সেপ্টেম্বর ১৯৭৫

       -কি হল, মন খারাপ কেন? এখন তো তোমার খুশীর দিন! পেটেন্টের জন্য আপ্ল্যাই করা হয়ে গেছে, তোমার সাধের যন্ত্র নিয়ে কাজ করছ, তাহলে?

       - আমাকে অন্য ডিপার্টমেন্টে বদলি করে দিয়েছে। আমার যন্ত্রের নাকি কোন ভবিষ্যৎ নেই!

       - সেকি! এটা তো একটা দারুণ উপকারী কাজ! কত মানুষের প্রাণ বাঁচবে! তাছাড়া সবে দেড় বছর হল পেটেন্টের জন্য অ্যাপ্লাই করেছ, এত সব টেস্টিং করলে। এই যন্ত্রের বাবদে তোমার টু-ডু লিস্ট তো রোজই লম্বা থেকে আরও লম্বা হচ্ছে, তাহলে?

       - তাহলে আর কি! আমার জায়গায় অন্য লোক এটা নিয়ে কাজ করবে।

       - আর তুমি?

       - আমি? আমার অবশ্য ভালো থাকারই কথা! পায়াভারী হয়েছে। আমি এখন পেসেন্ট মনিটরিং ডিভিশনের আসিস্ট্যন্ট ম্যানেজার – নাহয় নিজের পছন্দের কাজ নাই করতে পারলাম!

       - হুম। আর তোমাদের যারা কম্পিটিটর? তুমি বলেছিলে না মিনোল্টার ইয়ামানিশিও এটার উপর কাজ করছে?

       - করছে, করছে তো জানি! মিনোল্টায় জোর কদমে কাজ হচ্ছে। অথচ দ্যাখো আমাদের কোম্পানিকে! ওই যে লোকটা optical plethysmography ডিপার্টমেন্টের মাথায় বসে আছে, তার মনে হয়েছে যন্ত্রটা কোন কাজের নয়। কেন, কেন? কত আইডিয়া ছিল আমার মাথায়, কিভাবে ডিজাইনটা ভালো করব! কিচ্ছু করার সুযোগ দিল না! কেন, কিসের জন্য ?

টাকুও আওইয়াগি। নিহন কোহডেন কোম্পানির কর্মী। পালস অক্সিমিটারের জনক। অনেক প্রাণ বাঁচানোর অপ্রত্যক্ষ কৃতিত্বও তাঁর হাতের মুঠোয়। মারা গেলেন এই বছরই, এপ্রিল মাসের ১৮ তারিখে। খবরটা চোখ এড়িয়ে গিয়েছিল অনেকেরই। টাকুওর জন্যই আজকের চিকিৎসাবিজ্ঞানে জুড়েছে একটু নতুন স্বাস্থ্যের মাপ – রক্তের অক্সিজেনের মাত্রা।

তাঁর যন্ত্রটার কি হল? ’৭৪ সালে নিহন কোহডেন জাপানে পেটেন্টের জন্য আবেদন করে। ১৯৭৫ সালে তারা একটা Oximeter OLV-5100 বাজারে ছাড়ে। তখনো কানের লতির থেকে রক্তে অক্সিজেনের মাত্রা মাপা হয়। কিন্তু বিভিন্ন কারণে যন্ত্রটি বাজার থেকে তারা তুলেও নেয়। একটা কারণ ছিল যে যন্ত্রটার বাজার নেই। যন্ত্রটা নিয়ে এরপর অনেকদিন বস্তুতঃ কোন কাজই হয়নি সেখানে।

