12 Feb 2012

ఎక్స్‌-రే ఆవిర్భావం... సామర్థ్యం

ఎక్స్‌-రే ఆవిర్భావం... సామర్థ్యం

నిప్పు, చక్రం ఆవిష్కరణలు వస్తూత్పత్తిలో ఎంత ప్రాథమికత, ప్రాధాన్యత కలిగున్నాయో ఎక్స్‌-రే ఆవిష్కరణ వైద్యరంగంలో అంతే ప్రాధమికత, ప్రాధాన్యత కలిగి ఉంది. అందువల్ల, ఎక్స్‌-రేల గురించి కనీస అవగాహన అవసరం.ఎక్స్‌-రే కిరణం కంటికి కనిపించదు. కానీ, దీని ప్రభావాన్ని స్పష్టంగా చూడవచ్చు. ఇది ప్రాథమికంగా విద్యుదయస్కాంత శక్తి కిరణం. 'ఎక్స్‌-రే' పదాన్ని రెండు విధాలుగా ఇపుడు వాడుతున్నారు. మొదట పరమాణువులోని ఎలక్ట్రాన్ల నుంచి వికరణశక్తి రూపంలో విడుదలయ్యే శక్తి కిరణాన్ని సూచిస్తూ ఎక్స్‌-రే పదాన్ని వాడుతున్నాం. ఈ శక్తి ఫొటోగ్రాఫిక్‌ ప్లేట్‌ మీద లేదా ఫొటో ఫిలిం మీద పడినప్పుడు దానిలోని సిల్వర్‌ అయోడైడ్‌ (వెండి, అయోడిన్‌ రసాయనం) అణువులతో రసాయనిక ప్రక్రియలో పాల్గొంటుంది. ఫలితంగా నలుపు-తెలుపు లేదా గ్రే రంగుతో కూడిన ప్రతిరూపం చిత్రరూపంలో కనిపిస్తుంది. ఈ ప్రతిరూపం గల ఫొటోఫిల్మ్‌ను లేదా ఫొటోప్లేట్‌లను కూడా ఎక్స్‌-రేలుగా వ్యవహరిస్తున్నాం.

