(एक्स-रे : डायग्नोसिस अँड थेरपी). क्ष-किरण हे उच्च ऊर्जेचे, भेदनक्षम आणि अदृश्य विद्युतचुंबकीय तरंग आहेत. क्ष-किरणांचा शोध व्ह‍िल्हेल्म कोनराट राँटगेन यांना १८९५ मध्ये अपघाताने लागला. क्ष-किरणांच्या तरंगलांबीचा पल्ला ०.०१–१० नॅनोमीटर (नॅमी.) असतो. त्यांची ऊर्जा १०० इलेक्ट्रॉन-व्होल्ट ते १०० किलो इलेक्ट्रॉन-व्होल्ट यांच्या दरम्यान असते. तुलनेसाठी दृश्य प्रकाशाच्या तरंगलांबीचा पल्ला ४००-७०० नॅनोमीटर असतो आणि त्यांची ऊर्जा १.८ ते ३.९ इलेक्ट्रॉन-व्होल्ट इतकी असते. ०.१ नॅनोमीटरपेक्षा कमी तरंगलांबीच्या (उच्च ऊर्जेच्या) क्ष-किरणांना ‘कठीण क्ष-किरण’ म्हणतात; कारण त्यांची भेदनक्षमता बरीच जास्त असते. यांपेक्षा अधिक तरंगलांबीच्या (कमी ऊर्जेचे) क्ष-किरणांना ‘मृदू क्ष-किरण’ म्हणतात.
क्ष-किरण ज्या पदार्थात शिरतात, त्यांच्यात जैविक, रासायनिक व भौतिकीय बदल घडवून आणतात. राँटगेन यांनी क्ष-किरणांच्या साहाय्याने शरीरातील हाडे (अस्थिरचना) दिसू शकतात, हे दाखवून दिल्यापासून वैद्यकीय क्षेत्रात क्ष-किरणांचा वापर सुरू झाला. वैद्यकक्षेत्रात क्ष-किरणांचे अनेक उपयोग होतात. त्यांपैकी क्ष-किरण चित्रण आणि प्रारण उपचार पद्धतीची माहिती पुढे सविस्तर दिली आहे.
क्ष-किरण चित्रण : यांचा वापर करून शरीराच्या आतील भागांच्या छायाचित्रीय प्रतिमा घेतल्या जातात. यालाच एक्स-रे हे नाव प्रचलित झाले आहे. एक्स-रे काढताना शरीराचा तपासायचा भाग हा क्ष-किरणांचा स्रोत आणि छायाचित्रणाची फिल्म (पटल) यांच्या दरम्यान ठेवतात. शरीरातील सर्व ऊतींची घनता वेगवेगळ्या भागांत वेगवेगळी असल्याने क्ष-किरणांचा मार्ग कमी-जास्त प्रमाणात अडविला जातो. त्यामुळे छायाचित्रणाच्या फिल्मवर वेगवेगळ्या तीव्रता असलेल्या प्रतिमा उमटतात. या प्रतिमांमध्ये शरीरातील ऊती तपशीलवार दिसतात. त्यावरून त्या ऊतींच्या रोगाचे निदान करता येते. क्ष-किरणांच्या मदतीने शरीरातील हाडांचीही चित्रे घेता येतात. हाडांमध्ये कॅल्शियमचे प्रमाण खूप असल्याने हाडांची घनता इतर ऊतींपेक्षा जास्त असते. कॅल्शियमचा अणुक्रमांकही शरीरातील इतर मूलद्रव्यांपेक्षा जास्त असतो. त्यामुळे हाडांमध्ये क्ष-किरण मोठ्या प्रमाणात शोषले जाऊन त्यांच्या प्रतिमा सुस्पष्ट, इतर ऊतींपासून भिन्न उमटतात. उदा., शरीरातील कोणत्याही हाडाचा झालेला ऱ्हास आणि हाडांमध्ये कॅल्शियम कमी असलेला भाग फिल्मवर सहज दिसून येतो, त्यामुळे हाडांची स्थिती तपशीलवार समजते. क्ष-किरणांच्या मदतीने शरीराच्या सांगाड्यातील विकार तसेच मृदू ऊतींमधील रोगाच्या प्रक्रियांचे निदान करता येते. जसे, मोडलेली हाडे व त्यांची जुळलेली स्थिती समजण्यासाठी, अन्नमार्गाची स्थिती समजण्यासाठी क्ष-किरणांचा वापर करतात. छातीचा एक्स-रे घेतल्यास फुप्फुसशोथ (न्यूमोनिया), फुप्फुसाचा कर्करोग इ. रोग ओळखता येतात. उदराचा एक्स-रे काढल्यास आतड्याची बाधा किंवा उदराच्या भागात साचलेले द्रव (जलोदर) किंवा द्रव यांची माहिती समजते. याचप्रमाणे शरीरात तयार झालेले पित्ताचे खडे किंवा मूतखडे यांच्या निदानासाठी क्ष-किरण प्रतिमा उपयोगी ठरतात. या तंत्राचा महत्त्वाचा वापर गुडघा, खांदा किंवा नितंब इ. भाग बदलण्यापूर्वी त्यांची शरीरात रचना कशी आहे, हे समजण्यासाठी होतो. दंतवैद्यकदेखील दातांमध्ये पोकळ्या तयार झाल्या आहेत किंवा नाहीत, हे पाहण्यासाठी क्ष-किरणांनी दातांची प्रतिमा घेतात.