ইতিমধ্যে অন্য সব কোম্পানিরা কিন্তু বসে ছিল না। মিনোলটা প্রথম যন্ত্র Oximet MET-1471 বাজারে ছেড়েছে ১৯৭৭ সালে, আর তারপরেও এর টেকনোলজি নিয়ে ক্রমাগত কাজ চালিয়ে গেছে। ১৯৮১ সালে নতুন নতুন কোম্পানিরা তৈরি করতে শুরু করে এই যন্ত্র। ১৯৮১ তেই নেলকোর ছেড়েছে N-100। হু হু করে জনপ্রিয়তা বাড়ছে যন্ত্রটার। ১৯৮৭ সাল নাগাদ আমেরিকায় পালস অক্সিমিটারলে জেনারেল অ্যানাসথেশিয়া দেওয়ার সময়ের স্ট্যান্ডার্ড প্রোসিডিওরের অংশ করা হয় । নিশ্চিত বাজারের ভরসা পেয়ে শেষ পর্যন্ত নিহন কোহডন আবার প্রতিযোগিতায় ফেরে -  ১৯৮৮ সালে উন্নততর একটি যন্ত্র বাজারে ছাড়ে। তার কিছুদিন আগে, ঠিক দশ বছর পরে, সেপ্টেম্বর ১৯৮৫ সালে টাকুও আবার তার অসমাপ্ত যন্ত্রের গবেষণায় ফিরতে অনুমতি পান।

আজকের বহুলপ্রচলিত ফিঙ্গারটিপ পালস অক্সিমিটার বাজারে আসে এর পরে। কাজ করে  অবশ্য কানে লাগানো অক্সিমিটারের মত একই ভাবে। ২০০৭ সালে হু’র সার্জিকাল সেফটি চেকলিস্টে জায়গা করে নেওয়ার পর থেকে এর বাজার আরও উর্ধমুখী। অনুমান যে ২০২৪ সালে এই যন্ত্রটির বাজার হবে ৩১৭৭ মিলিয়ন ডলার।

হবে নাই বা কেন! কোন কষ্ট না দিয়ে, রক্ত বার না করেই রক্তের অক্সিজেন মাত্রা মাপার আশ্চর্য যন্ত্র। সদ্যোজাত শিশুদের রক্তের অক্সিজেনের মাত্রা জানার কাজের থেকে ডাক্তারের চেম্বারের রুগীর ভাইট্যাল সাইন রেকর্ড রাখার কাজে সব জায়গাতেই এর ব্যবহার। বিশেষতঃ এই করোনাকালে তো যন্ত্রটি অতিশয় গুরুত্বপুর্ণ – রুগীর রক্তে অক্সিজেনের মাত্রা কমে যাচ্ছে কিনা তা যে আসলে চোখে দেখে বোঝা যায় না। অথচ এই মাত্রা কমে গেলেই চিকিৎসা আবশ্যক। বিদেশে যে সব করোনা-আক্রান্তের অবস্থা ততটা গুরুতর নয়, তাঁদের অনেক সময়ই এই যন্ত্রটি লাগিয়ে বাড়ি পাঠিয়ে দেওয়া হচ্ছে। বলে দেওয়া হচ্ছে যন্ত্রের মাপ নির্দিষ্ট মানের নীচে চলে গেলে সোজা হাসপাতালে চলে আসতে।

যন্ত্রটা কিন্তু ভারী সাধারণ। একটা ক্লিপের মত জিনিস কানের লতিতে বা আঙ্গুলের ডগায় পরিয়ে দেয়, তার উপরের দিকে ( নখের দিকে) থাকে দুটি আলোর উৎস, LED আলো – একটি লাল আলোর আর একটা ইনফ্রারেড আলোর। আর ক্লিপের যে পাতটা নীচের দিকে থাকে সেখানে থাকে আলোর ডিটেক্টর। আঙ্গুল পেরিয়ে আলো নীচের প্লেটে আসতে আসতে কিছুটা আলো আঙ্গুল শুষে নেবে আর কিছু আলো আঙ্গুলের থেকে বেরিয়ে আসবে। এই বেরিয়ে-আসা আলোকে মেপে, তার থেকে অঙ্ক কষে বের হবে রক্তে অক্সিজেনের মাত্রা। রক্তে অক্সিজেনের মাত্রা দেখানো হবে শতাংশের হিসেবে, মানে রক্তে মোট যত হিমোগ্লোবিন আছে তার কত শতাংশ হিমোগ্লোবিন অক্সিজেন বহন করছে।

শুধু আলো দিয়ে অক্সিজেন মাপা? কিকরে?

