चेतासंस्थेची शल्यकथा : शस्त्रक्रियांसाठी सूक्ष्मदर्शक

मेंदूच्या शस्त्रक्रियेसाठी वापरल्या जाणाऱ्या तंत्रज्ञानात गेल्या काही वर्षांमध्ये झपाटय़ाने सुधारणा व बदल होत गेले. मेंदूतील शस्त्रक्रिया करताना इतर महत्त्वाच्या केंद्रांना धक्का न लागता फक्त रोग किंवा आजाराचाच भाग नीट करता यावा, ही जणू पूर्वअट. न्यूरोसर्जरीला (मेंदू मज्जारज्जू व मणक्याची सर्जरी) लागणाऱ्या हस्तकौशल्याला मिळालेली तंत्रज्ञानाची जोड किती महत्त्वाची आहे आणि हे तंत्रज्ञान कसकसे विकसित झाले याचा पुढच्या लेखांमध्ये मागोवा घेण्याचा विचार आहे.

आणखी वाचा

क्षेत्र अभ्यास अजब रसायन बाजार

महायुतीला सत्ता मिळाली, लाडक्या बहिणींना २१०० रुपये कधीपासून…

उनाड मुलेच नव्हे, तर प्रौढांमध्येही जगभर वाढतेय अतिचंचलता? काय आहे ADHD? लक्षणे कोणती? आव्हाने कोणती?

कुतूहल : कृत्रिम बुद्धिमत्ता आणि गणितातील संशोधन

शिक्षणाची संधी : बीएआरसीमध्ये ‘मास्टर ऑफ सायन्स प्रोग्राम’

कुतूहल : उत्तम प्रशासनासाठी कृत्रिम बुद्धिमत्ता

UPSC ची तयारी : नीतिशास्त्र, सचोटी  आणि नैसर्गिक क्षमता

शस्त्रक्रियेच्या इतिहासातले अत्यंत महत्त्वाचे तीन टप्पे म्हणजे शस्त्रक्रियेदरम्यान भूल देण्याच्या शास्त्रातील लागत गेलेले नवनवीन शोध, शस्त्रक्रिया करण्याच्या भागातील आणि शस्त्रक्रियेला लागणाऱ्या उपकरणांच्या र्निजतुकीकरणशास्त्रातील प्रगती आणि शस्त्रक्रियेदरम्यान व नंतर देण्यात येणाऱ्या प्रतिजैविकांमधल्या (अँटिबायोटिक्स) सुधारणा. या सुधारणा गेल्या दीडशे वर्षांपासून होत गेलेल्या आहेत. न्यूरोसर्जरी या शाखेलासुद्धा तंत्रज्ञानाचे अत्यंत महत्त्वाचे साहाय्य लाभत गेलेले आहे. किंबहुना मेंदूतील व मणक्यातील नाजूक शस्त्रक्रिया, तंत्रज्ञानाच्या साहाय्याशिवाय शक्य झाल्या नसत्या असे म्हटल्यास चुकीचे ठरणार नाही.

अनेक वेळा ज्या रुग्णांना अशा नाजूक शस्त्रक्रिया आवश्यक असतात त्यापैकी अनेकांना या तंत्रज्ञानाच्या बारकाव्यांविषयी माहिती नसते. ही माहिती त्यांना असावी असे मला नेहमीच आग्रहाने वाटत आले आहे, याची कारणे दोन.

पहिले म्हणजे एक रुग्ण म्हणून, आपल्याला झालेला आजार बरा करण्यासाठी करण्यात येणारी शस्त्रक्रिया ज्याप्रमाणे त्या क्षेत्रातील अत्यंत अनुभवी सर्जनने करावी असे सर्वच रुग्णांना वाटत असते त्याचप्रमाणे आजच्या घडीला त्यासाठी लागणारी सर्वोत्कृष्ट उपकरणे आपल्या शस्त्रक्रियेसाठी वापरली जावीत, असा आग्रहसुद्धा असणे चुकीचे ठरणार नाही.

दुसरी गोष्ट म्हणजे एखाद्या शस्त्रक्रियेला येणारा खर्च हा अमुक इतका का असतो याचा अंदाजसुद्धा या उपकरणांच्या माहितीमुळे येण्याची शक्यता जास्त.शस्त्रक्रियेच्या वेळेला वापरण्यात येणारा ‘मायक्रोस्कोप’ हे न्यूरोसर्जरीच्या तंत्रज्ञानातील अत्यंत महत्त्वाचे यंत्र! मायक्रोस्कोपमुळे मेंदूच्या अगदी खोलवरच्या भागातली रचना कित्येक पटीने मोठी तर दिसतेच पण मायक्रोस्कोपच्या प्रखर प्रकाशझोतामुळे हा खोलवरचा भाग सूर्यप्रकाशात बघितल्यासारखा प्रकाशमान दिसतो. प्रकाशझोताच्या क्षमतेमध्ये झेनॉनसारख्या तंत्रज्ञानामुळे गेल्या काही वर्षांत प्रचंड सुधारणा होत गेली आहे त्याचप्रमाणे भिंगांच्या रचनेतील तंत्र सुधारणांमुळे त्यातून दिसणाऱ्या रचनेची स्पष्टता कित्येक पटींनी वाढली आहे.