रक्ताभिसरण संस्थेसंबंधी माहिती मिळवण्यासाठी क्ष-किरण वापरून वाहिनीचित्रण (अँजिओग्राफी) करतात. यात साधारणपणे छातीच्या भागातील धमनी व शीरा यांची चित्रे घेतात. त्यानंतर तेवढ्याच भागात आयोडीनयुक्त औषधे सोडून त्याच भागाची चित्रे पुन्हा घेतात. ही दोन्ही चित्रे एकमेकांवर ठेवून व तंतोतंत जुळवल्यास रक्तवाहिन्यांमध्ये दोष असल्यास दिसून येतात.
संगणकीकृत छेदचित्रणासाठी (सीटी स्कॅन; कंप्युटराइज्ड टोमोग्राफी) क्ष-किरणांचा वापर करतात. यात संपूर्ण शरीर किंवा शरीराचा भाग यांची एका स्तरामागून दुसरा स्तर अशी क्ष-किरण प्रतिमा काढतात. नंतर संगणक हे स्तर क्रमाने एकत्रित करून त्यांच्यापासून त्रिमितीय प्रतिमा बनवतो. यालाच संगणकीकृत अक्षीय छेदचित्रण (कंप्युटराइज्ड ॲक्सियल टोमोग्राफी) म्हणतात. मेंदूतील गाठी, गुठळ्या तसेच मृदू ऊतींमधील विकारांच्या निदानासाठी हे तंत्र वापरतात.
प्रतिदीप्त परीक्षा (फ्ल्युओरोस्कोपी; अनुस्फुरणदर्शन) तंत्रात फ्ल्युओरोस्कोपद्वारे रुग्णाच्या शरीरातील अवयवांच्या हालचालींच्या प्रतिमा मिळवतात. या तंत्रात फोटोग्राफिक फिल्मऐवजी प्रतिदीप्तिशील (फ्ल्युओरोसंट) पडदा वापरला जातो. या तंत्राद्वारे हृदयाची गती, अन्नमार्गाची हालचाल इ. चलचित्राच्या रूपात पाहता येतात. मॅमोग्राफी ही स्तनांच्या परीक्षणासाठी क्ष-किरणांनी केली जाणारी तपासणी आहे. यात कमी ऊर्जेचे क्ष-किरण वापरत असून या तपासणीत स्तनांचा कर्करोग लवकर लक्षात येतो आणि त्यामुळे तत्काळ उपचार करता येतात.
क्ष-किरण प्रारण : जेथे क्ष-किरणांचा वापर उपचारासाठी केला जातो, त्याला प्रारण उपचारपद्धती म्हणतात. याकरिता क्ष-किरणांची मात्रा क्ष-किरण चित्रणासाठी वापरण्यात येणाऱ्या क्ष-किरणांपेक्षा उच्च असते. त्वचेच्या कर्करोगावर उपचार करताना कमी ऊर्जेचे क्ष-किरण वापरतात, तर मेंदू, फुप्फुस, पुरस्थ ग्रंथी, स्तने इ. अवयवांवर उपचार करताना उच्च ऊर्जेचे क्ष-किरण वापरतात. हे उपचार तीन प्रकारे केले जातात : (१) अंतर्गत किरणोत्सार उपचार (ब्रॅकी चिकित्सा), (२) बाह्य किरण चिकित्सा (एक्स्टर्नल बीम थेरपी) आणि (३) छायाचित्रणाच्या अनुरोधाने केलेले उपचार किंवा प्रारण शस्त्रक्रिया (रेडिओ सर्जरी).
(१) अंतर्गत किरणोत्सार उपचार : या पद्धतीत किरणोत्साराची महत्तम मात्रा लहान भागाला कमीतकमी वेळेत देतात. त्वचा, स्तने, गर्भाशय, फुप्फुसे, डोळे, मेंदू, गुदद्वार इ. अवयवांच्या कर्करोगावरील उपचारासाठी ही पद्धत वापरतात. बऱ्याचदा ही चिकित्सा तात्पुरती, तर काही वेळा कायमस्वरूपी असते. तात्पुरत्या चिकित्सेत किरणोत्सारी मूलद्रव्य एका बारीक नळीद्वारे ठरावीक काळासाठी कर्करोगग्रस्त अवयवाजवळ किंवा त्या अवयवात अंत:क्षेपित करतात. कायमस्वरूपी चिकित्सेत साधारणपणे तांदळाच्या दाण्याएवढे किरणोत्सारी मूलद्रव्य कर्करोगाच्या गाठीत किंवा गाठीजवळ ठेवतात. यातील किरणोत्सर्ग काही दिवसांनी संपतो, त्यामुळे रुग्णावर त्याचा काही विपरित परिणाम होत नाही. यासाठी आयोडीन-१२५ व सिझियम-१३१ ही समस्थानिके वापरतात.
(२) बाह्य किरण चिकित्सा : या चिकित्सेत क्ष-किरणांच्या उच्च ऊर्जेच्या एक किंवा अनेक किरणे कर्करोगग्रस्त भागावर शरीराबाहेरून टाकतात. याकरिता इरिडियम-१९२, सिझियम-१३७ ही समस्थानिके वापरतात. क्ष-किरणांची ऊर्जा कर्करोगाच्या गाठीमध्ये संक्रमित होऊन पेशीतील डीएनएचा नाश होतो व परिणामी पेशी मृत होतात. हे उपचार करताना बाधित पेशीलगतच्या निरोगी पेशींची हानी होऊ नये, याची काळजी घेतली जाते. स्तने, अन्नमार्ग, मेंदू, गळा, फुप्फुसे इत्यादींच्या कर्करोगांवर उपचार करताना ही पद्धत वापरतात. काही वेळा गॅमा किरणांचा वापर करतात. यासाठी कोबाल्ट-६० हे समस्थानिक वापरतात.
(३) प्रारण शस्त्रक्रिया : यात कर्करोगग्रस्त भागातील नेमक्या ऊतींवर अचूकपणे आयनीकृत प्रारणांचा मारा करून ऊतींचा नाश करतात. यासाठी क्ष-किरणांची अत्युच्च मात्रा वापरतात. या पद्धतीची अचूकता १ मिमी. एवढी असल्याने लगतच्या निरोगी ऊतींची हानी टाळता येते. या पद्धतीत पुढील तंत्रे वापरतात; (अ) त्रिमितीय चित्रणाने शरीरातील गाठीचे स्थान अचूकपणे ठरवतात. गाठीच्या चित्रणासाठी संगणकीकृत छेदचित्रण, चुंबकीय अनुस्पंद प्रतिमाचित्रण (एमआरआय), पॉझिट्रॉन उत्सर्जन छेदचित्रण (पॉझिट्रॉन इमिशन टोमोग्राफी, पेट) इ. तंत्रज्ञान वापरतात. (आ) रुग्णाचे अवयव काळजीपूर्वक एका स्थितीत जखडून ठेवून गाठीवर उच्च क्षमतेचे क्ष-किरण सोडतात. या पद्धतीचे उपचार एका दिवसात करता येतात. गाठी काढून टाकण्याच्या सामान्य शस्त्रक्रियांना पर्याय म्हणून ही पद्धत वापरतात. जे रुग्ण शस्त्रक्रियांचा ताण सहन करू शकत नाहीत, तसेच ज्या गाठीपर्यंत पोहोचणे कठीण असून त्या महत्त्वाच्या अवयवांच्या लगत असतात, अशा रुग्णांसाठी ही पद्धत वापरतात. मेंदूच्या रक्तवाहिन्यांतील गाठी, कवटीच्या तळाकडील गाठी, डोळ्यांच्या खोबण्यांतील गाठी इत्यादींवर या पद्धतीने उपचार करतात.