হিমোগ্লোবিন, অক্সিজেন আর আলোক-শোষণ ক্ষমতার বদল

ভগবান বললেন Let there be light. অমনি পৃথিবী আলোয় ঝলমল করে উঠল। সে অবশ্য বিশ্বাসীর কথা। ইতিহাস একথা ধরে রাখে নি।

তবে ইতিহাস বলে আলোকবিজ্ঞান নিয়ে লোকের উৎসাহ সভ্যতার গোড়া থেকেই। বিশেষত সতেরোশ সালের থেকে আলো নিয়ে মাপজোক, পরীক্ষা-নিরীক্ষা বিজ্ঞানীদের একটা খুব উৎসাহের বিষয়। পিয়ের ব্যুগে (Pierre Bouguer) ছিলেন সে যুগের একজন বহুপ্রতিভাশালী ফরাসী নাগরিক। একাধারে ন্যাভিগেশন-বিদ্যায় বিশারদ, জ্যোতির্বিজ্ঞানী, অঙ্কবিদ। আবার পৃথিবীর কোথায় কোন সমুদ্র বা জলভাগ, তাদের মানচিত্র, গভীরতা সব তাঁর নখদর্পণে। আলোকবিদ্যাতেও তাঁর কৌতূহল। তিনি বললেন যে একটি বিন্দুবৎ আলোর উৎস থেকে যত দূরে যাওয়া যাবে যে আলোর শক্তি ততই কমবে। প্রকাশ করলেন আলোকবিজ্ঞানের বই Essai d'optique sur la gradation de la lumière । সেটা ১৭২৯ সাল। দুটি আলোকউৎসের তুলনামূলক তীব্রতা বার করার জন্য ইনি লুসিমিটার বলে একটি যন্ত্র আবিষ্কার করেন। ব্যুগে এর আঠাশ বছর পরে আলোকবিজ্ঞানের উপর তার দুনম্বর বই লেখেন। আলোর তীব্রতা মাপার বিভিন্ন প্রশ্নের উত্তর আর সেই সঙ্গে হাতে কলমে পরীক্ষার ফলাফল, আলোক প্রতিফলন নিয়ে বিবিধ আলোচনা কি নেই তাতে!

ব্যুগে যখন তাঁর আলোকবিজ্ঞানের উপর প্রথম বই প্রকাশ করছেন, ল্যাম্বার্ট (Johann Heinrich Lambert) তখন মাত্র এক বছরের শিশু। বড় হয়ে তিনি ব্যুগের আলোক বিজ্ঞানের উপর বই তো পড়লেন, আরও পড়লেন রবার্ট স্মিথের বই। এই রবার্ট স্মিথের বই পড়েই ইউরেনাসের আবিষ্কর্তা উইলিয়াম হার্শেলেরও আলোকবিজ্ঞানে হাতেখড়ি। ল্যাম্বার্ট অঙ্ক কষে দেখালেন যে ব্যুগের তত্ত্ব ঠিক – আলোর তীব্রতা (intensity) তার উৎসের থেকে দুরত্বের বর্গের সঙ্গে ব্যস্তানুপাতিক (inversely proportional) হারে বাড়ে। তাঁর বই ফটোমেট্রিয়াতে (প্রকাশঃ ১৭৬০) তিনি প্রমাণ করলেন আলো যখন কোন মাধ্যমের ভিতর দিয়ে যায়, তার তীব্রতা এক্সপোনেনসিয়ালি কমে যায়। মানে যত সময় যায়, সময়ের সঙ্গে আলোর তীব্রতা কমার হারও তত বেশি হতে থাকে। প্রায় ১০০ বছর পরে, বৈজ্ঞানিক অগাস্ট বীয়ার (August Beer) বিভিন্ন লবনের রঙ্গিন জলীয় দ্রবণ কিভাবে লাল রং এর আলো শোষণ করে তা পরীক্ষা করে দেখলেন। এই তিনজনের কাজকে একত্রে করে তৈরি হল আজকের ল্যাম্বার্ট-বীয়র বিধি । সোজা করে বললে, একটি দ্রবণের মধ্যে থাকা কোন বস্তু কোন বিশেষ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলোকে কতটা শোষণ করবে ( যাকে বলে অ্যাবজরবেন্স ) তা আলোকপথের দৈর্ঘ্য আর দ্রবণে বস্তুর ঘনত্বের উপর সমানুপাতিক হারে নির্ভর করে। এখানে ধরে নেওয়া হয় যে ওই দ্রাবক নিজে আলাদা করে আর কোন আলো শোষণ করছে না বা দ্রবণে ঢোকা আলো কোনভাবে ছড়িয়ে (scattering ) পড়ছে না। আলোকপথের দৈর্ঘ্য যখন এক থাকছে, তখন ঘনত্ব বাড়লে আলো বেশি শোষণ করবে আর ঘনত্ব কমলে আলো কম শোষণ করবে। আবার বস্তুর ঘনত্ব এক থাকলে, আলোকপথের দৈর্ঘ্য বাড়লে আলোক শোষণ হবে বেশি।