ఎక్స్‌-రే కిరణ సముదాయశక్తి (ఎనర్జీ) 0.12 నుండి 120 కిలో ఎలక్ట్రాన్‌ వోల్ట్స్‌ (కెఇవి) గా ఉండవచ్చు. 0.1 నుండి 12 కెఇవి శక్తి గల ఎక్స్‌రే కిరణాలు బలహీనమైనవి. ఇవి పదార్థం నుండి ప్రయాణించలేవు. వీటిని పదార్థాలే పూర్తిగా (అబ్జార్బ్‌) ఇముడ్చుకుంటాయి. కానీ, 12 నుండి 120 కెఇవి శక్తిగల బలిష్టమైన ఎక్స్‌-రే కిరణాలను మృదువైన కణజాలం (సాఫ్ట్‌ టిష్యూ) ఇముడ్చుకోలేదు. కేవలం ఎముకల్లాంటి గట్టి కణజాలం మాత్రమే ఇముడ్చుకుంటుంది. ఈ ధర్మాల తేడాల ఆధారంగానే మన శరీరంలోని భాగాలను గుర్తించడానికి, ఎముకల రోగనిర్ధారణ చేయడానికి ఎక్స్‌-రే కిరణాలను వాడుతున్నాం. అయితే, ఎక్స్‌రే తీసేముందు ఈ బలహీనమైన ఎక్స్‌-రేలను అల్యూమినియం ఫిల్టర్‌ ద్వారా తొలగిస్తాం. తద్వారా ఎక్స్‌-రే తీయడానికి కనీస అవసరమైన ఎక్స్‌-రే కిరణాలనే వాడతాం. ఎక్స్‌-రే ఫిల్మ్‌లను తీసుకుంటున్నాం. ఎక్స్‌-రే, గామా-రే లకు చాలా దగ్గర సంబంధాలు ఉన్నాయి. రెండూ ఒకేలా ఉంటాయి. కానీ ఎక్స్‌ కిరణాలు కేంద్రకం చుట్టూ తిరుగుతున్న ఎలక్ట్రాన్ల నుంచి వస్తాయి. కానీ గామా కిరణాలు కేంద్రకం నుండి వస్తాయి. గామా కిరణాలు శక్తి ఎక్స్‌ కిరణాల కన్నా ఎక్కువ.
చరిత్ర...
ఎక్స్‌-రే కిరణాలను 1895లో జర్మనీకి చెందిన విల్‌హెల్మ్‌ కోన్‌రాడ్‌ రాంట్‌జన్‌ అనే శాస్త్రజ్ఞుడు కనిపెట్టాడు. ఈ కిరణాలు విద్యుదయస్కాంత కిరణాలుగా ఈయన గుర్తించాడు. ధార్మికశక్తి (రేడియేషన్‌) దుష్ప్రభావాలు గుర్తించక మునుపే ఎంతోకాలం నుండి ఎక్స్‌-రేలను వైద్యరంగంలో రోగనిర్ధారణకు వాడారు. మొదటి ప్రపంచయుద్ధ కాలంలో గాయపడ్డ సైనికుల రోగనిర్ధారణకు (ఎముకల స్థితిని గుర్తించడానికి) ఎక్స్‌-రేలను వాడారు. మొదట ఏ ప్రత్యేక అనుభవంలేని వైద్య సిబ్బంది ఎక్స్‌-రే పరికరాలను వాడేవారు. కానీ, ఎక్స్‌-రేల విజ్ఞానం విస్తరిస్తున్న కొద్దీ, ప్రత్యేక అనుభవం కలిగిన వైద్య సిబ్బందే వీటిని వాడుతున్నారు. వీరిని రేడియోగ్రాఫర్లు, రేడియాలజిస్టులుగా పిలుస్తున్నారు. మానవులు లేదా ఇతర జంతువుల శరీరాల్లోని ఏదో ఒక భాగంలోని ఎముకలను ఫొటో తీయడానికి ఆయా భాగాలను ఎక్స్‌-రే కిరణాలు జనించే స్థానానికి, ఫొటోగ్రఫీ ఫిల్మ్‌కు మధ్య ఉంచుతారు. ఆ తర్వాత, ఎక్స్‌ కిరణాలను ప్రసరింప చేస్తారు. అప్పుడు, ఆయా భాగాల్లోని ఎముకలు ఎక్స్‌-రే కిరణాలను ఇముడ్చుకుంటాయి. ఇది ఇముడ్చుకున్న మేర ఫొటోగ్రఫీ ఫిల్మ్‌లో తెల్లగా కనిపిస్తుంది. మిగతా ఫిల్మ్‌ భాగం నల్లగా కనిపిస్తుంది. ఈ ఫిల్మ్‌ను పరిశీలించి, ఎముకల రోగ నిర్ధారణ చేస్తారు.
గుర్తింపు...
విల్‌హెల్మ్‌ రాంట్‌జన్‌ అనే జర్మన్‌ శాస్త్రవేత్త 8 నవంబర్‌ 1895లో ప్రయోగాలు చేస్తుండగా లేబరేటరీలోని కేథోడ్‌ రే ట్యూబ్‌లో ఒక అసాధారణ పరిణామాన్ని గమనించాడు. ఈ ట్యూబ్‌ ద్వారా విద్యుత్‌ను ప్రసారం చేసినప్పుడు దగ్గరలోనే ఉన్న బేరియం ప్లాటినోసైడ్‌తో పెయింట్‌ చేసిన తెల్ల కాగితం తనంత తాను ప్రకాశవంతమై వెలిగింది. (ఫ్లోరెసెన్స్‌ వెలుగును వికిరణించింది.). ఈ ట్యూబ్‌ను నల్లని కార్డుబోర్డుతో కప్పినప్ప టికీ ఈ ప్రకాశవంతమైన కాగితపు వెలుగు కొనసాగింది. ఈ అనుభవంతో, కంటికి కనపడని 'కిరణపుంజాన్ని' కనుగొన్నట్లు రాంట్‌జన్‌ గమనించాడు. వేయి పేజీలున్న పుస్తకాన్నుండీ ఈ కొత్త కిరణపుంజం పయనిస్తుందని కూడా గుర్తించాడు.