इसवीसनपूर्व २५०० मध्ये मण्यांच्या स्वरूपात पहिली काच बनवण्यात आली असे मानले जाते. याची सुरुवात मेसोपोटेमियामध्ये होऊन नंतर हे तंत्रज्ञान इजिप्तमध्ये आले. काचेचे चंबू आणि इतर प्रकारची काचपात्रे साधारण इ.स.पूर्व १५०० पासून इजिप्तमध्ये बनवण्यात येत असत असे मानायला निश्चित आधार आहे. काचेपासून, वस्तू मोठय़ा दिसण्यासाठी वापरण्यात येणारी भिंगे नेमकी केव्हा बनवली गेली, याबद्दल मात्र वाद आहेत. जुन्या काळातील जाणकार विद्वानांच्या हे निश्चित लक्षात आले होते की एखादी वस्तू जेव्हा हवेऐवजी पाण्यातून बघितली जाते तेव्हा ती मोठी दिसते. ख्रिस्तजन्माच्या आसपासच्या काळात होऊन गेलेल्या ‘सेनेका’ याने लिहून ठेवल्याप्रमाणे कितीही लहान अक्षरं असली तरी ती पाणी भरलेल्या काचेच्या चंबूतून बघितली असता अनेक पटीने मोठी व सुस्पष्ट दिसतात. सम्राट निरो हा ग्लॅडिएटरचे खेळ व्यवस्थित दिसण्यासाठी विशिष्ट आकाराच्या पाचूच्या खडय़ातून बघत असे अशी नोंद आहे.

तेराव्या शतकाच्या शेवटच्या वर्षांमध्ये पहिले चष्मे बनवण्यात आले. याचा संशोधक नेमका कोण हे माहीत नसले तरी साल्विनो नावाच्या फ्लोरेन्समधल्या व्यक्तीने पहिला चष्मा १२८४ साली बनवला असे वाटते. हान्स लिपरसे आणि हान्स यान्सेन यांनी १५९० च्या आसपास पहिली दुर्बीण बनवली. दोन लहान मुले चष्म्याच्या दोन काचा एकमेकांसमोर धरून दूरच्या टेकडीवरील दृश्य बघत असल्याचे पाहून लिपरसेला ही कल्पना सुचली म्हणतात. १६१० साली गॅलिलिओ गॅलिलीने यात सुधारणा करून बाहेरचे भिंग बहिर्वक्र तर डोळय़ाजवळचे अंतर्वक्र अशी योजना करून अधिक क्षमतेची दुर्बीण बनवली. ‘यातून दूरवरच्या माश्या कोंबडय़ांएवढय़ा दिसतात’ हे त्याचे वाक्य प्रसिद्ध आहे.

त्यानंतर अनेक शास्त्रज्ञांनी त्यात बदल करत दोनपेक्षा अधिक भिंगे वापरून दुर्बिणी तयार केल्या. या दुर्बिणींचा वापर उलट दिशेने केल्यास जवळच्या गोष्टी मोठय़ा दिसतात हे लक्षात आले. यातूनच जवळच्या अंतरावरच्या वस्तू मोठय़ा दिसणारा सूक्ष्मदर्शक- ‘मायक्रोस्कोप’ – जन्माला आला. जिओव्हानी फेबर या शास्त्रज्ञाने ‘मायक्रोस्कोप’ हा शब्द प्रथम वापरला. (मायक्रो म्हणजे सूक्ष्म आणि स्कोप म्हणजे बघणे या अर्थाने, हा ‘सूक्ष्मदर्शक’).
यानंतरच्या, मधल्या काळातला भिंगांचा इतिहास लांबलचक आहे पण यात एका व्यक्तीचा उल्लेख अत्यंत महत्त्वाचा वाटतो. ती व्यक्ती म्हणजे कार्ल झाईस. त्याने १८४६ साली जर्मनीत मायक्रोस्कोपची फॅक्टरी सुरू केली. आजही झाईस कंपनी न्यूरोसर्जरीमध्ये वापरण्यात येणारे अत्युत्कृष्ट मायक्रोस्कोप बनवते. मात्र त्या काळामध्ये बनणारे मायक्रोस्कोप हे शस्त्रक्रियेसाठी नव्हते. त्यांचा उपयोग औद्योगिक व जीवशास्त्रीय अभ्यासासाठी होत असे.
शस्त्रक्रियांसाठी त्याचा वापर करायचा तर रचनेत तर बदल करणे आवश्यक होतेच पण मायक्रोस्कोप बसवण्यासाठी स्टँड तयार करणेसुद्धा गरजेचे होते. या सर्व आव्हानांना लक्षात घेऊन त्या काळी शस्त्रक्रियेसाठी मायक्रोस्कोप बनवण्यात आले. त्यानंतर त्यातून प्रकाशझोत जाईल अशी व्यवस्था करण्यात आली. मेंदूच्या शस्त्रक्रियेसाठी मायक्रोस्कोपचा उपयोग थिओडोर कुर्तझ याने १९५८ साली सर्वप्रथम केला.

तंत्रज्ञान व वैद्यकशास्त्र हे एकमेकांना कसे पूरक ठरत आले याचा हा संक्षिप्त इतिहास. झाईस कंपनी त्या काळातील उत्कृष्ट मायक्रोस्कोप तयार करू लागल्यावरही, ‘डोळय़ांनी बघून’ शस्त्रक्रिया करण्याची सवय असल्यामुळे बहुसंख्य न्यूरोसर्जनांनी सुरुवातीला मायक्रोस्कोप वापरणे सुरूच केले नाही. खरेतर मायक्रोस्कोपमधून बघून शस्त्रक्रिया केल्याने मिळणारे परिणाम हे उत्कृष्ट होते. नवीन तंत्रज्ञान अस्तित्वात घेऊनसुद्धा ते रुजायला जुन्या सवयींमुळे कसा उशीर लागू शकतो याचे इतके ढळढळीत उदाहरण कदाचित दुसरे दिसणार नाही.

न्यूरोसर्जनच्या त्या काळातील तरुण पिढय़ांमध्ये मायक्रोस्कोपचे महत्त्व रुजवणारा जगप्रसिद्ध न्यूरोसर्जन म्हणजे डॉक्टर गाझी यासारगिल. डॉक्टर यासारगिल यांना आधुनिक न्यूरोसर्जरीचे जनक म्हटलं जातं. स्वत: १९६० आणि नंतरच्या चार दशकांत स्वित्र्झलडमधील झ्युरिक शहरात मायक्रोस्कॉपिक न्यूरोसर्जरीमध्ये त्यांनी अद्वितीय असे काम तर केलेच पण जगभर ठिकठिकाणी मायक्रोस्कोप शस्त्रक्रिया करण्यासाठी नवीन पिढीतील न्यूरोसर्जनना प्रशिक्षण देऊन जगाच्या जवळपास सर्वच भागातील न्यूरोसर्जरीची परिणामकारकता त्यांनी अनेक पटींनी सुधारली. गाझी यासारगिल यांच्या कामाबद्दल लिहायचे, तर अनेक पाने कमी पडतील.

आजच्या काळात वापरात असलेले ‘न्यूरोमायक्रोस्कोप’ जर पन्नास वर्षांपूर्वीच्या न्यूरोसर्जननी बघितले, तर कदाचित त्यांच्या आश्चर्याला पारावार राहणार नाही हे निश्चित. जे मायक्रोस्कोप आज आम्ही शस्त्रक्रियेदरम्यान वापरतो, त्यातला प्रकाश अत्यंत प्रखर असतो. त्याचप्रमाणे मेंदूच्या अगदी आतल्या आणि अरुंद भागातील रचना सुद्धा त्यातून सुस्पष्ट दिसल्यामुळे तिथल्या शस्त्रक्रिया तुलनेने निर्धोक होत चाललेल्या आहेत. मागच्या दशकापासून तयार होत गेलेले मायक्रोस्कोप तर एक प्रकारचे संगणकच झाले आहेत. या मायक्रोस्कोपमधून अत्यंत लहान आकाराची रचना सुस्पष्ट तर दिसतेच पण मेंदूतील रक्तवाहिन्यातला रक्तप्रवाह व्यवस्थित चालू आहे किंवा कसे, हे शस्त्रक्रियेदरम्यान दिसू शकते. ज्या शस्त्रक्रियांमध्ये मेंदूतील रक्तवाहिन्यांचा संबंध येतो त्यासाठी हे तंत्रज्ञान अतिशय महत्त्वाचे ठरले आहे. शस्त्रक्रिया चालू असताना सर्जनला आपण मेंदूतील नेमक्या कुठल्या महत्त्वाच्या भागाजवळ आहोत याचं प्रत्येक सेकंदाला माहिती देण्याचं जे तंत्रज्ञान आहे (ज्याला नॅव्हिगेशन सिस्टीम म्हणतात), ते मायक्रोस्कोपशी आता संलग्न करण्यात आले आहे. वर्षांगणिक मायक्रोस्कोप मध्ये ज्या तांत्रिक सुधारणा होत चालल्या आहेत, त्या कधीकधी स्वप्नवत वाटाव्यात अशा गतीने पुढे जात आहेत.

मेंदूच्या व मज्जारज्जूच्या शस्त्रक्रिया या निर्धोक करण्यामध्ये या तंत्रज्ञानाचा खूप मोठा सहभाग आहे आणि तो पुढच्या काही वर्षांमध्ये अधिक चांगल्या दिशेने बदलत जाणार आहे, हे निश्चित.
(लेखक मेंदू व मणक्याचे शस्त्रक्रियातज्ज्ञ आहेत. brainandspinesurgery60@gmail.com )