फोक्सोमा हावा धेरै हुने भएकाले त्यो तुलनात्मक रूपमा गाढा देखिन्छ । यसरी शरीरका विभिन्न संरचनाले एक्स–रेलाई फरक रूपमा रोक्दा डिटेक्टरमा फरक–फरक तीव्रताको तस्वीर बन्छ ।

सीटी स्क्यानले एक्स–रेलाई अर्को स्तरमा पुर्‍यायो

सामान्य एक्स–रेले शरीरको संरचनालाई एक प्रकारको प्रक्षेपणका रूपमा देखाउँछ । तर सीटीले विभिन्न कोणबाट लिइएका एक्स–रे मापनलाई कम्प्युटरमार्फत प्रशोधन गरेर शरीरका तहगत तस्वीर बनाउन सक्छ ।

१ अक्टोबर १९७१ मा पहिलो जीवित बिरामीको मस्तिष्कको सीटी स्क्यान गरिएको थियो । यसले चिकित्सा इमेजिङको इतिहासमा अर्को ठूलो मोड थियो । सीटीले शरीरका संरचना एकअर्कामाथि छोपिएर देखिने समस्यालाई कम गर्दै भित्री भागको थप विस्तृत जानकारी दिन थाल्यो ।

फिल्मबाट डिजिटल एक्स–रेसम्म

धेरै दशकसम्म एक्स–रे तस्वीर फोटोग्राफिक फिल्ममा रेकर्ड गरिन्थ्यो । फिल्मलाई रासायनिक प्रक्रियाबाट विकास गर्नुपर्ने भएकाले समय लाग्थ्यो र त्यसलाई भण्डारण गर्न भौतिक ठाउँ पनि चाहिन्थ्यो ।

पछि डिजिटल रेडियोग्राफीको विकाससँगै एक्स–रे तस्वीर डिजिटल डिटेक्टरमार्फत कम्प्युटर प्रणालीमा प्राप्त गर्न सम्भव भयो । डिजिटल तस्वीर सजिलै भण्डारण, पठाउन र आवश्यकताअनुसार पुनः हेर्न सकिन्छ । डिजिटल प्रणालीले फिल्म प्रशोधनसँग सम्बन्धित केही समस्या पनि हटाएको छ ।

अहिले पोर्टेबल एक्स–रे पनि सम्भव

प्रविधि विकाससँगै एक्स–रे मेसिन सानो र पोर्टेबल हुँदै गएका छन् । अस्पतालमा गम्भीर अवस्थामा रहेका वा हिँडडुल गर्न नसक्ने बिरामीलाई एक्स–रे कक्षसम्म लैजान कठिन हुन सक्छ । यस्तो अवस्थामा पोर्टेबल एक्स–रे उपकरण प्रयोग गरेर बिरामीकै बेडमा परीक्षण गर्न सकिन्छ ।

आईसीयू, आकस्मिक उपचार कक्ष र अन्य विशेष अवस्थाका बिरामीमा यस्तो प्रविधि उपयोगी हुन्छ ।

एक्स–रेबाट विकिरणको जोखिम हुन्छ ?

एक्स–रे आयोनाइजिङ रेडिएसनको एक प्रकार हो । त्यसैले अनावश्यक वा अत्यधिक विकिरणबाट स्वास्थ्यमा जोखिम हुन सक्छ । यही कारण आधुनिक रेडियोलोजीमा आवश्यक भए मात्र एक्स–रे गर्ने र सम्भव भएसम्म कम विकिरणमा पर्याप्त गुणस्तरको तस्वीर प्राप्त गर्ने सिद्धान्तलाई प्राथमिकता दिइन्छ ।

एकपटकको आवश्यक मेडिकल एक्स–रेबाट हुने जोखिम सामान्यतया निकै कम हुन्छ, तर परीक्षणको आवश्यकता र सम्भावित फाइदा चिकित्सकले मूल्यांकन गर्छन् । गर्भावस्थाको सम्भावना भएमा एक्स–रे गर्नुअघि स्वास्थ्यकर्मीलाई जानकारी दिनु पनि महत्वपूर्ण हुन्छ ।

एआईले बदल्दैछ एक्स–रेको भविष्य

अहिले एक्स–रे प्रविधि केवल तस्वीर खिच्ने उपकरणमा सीमित छैन । डिजिटल इमेजिङसँगै एआईको प्रयोग पनि बढिरहेको छ । एआई प्रणालीले केही प्रकारका असामान्यता पहिचान गर्न र चिकित्सकलाई तस्वीर विश्लेषणमा सहयोग गर्न सक्छ ।

तर एआईले चिकित्सकलाई पूर्ण रूपमा विस्थापित गर्नेभन्दा पनि चिकित्सकको निर्णय प्रक्रियालाई सहयोग गर्ने उपकरणका रूपमा विकास भइरहेको बुझ्नु उचित हुन्छ ।

एक्स–रेको खोजले चिकित्सा क्षेत्रमा के परिवर्तन ल्यायो ?

एक्स–रेको सबैभन्दा ठूलो योगदान भनेको शरीर नचिरी भित्रको संरचना हेर्ने सम्भावना सिर्जना गर्नु हो । यसले हड्डी भाँचिएको पत्ता लगाउन, शरीरमा अड्किएका वस्तु पहिचान गर्न र विभिन्न रोगको निदानमा ठूलो सहयोग पुर्‍यायो ।

पछि यही प्रविधिको विकास हुँदै फ्लोरोस्कोपी, सीटी स्क्यान, डिजिटल रेडियोग्राफी र अन्य अत्याधुनिक मेडिकल इमेजिङ प्रविधि विकास भए । त्यसैले एक्स–रेको खोजलाई आधुनिक मेडिकल इमेजिङको आधारभूत उपलब्धि मध्ये एक मानिन्छ ।