ఈ కిరణపుంజం ఏమిటో రాంట్‌జన్‌కు తెలియదు. అందువల్ల, ఈ కిరణపుంజాన్ని తెలియని ఏదో ఒక పుంజంగా (ఎక్స్‌-రే)గా వ్యవహరించాడు. ఈ ఎక్స్‌-రే పదమే ఆ తర్వాత శాశ్వతంగా కొనసాగుతుంది.అతి తక్కువ మోతాదులో ఈ కిరణపుంజాన్ని వినియోగించి, శరీరంలోని కొన్ని భాగాలను ఫొటో తీయవచ్చని ఈయన గమనించాడు. 1895, డిసెంబరులో ఈ కొత్త కిరణపుంజాన్ని ఉపయోగించి తన సహచరి (భార్య) చేతిని ఫొటో తీశాడు (చిత్రంలో దీన్ని చూడవచ్చు). ఇదే ఫొటో వైద్యచరిత్రలో ప్రాముఖ్యతగల గుర్తు (ఐకాన్‌) గా వినియోగించబడుతుంది. ఈ ఫొటోలో చేతి ఎముకలు చాలా స్పష్టంగా కనిపిస్తున్నాయి. చేతి చర్మం, కండరాల నుండి ఈ కొత్త కిరణాలు తేలికగా ప్రసరించడమే దీనికి కారణం. ఎముకల నుండి ఇలా తేలికగా కొత్త కిరణాలు వెళ్లలేకపోయాయి.ఫలితంగా చర్మం, కండరాలు ఉన్న ప్రాంతంలో ఫొటో ఫిల్మ్‌ నల్లగా అయిపోయింది. అదే ఎముకులున్న ప్రాంతం ఫొటో ఫిల్మ్‌లో తెల్లగా ఉండిపోయింది. వైద్య చరిత్రలో ఇదొక మరుపురాని ఘట్టం. విలియం క్రూక్‌ రూపొందించిన 'కేథోడ్‌ ట్యూబ్‌' రోగ నిర్ధారణలో ఒక ముఖ్య పరికరంగా పనిచేసింది. ఇదే నేటి రోగ నిర్ధారణ యంత్రాలకు (వివిధ రకాల ఎక్స్‌-రే యంత్రాలకు, సిటీ స్కాన్‌, ఎమ్‌ఆర్‌ఐ) స్ఫూర్తిగా పనిచేస్తుంది.
ఉపయోగం...
వీటిని వైద్యం (రోగ నిర్ధారణకు), నాశనం కాని విధంగా (నాన్‌ డిస్ట్రక్టల్‌ పద్ధతిలో) పరీక్షలు చేయడానికి, ఆహార పదార్థాలను పరీక్షించడానికి, రక్షణ కార్యక్రమాలకు (ఉదాహరణకు లగేజ్‌ స్కాన్‌), చారిత్రక పరిశోధనలకు ఉపయోగిస్తున్నారు. ఎక్స్‌-రే కిరణాలను కాన్సర్‌ చికిత్సకు కూడా వాడతారు. ఇలా చికిత్సకు వినియోగించుకునే ఎక్స్‌-రే కిరణాల శక్తి అధికంగా ఉండాలి.
డిజిటల్‌ దృశ్య గ్రాహకం..
ఎక్స్‌-రేలో ఫొటోగ్రాఫిక్‌ ప్లేట్‌ లేదా ఫిల్మ్‌లను దృశ్య గ్రాహకం (ఇమేజ్‌ రిసిప్టర్‌) గా వాడుతున్నాం. ఇటీవల కాలంలో వీటి వినియోగం క్రమంగా తగ్గిపోతుంది. వీటిలో సిల్వర్‌ (వెండి) ఉంటుంది. ఈ ఫిల్మ్‌లను శుద్ధి (ప్రాసెస్‌) చేయాల్సి ఉంటుంది. వీటికి సమయం, ఖర్చవుతుంది. పర్యావరణ సమస్యలు కూడా ఇమిడి ఉన్నాయి. కానీ, కంప్యూటర్‌, తర్వాత డిజిటల్‌ స్కానింగ్‌ ప్రక్రియలు అందుబాటులోకి వచ్చిన తర్వాత డిజిటల్‌ ఇమేజింగ్‌ను దృశ్య గ్రాహకంగా వాడుతున్నాం. దీని ఖర్చు నామమాత్రం. పైగా పర్యావరణ సమస్యలు కూడా ఉండవు. సమయం కూడా కలిసి వస్తుంది.
ఇతర భాగాల్లో...
కొన్ని ప్రత్యేక జాగ్రత్తలు తీసుకొని మృదువైన కణజాలంలో కూడా ఎక్స్‌-రే కిరణాలతో రోగనిర్ధారణ చేయవచ్చు. ఛాతి భాగంలో గల ఊపిరితిత్తులను ఎక్స్‌-రే ద్వారా పరిశీలించి న్యూమోనియా, క్యాన్సర్‌ వంటి జబ్బులను నిర్ధారించవచ్చు. గుండె రక్తనాళాలను ఎక్స్‌-రే (యాంజియోగ్రామ్‌) తీయడానికి అయోడిన్‌తో కూడిన ప్రత్యేక రసాయనాన్ని ఇంజెక్షన్‌ ద్వారా రక్తనాళాల్లోకి ఎక్కిస్తారు. ఈ ఫొటోకి, మామూలుగా తీసుకున్న ఫొటోకి తేడాలను చూసి రక్తప్రసరణ చేసే నాళాల సమస్యలను గుర్తిస్తారు. తద్వారా రక్తనాళాల్లో ప్రసరణకు గల అడ్డంకులను గుర్తిస్తారు. ఇదేవిధంగా మన జీర్ణకోశంలో బేరియం కలిపిన ఆహారాన్ని పెట్టి జీర్ణకోశం యొక్క లోపాలను (అల్సర్‌లాంటి జబ్బులను) గుర్తిస్తారు. ఇదేవిధంగా, ప్రత్యేక రసాయనాలను రక్తనాళం ద్వారా పంపించి మూత్రపిండాల పనివిధానాన్ని పరిశీలిస్తారు. దీని లోపాలను కనిపెడతారు.

No comments: