जब किसी व्यक्ति के शरीर के अंदर क्या हो रहा है, इसका स्पष्ट विचार करने की बात आती है, तो कुछ चिकित्सा उपकरण पीईटी स्कैनर की तरह उपयोगी होते हैं। पीईटी का अर्थ पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी है, लेकिन सीधे शब्दों में कहें तो इसमें रेडियोधर्मी पॉज़िट्रॉन या सकारात्मक चार्ज कणों का उपयोग करना शामिल है, ताकि यह पता लगाया जा सके कि शरीर के अंग कैसे काम कर रहे हैं। बढ़ी हुई चयापचय या रासायनिक गतिविधि का एक क्षेत्र - जैसे कि कैंसर कोशिकाओं का विभाजन - एक रंगीन छवि पर दिखाई देगा।
अधिकांश बार पीईटी स्कैन यह देखने के लिए निर्धारित किया जाता है कि क्या कैंसर फैल गया है या यदि एक ट्यूमर कम हो गया है, लेकिन उनका उपयोग हृदय और तंत्रिका संबंधी रोगों के निदान के लिए भी किया जाता है। वास्तव में, इस प्रकार की इमेजिंग आमतौर पर सीटी स्कैन या एमआरआई जैसे परीक्षणों से पहले शरीर में होने वाले परिवर्तनों का पता लगा सकती है। इसलिए यह सोचा गया है कि पीईटी स्कैन प्रारंभिक अवस्था में मस्तिष्क की स्थिति, जैसे अल्जाइमर रोग, को स्पॉट करने में सक्षम हो सकता है।
लेकिन यहाँ जटिलता है। जिस किसी के पास पीईटी स्कैन है, वह जानता है कि जबकि यह एक आक्रामक प्रक्रिया नहीं है, यह भी विशेष रूप से सुखद अनुभव नहीं है। एक बार जब आपका शरीर मशीन में एक बड़े छेद के भीतर स्थित होता है, जबकि एक स्कैन किया जा रहा होता है, तो आपको अभी भी झूठ बोलने की ज़रूरत होती है, अक्सर आधे घंटे तक, कभी-कभी एक घंटे के लिए भी, आपके शरीर के किस हिस्से पर निर्भर करता है स्कैन किया।
उस लंबे समय तक गतिहीन बने रहने के लिए मजबूर होना वृद्ध लोगों के लिए विशेष रूप से कठिन हो सकता है। यह कृत्रिम स्थिति में मस्तिष्क की गतिविधि को भी मापता है, जब कोई व्यक्ति कुछ भी नहीं कर रहा है, जिसमें अन्य लोगों के साथ बातचीत करना शामिल है।
लेकिन क्या होगा अगर आप एक पीईटी स्कैनर को पोर्टेबल बना सकते हैं? अगर कोई व्यक्ति इसे पहन सकता है तो क्या होगा?
हेलमेट की मदद लें
यही स्टैन माजवेस्की को आश्चर्य हुआ। उस समय, वह न्यूपोर्ट समाचार, वर्जीनिया में ऊर्जा विभाग (डीओई) के लिए काम कर रहे एक भौतिक विज्ञानी थे। वह इमेजिंग और डिटेक्टर सिस्टम विकसित करने में माहिर हैं, इसलिए जब वह Upton, न्यूयॉर्क में एक डीओई कार्यालय में कुछ सहयोगियों द्वारा आविष्कार किए गए डिवाइस के बारे में सुनते हैं, तो वह अंतर्ग्रही हो गया था। उन्होंने इसे रैटकैप कहा, और यह चूहे के सिर पर पहना गया एक पीईटी स्कैनर था।
मेजेवस्की ने सोचा कि वह मनुष्यों के लिए कुछ समान बना सकता है। ऐसा माना जा सकता है कि अल्जाइमर और पार्किंसंस रोग जैसे मस्तिष्क विकारों में अनुसंधान को आगे बढ़ाने में उनकी काफी क्षमता है। इसलिए, उन्होंने छोटे, चौकोर पीईटी डिटेक्टरों की एक अंगूठी से घिरे एक हेलमेट को डिजाइन किया, फिर एक पेटेंट के लिए आवेदन किया। उन्होंने 2011 में एक प्राप्त किया।
