Objective determination of capillary refill time by OLED-on-CMOS technology: a prospective observational proof of principle clinically study

दुनिया भर के अस्पतालों और क्लीनिकों में, डॉक्टर और नर्स एक सरल, प्राचीन तकनीक पर भरोसा करते हैं ताकि यह जांचा जा सके कि मरीज की सूक्ष्म वाहिकाओं (tiny vessels) में रक्त का प्रवाह ठीक से हो रहा है या नहीं। वे त्वचा के विरुद्ध अपनी उंगली को तब तक दबाते हैं जब तक कि वह क्षेत्र पीला न पड़ जाए, फिर वे उसे छोड़ देते हैं और देखते हैं कि रंग कितनी जल्दी वापस आता है। यह क्षण, जिसे कैपिलरी रिफिल टाइम (capillary refill time) कहा जाता है, शरीर के माइक्रोसर्कुलेशन (microcirculation) की एक त्वरित झलक देता है—जो सूक्ष्म रक्त वाहिकाओं का वह नेटवर्क है जो प्रत्येक कोशिका तक ऑक्सीजन पहुँचाता है। यदि रंग धीरे-धीरे वापस आता है, तो यह संकेत दे सकता है कि शरीर ऑक्सीजन पहुँचाने के लिए संघर्ष कर रहा है, जो शॉक या संक्रमण का एक चेतावनी संकेत है। फिर भी, इसके महत्व के बावजूद, इस परीक्षण में एक मौलिक दोष है: यह पूरी तरह से मानव आँख और मानव स्टॉपवॉच पर निर्भर करता है। परीक्षक की उंगली द्वारा लगाया गया दबाव भिन्न हो सकता है, कमरे की रोशनी बदल सकती है, और रंग की वापसी का समय व्यक्तिगत निर्णय का मामला होता है। इन छोटी विसंगतियों का अर्थ है कि दो अलग-अलग डॉक्टर एक ही मरीज के लिए अलग-अलग परिणाम प्राप्त कर सकते हैं, जिससे सटीक चिकित्सा निर्णयों के लिए इस परीक्षण पर भरोसा करना कठिन हो जाता है।

इस समस्या को हल करने के लिए, ड्रेसडेन, जर्मनी के शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक ऐसी मशीन बनाने का लक्ष्य रखा जो इस परीक्षण को पूर्ण निरंतरता के साथ कर सके। उन्होंने एक छोटा, हैंडहेल्ड डिवाइस विकसित किया जो एक विशेष प्रकार की स्क्रीन को एक संवेदनशील सेंसर के साथ जोड़ता है, जिससे यह प्रकाश स्रोत और त्वचा को देखने वाली आँख, दोनों के रूप में कार्य कर सकता है। शोधकर्ताओं ने इस नए उपकरण का परीक्षण एक विश्वविद्यालय अस्पताल के जनरल वार्डों के बीस मरीजों पर किया, और उपकरण को प्रत्येक व्यक्ति की छाती के केंद्र पर दबाया। लक्ष्य यह देखना था कि क्या मशीन एक मानव डॉक्टर की तरह ही सटीकता से यह माप सकती है कि रक्त त्वचा में कितनी जल्दी वापस भरता है, लेकिन बिना किसी अनुमान के। परिणामों ने दिखाया कि उपकरण ने अच्छी तरह से काम किया, ऐसे समय को दर्ज किया जो मानक मानव विधि के बहुत करीब था, लेकिन एक ऐसे स्तर की सटीकता के साथ जिसे एक व्यक्ति हासिल नहीं कर सकता।

यह उपकरण आधुनिक इंजीनियरिंग का एक चमत्कार है, जो OLED-on-CMOS नामक तकनीक पर आधारित है। सरल शब्दों में, इसका अर्थ है कि शोधकर्ताओं ने एक छोटा स्क्रीन बनाया जो एक कैमरे के रूप में भी कार्य कर सकता है। जब डिवाइस को त्वचा के विरुद्ध दबाया जाता है, तो स्क्रीन सफेद रोशनी के साथ चमक उठती है, जो एक टॉर्च की तरह उस क्षेत्र को रोशन करती है। साथ ही, वही सतह त्वचा से परावर्तित होने वाले प्रकाश का पता लगाती है। यह मशीन को यह देखने की अनुमति देता है कि त्वचा कितनी पीली हुई है और गुलाबी रंग कितनी तेज़ी से वापस आता है, और यह सब अस्पताल के कमरे की बदलती रोशनी को नज़रअंदाज़ करते हुए। एक अंतर्निहित सेंसर यह भी मापता है कि डिवाइस को कितनी ज़ोर से दबाया जा रहा है, यह सुनिश्चित करते हुए कि दबाव त्वचा को पीला करने के लिए पर्याप्त मजबूत है लेकिन इतना अधिक नहीं कि नुकसान पहुँचे। मशीन एक स्थिर, विशिष्ट मात्रा में दबाव का इंतज़ार करती है, इसे पाँच सेकंड तक रोककर रखती है, और दबाव हटने के क्षण ही अपना आंतरिक क्लॉक (internal clock) शुरू कर देती है। यह त्वचा का रंग सामान्य होने के क्षण ही घड़ी को रोक देती है, और सेकंड के अंश तक सटीक समय दर्ज करती है।

अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने इस नए डिजिटल उपकरण के रीडिंग की तुलना पारंपरिक विधि से की, जहाँ एक डॉक्टर मरीज की छाती पर अपनी उंगली दबाता है और स्टॉपवॉच के साथ रंग की वापसी का समय मापता है। उन्होंने ये परीक्षण बीस रोगियों पर किए, जिनमें से सभी को ASA I के रूप में वर्गीकृत किया गया था, जो यह दर्शाता है कि वे अच्छे शारीरिक स्वास्थ्य में थे और उनका कोई प्रासंगिक चिकित्सा इतिहास नहीं था। परिणाम उल्लेखनीय रूप से सुसंगत थे। मानक विधि का उपयोग करने वाले डॉक्टरों ने पाया कि त्वचा के रंग वापस आने का औसत समय 1.5 सेकंड था। डिजिटल उपकरण ने, उसी लोगों पर समान कार्य करते हुए, 1.2 सेकंड का औसत समय दर्ज किया। बीस में से तेरह रोगियों में, मशीन ने मानव डॉक्टर की तुलना में थोड़ा तेज़ रिफिल टाइम मापा। शोधकर्ताओं का मानना है कि यह छोटा अंतर संभवतः इसलिए हुआ क्योंकि मशीन ने दबाव हटने के तुरंत बाद अपना टाइमर शुरू कर दिया था, जबकि एक मानव डॉक्टर को गिनती शुरू करने से पहले अपनी उंगली को शारीरिक रूप से हटाना पड़ता है, जिससे उनके माप में एक छोटा, अदृश्य विलंब जुड़ जाता है।

महत्वपूर्ण रूप से, अध्ययन ने पुष्टि की कि उपकरण सुरक्षित है और रोगी की स्थिति को नहीं बदलता है। शोधकर्ताओं ने परीक्षणों से पहले और बाद में रोगियों की हृदय गति, रक्तचाप और शरीर के तापमान की निगरानी की, और इनमें से कोई भी महत्वपूर्ण संकेत (vital signs) नहीं बदला। डिवाइस से त्वचा में कोई जलन या लालिमा नहीं हुई, जिससे सिद्ध हुआ कि संक्षिप्त संपर्क और लगाया गया दबाव बार-बार उपयोग के लिए पर्याप्त कोमल था। अध्ययन ने यह भी रेखांकित किया कि कैसे मशीन उन चरों (variables) को हटा देती है जो मानव विधि को प्रभावित करते हैं। जबकि मानव मापों के दौरान कमरे की रोशनी थोड़ी बदल गई थी, डिवाइस ने अपना स्वयं का निरंतर, अपरिवर्तनीय प्रकाश प्रदान किया। मशीन द्वारा लगाया गया दबाव सख्ती से नियंत्रित था, जबकि एक मानव उंगली थकान या आदत के आधार पर अधिक या कम दबाव डाल सकती है। इन कारकों को मानकीकृत करके, डिवाइस माइक्रोसर्कुलेशन के काम करने के तरीके का एक वास्तविक, वस्तुनिष्ठ (objective) रीडिंग प्राप्त करने का एक तरीका प्रदान करता है।

शोधकर्ता स्वीकार करते हैं कि यह एक पहला कदम था, एक 'प्रूफ ऑफ कॉन्सेप्ट' जिसे यह दिखाने के लिए डिज़ाइन किया गया था कि यह तकनीक वास्तविक दुनिया के परिवेश में काम करती है। वर्तमान में यह डिवाइस एक केबल के माध्यम से लैपटॉप से जुड़ा हुआ है, जो इसे मरीज के कमरे में स्वतंत्र रूप से घूमने की सीमा तय करता है, और टीम ने उल्लेख किया है कि यह देखने के लिए कि यह विभिन्न प्रकार की त्वचा या शरीर के विभिन्न स्थानों पर कैसा प्रदर्शन करता है, आगे के काम की आवश्यकता है। हालाँकि, मुख्य निष्कर्ष स्पष्ट है: यह संभव है कि एक व्यक्तिपरक, मानव-निर्भर परीक्षण को एक वस्तुनिष्ठ, मशीन-पठनीय माप में बदल दिया जाए। यह नया दृष्टिकोण एक ऐसे भविष्य का सुझाव देता है जहाँ शरीर की सबसे छोटी रक्त वाहिकाओं की निगरानी करना दिल की धड़कन की जाँच करने जितना विश्वसनीय होगा, जो डॉक्टरों को मानवीय त्रुटि की अनिश्चितता के बिना, मरीज के स्वास्थ्य की एक स्पष्ट और अधिक सुसंगत तस्वीर प्रदान करेगा।