क्ष-किरणांचे धोके : प्रत्येक जिवंत पेशीवर क्ष-किरणांचा वाईट परिणाम होतो आणि पेशी मरू लागते. क्ष-किरणांमुळे पेशींच्या जनुकीय द्रव्यातही बदल होतात. यामुळे क्ष-किरणांचा वापर कमीतकमी करतात. अन्यथा रक्ताचे विकार, जन्मजात दोष, वंध्यत्व यांसारखे विकार उद्भवतात. क्ष-किरणांमुळे कर्करोग बळावण्याची शक्यता असली, तरी हे प्रमाण कमी असते. गर्भावस्थेत क्ष-किरणांचा परिणाम गर्भावर होऊ शकतो. ही काळजी घेताना गर्भवतीच्या उदराच्या परीक्षणासाठी श्राव्यातीत ध्वनिचिकित्सा (अल्ट्रासाउंड) वापरतात. कोणत्याही परिस्थितीत गर्भवती स्त्रिया व वाढ होत असलेली बालके यांवर अनावश्यक प्रमाणात क्ष-किरण पडू नयेत म्हणजेच अनावश्यक उद्भासन (एक्स्पोजर) होऊ नये, याची काळजी घेतात. वैद्यक, दंतवैद्यक, वैद्यकीय तसेच औद्योगिक क्षेत्रातील क्ष-किरण तंत्रज्ञ, संशोधक अशा सर्वांचा क्ष-किरणांचा संबंध येत असल्याने क्ष-किरणांचे उद्भासन कमीतकमी होईल, याची काळजी घेतली जाते. क्ष-किरणांचे अपाय टाळण्यासाठी क्ष-किरण चिकित्सा गरजेपुरतीच करतात.
क्ष-किरणांचे इतर उपयोग : क्ष-किरणांचा वापर वैद्यकीय क्षेत्राशिवाय अनेक इतर क्षेत्रांत होतो. क्ष-किरण विवर्तन तंत्रांत (एक्स-रे डिफ्रॅक्शन) अकार्बनी, कार्बनी तसेच जैव पदार्थांमधील कणांची (अणू, रेणू) मांडणी कशी आहे, हे पाहण्यासाठी क्ष-किरण वापरतात. सर्व स्फटिकांमध्ये अणू किंवा रेणू प्रतलांमध्ये मांडलेले असतात आणि प्रतलांमधील अंतर नियमित असते. या प्रतलांदरम्यान क्ष-किरण पाठवल्यास स्फटिकांतील प्रतले आरशांसारखे कार्य करतात आणि ते क्ष-किरण पसरवून म्हणजे विवर्तन करून भूमितीय आकृतिबंध निर्माण करतात. प्रत्येक प्रकारच्या स्फटिकाद्वारे भिन्न विवर्तन आकृतिबंध निर्माण होतो. अशा आकृतिबंधाचे विश्लेषण केल्यानंतर भिन्न स्फटिकातील अणूंची किंवा रेणूंची मांडणी समजते. अशा अभ्यासाला स्फटिकचित्रणविज्ञान म्हणतात. पेशीतील डीएनए या जनुकीय द्रव्याचा क्ष-किरण स्फटिक अभ्यास प्रथम मॉरिस विल्किन्झ यांनी केला होता. त्याच्या आधारे जेम्स वॉटसन आणि फ्रॅन्सिस क्रिक यांनी डीएनए रेणूची दुहेरी सर्पिलाकार संरचना उघड केली. विकरे, प्रथिने यांसारखे गुंतागुंतीचे जैवरेणू, विषाणूंची संरचना यांच्या अभ्यासासाठी क्ष-किरण वापरतात. याशिवाय ॲल्युमिनियम, पोलाद आणि इतर ओतीव धातूंपासून बनवलेल्या वस्तूंमधील तसेच वितळजोडकामातील सांधे किंवा तडे पाहण्यासाठी क्ष-किरण वापरतात. विमानतळावर हत्यारे, बाँब तसेच सामान (बॅगा) इ. तपासण्यासाठी शोधकात क्ष-किरण वापरतात.