उन्होंने एक प्रोटोटाइप पर काम करना शुरू कर दिया और वेस्ट वर्जीनिया यूनिवर्सिटी में रेडियोलॉजी के प्रोफेसर बनने के बाद उनके प्रोजेक्ट ने गति पकड़ ली। विश्वविद्यालय में एक और प्रोफेसर, एक न्यूरोसाइंटिस्ट, जूली ब्रेफिस्कीन्स्की-लुईस, जब वे एक अजीब दिखने वाले हेलमेट पहने ट्रेडमिल पर एक महिला की ड्राइंग पर ध्यान केंद्रित करते हुए मेजेवस्की के कार्यालय का दौरा कर रहे थे।
"यह क्या है?" उसने उससे पूछा। जब मेजवस्की ने समझाया कि यह कैसे काम करता है और यह क्या कर सकता है, तो उसने ऐसा करने में मदद करने के लिए प्रतिबद्ध किया।
विश्वविद्यालय द्वारा सम्मानित किए गए धन के साथ, वे प्रोटोटाइप के साथ आगे बढ़े। फिर, 2013 में, माजेवस्की और ब्रेफेकिनस्की-लुईस को राष्ट्रपति ओबामा द्वारा घोषित नवीन तकनीकों से एक बड़ा बढ़ावा मिला, जो नवीन तकनीकों को विकसित करने में मदद करते हैं जो यह बताती हैं कि मस्तिष्क कैसे कार्य करता है। कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय, डेविस और वाशिंगटन विश्वविद्यालय के सहयोगियों और जनरल इलेक्ट्रिक की एक टीम के साथ, उन्हें यह निर्धारित करने के लिए $ 1.5 मिलियन का अनुदान मिला कि मेजेस्की के मॉडल को एक प्रभावी उपचार उपकरण में बदलने के लिए क्या होगा।
पीईटी गति में स्कैन करता है
Brefczynski-Lewis, जिन्होंने मानव मस्तिष्क पर करुणा के प्रभाव का अध्ययन किया है, इस बारे में उत्साहित हैं कि गति में लोगों के मस्तिष्क स्कैन के माध्यम से क्या सीखा जा सकता है। यहां तक कि किसी को प्रक्रिया के दौरान बैठने की अनुमति देने से अनुसंधान की सीमा को बढ़ाने में मदद मिल सकती है।
वे कहती हैं, "अगर कोई व्यक्ति बैठा है, तो आप कल्पना कर सकते हैं कि अल्जाइमर या अन्य न्यूरोलॉजिकल विकारों जैसी स्थितियों पर शोध के लिए आवश्यक बहुत लंबे स्कैन को बर्दाश्त करने में सक्षम है, " वह कहती है। "अभी पिछले हफ्ते ही हम एक महिला के साथ उसके 80 साल के काम कर रहे थे।, और वहाँ कोई रास्ता नहीं है वह अभी भी 90 मिनट के लिए रह सकता है, लेकिन वह एक कुर्सी पर बैठने और उसके सिर को स्थानांतरित करने और हमसे बात करने और काफी आरामदायक होने में सक्षम था। ”
Brefczynski-Lewis के अनुसार, स्कैन के दौरान एक मरीज को संलग्न करने की क्षमता मस्तिष्क की स्थिति के निदान में एक बड़ा अंतर ला सकती है। "कभी-कभी, अल्जाइमर में जल्दी से आपको कोई अंतर नहीं दिखता है, आपको कोई लक्षण नहीं दिखता है, " वह बताती हैं। "लेकिन एक ऐसा चरण है जहां अगर आप उन्हें उच्च मेमोरी लोड के साथ कर देते हैं, तो आप सिस्टम को अल्जाइमर वाले किसी व्यक्ति के अलग-अलग तरीके से प्रतिक्रिया करने में सक्षम देख सकते हैं, जो अल्जाइमर विकसित करने के लिए नहीं जाता है।"
मेजेवस्की और ब्रेफेकिनस्की-लुईस कहते हैं कि एक पोर्टेबल पीईटी स्कैनर भी शोधकर्ताओं को मस्तिष्क गतिविधि की निगरानी करने में सक्षम कर सकता है, जबकि एक व्यक्ति हँस रहा है, व्यायाम कर रहा है, तनाव का अनुभव कर रहा है, या यहां तक कि जब रोगी एक आभासी वास्तविकता सेटिंग में डूब जाता है। उदाहरण के लिए, इससे उन्हें बेहतर तरीके से समझने में मदद मिल सकती है कि एक सामाजिक सेटिंग में एक ऑटिस्टिक व्यक्ति के मस्तिष्क में क्या चल रहा है या स्ट्रोब रोगी जो व्यायाम करते हैं।
यह अध्ययन करने का एक अवसर भी हो सकता है कि क्यों कुछ लोगों में असाधारण क्षमता है, चाहे वह विश्व स्तरीय एथलीट हो या संगीत प्रेमी। डिवाइस, Brefczynski-लुईस कहते हैं, वे ब्रेन के किन हिस्सों में प्रदर्शन कर रहे हैं, इसके बारे में जानकारी दे सकते हैं।
पोर्टेबल हेलमेट का एक अन्य लाभ यह है कि विकिरण जोखिम का स्तर काफी कम है, एक पारंपरिक पीईटी स्कैनर के स्तर का लगभग दसवां हिस्सा, क्योंकि डिटेक्टर किसी व्यक्ति के सिर के बहुत करीब हैं। इसीलिए माजूस्की और ब्रेफ़काइन्स्की-लुईस ने अपने डिवाइस को एएम-पीईटी नाम दिया है, "ए" एम्बुलेंस के लिए है, माइक्रो-डोज़ के लिए "एम"।
परिष्कृत करने का समय
लेकिन अभी भी स्पष्ट करने के लिए बाधाएं हैं। हेलमेट भारी हो सकता है - प्रारंभिक परीक्षण के दौरान, छत से एक बंजी कॉर्ड डिवाइस से जुड़ा हुआ था ताकि इसे पहनने वाले रोगी पर वजन कम किया जा सके। चुनौती यह है कि डिटेक्टरों की संवेदनशीलता को कम किए बिना इसे हल्का बनाया जाए।
शोधकर्ता हेलमेट के आंदोलन को उसके द्वारा प्रदान की जाने वाली छवियों के संकल्प को प्रभावित करने के तरीकों को भी देख रहे हैं। इसमें रोबोटिक्स के पहलुओं को शामिल करना शामिल है, जैसे कि रोबोट पर कैमरा रखने की क्षमता चाहे कितनी भी बढ़ जाए।
"विचार यह है कि पीईटी हेलमेट में उपयोग करने में सक्षम होने के लिए इसलिए यह किसी व्यक्ति के शरीर की गति को ध्यान में रखता है, " ब्रेफेकिनस्की-लुईस कहते हैं। "आप गति के लिए क्षतिपूर्ति करना चाहते हैं इसलिए हेलमेट सिर के साथ चलता है, लेकिन आप प्रतिरोध को कम करते हैं और इससे व्यक्ति पर वजन कम होता है।"
एक और ध्यान, वह नोट करती है, विकिरण के स्तर को कम करने के लिए जारी है। यह किसी व्यक्ति पर अधिक स्कैन करने की अनुमति देता है, और शायद डॉक्टरों को छोटे बच्चों में न्यूरोलॉजिकल विकारों के साथ इसका उपयोग करने में सक्षम बनाता है।
सभी आवश्यक ठीक-ट्यूनिंग और नैदानिक परीक्षण को ध्यान में रखते हुए, Brefczynski-Lewis का अनुमान है कि यह मरीजों के इलाज के लिए AM-PET का उपयोग करने से पहले एक और चार या पांच साल हो सकता है। अभी के लिए, वे अनुदान के लिए आवेदन कर रहे हैं जो उन्हें अपने स्कैनर के कई अलग-अलग संस्करणों को विकसित करने की अनुमति दे सकता है। वह कहती है कि अल्जाइमर का अध्ययन करने के लिए एक से अधिक जटिल व्यवहार के दौरान मस्तिष्क का विश्लेषण करने के लिए अलग-अलग होने की आवश्यकता होगी।
यहां तक कि एक मॉडल की भी चर्चा हुई है जिसे लैब के बाहर पहना जा सकता है। "हम वास्तव में मानते हैं कि हेलमेट का एक संस्करण एक बैकपैक पर लगाया जा सकता है, " माजवेस्की कहते हैं। “बैग वजन ले जाएगा।
"हम इसे 'पार्क में चलना' संस्करण कहते हैं।"