একটু ফর্মুলাটা বলে দিই। একটি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য কোন বস্তুর আলোকশোষণ মান A মাপতে হলে আমাদের দ্রবনে সেই বস্তুর ঘনত্ব ( c) আর আলোকপথের দৈর্ঘ্য (l) ছাড়াও জানতে লাগে সেই তরঙ্গ দৈর্ঘ্যে সেই বস্তুর শোষণাঙ্ক (absorptivity বা extinction coefficient, e) A = e c l = - log10 (I/Io), যেখানে Io হল দ্রবণে প্রথমে পড়া আলোর তীব্রতা আর I হল দ্রবণ থেকে বেরিয়ে আসা আলোর তীব্রতা। দ্রবণে যদি একাধিক বস্তু থাকে যারা আলো শোষণ করে, তাহলে প্রত্যেকের জন্য আলাদা করে আলোর শোষণমান বার করে তাদের যোগ করে দিলেই গোটা দ্রবণটা কত আলো শুষে নিল তা জানা যাবে।

ফেলিক্স হপ্পে-সেলার ( Felix Hoppe-Seyler ), যাঁকে আধুনিক বায়োকেমিস্ট্রির জনক বলা যায়, ক’বছর পরেই ১৮৬৪ সালে হিমোগ্লোবিন নামটি দিলেন। ইনি দেখালেন যে হিমোগ্লোবিন আর অক্সিজেন মিলে তৈরি করে অক্সিহিমোগ্লোবিন। কিছুদিন আগেই ১৮৬০ সালে আবিষ্কার হয়েছে স্পেকট্রোস্কোপ। সেই যন্ত্র দিয়ে রক্তের মধ্যে দিয়ে বেরিয়ে আসা বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো বিশ্লেষণ করে ফেলিক্স দেখালেন যে লাল রং এর আলোর ক্ষেত্রে অক্সিহিমোগ্লোবিন, ডিঅক্সিহিমোগ্লোবিনের মানে যে হিমোগ্লোবিনে অক্সিজেন নেই তার তুলনায়, আলো শোষণ করে অনেক কম। অথচ ইনফ্রারেড আলোর ক্ষেত্রে আলো শোষণের মাপ রক্তে কতটা অক্সিজেন আছে বা নেই তার উপর ততটা নির্ভর করে না। এই ব্যাপারটার উপরই পুরো অক্সিমিটারের হিসেবপত্র দাঁড়িয়ে আছে।

এর কিছুদিন পরে ( ১৮৭৬) কার্ল ভন ভিয়েরঅর্ডট (Karl von Vierordt) প্রথম নিজের হাতের মধ্যে দিয়ে আলো পাঠিয়ে, সেখান থেকে বেরিয়ে আসা আলোর বিশ্লেষণ করলেন। ইনি আরও দেখালেন আঙ্গুলে রক্ত-চলাচল বন্ধ করে দিলে, স্পেক্ট্রোস্কপিতে অক্সিহিমোগ্লোবিনের দাগ মিলিয়ে যাচ্ছে, ফুটে উঠছে ডি-অক্সিজেনেটেড হিমোগ্লোবিনের দাগ। স্পেক্ট্রোস্কপিতে এই বদল হতে কতটা সময় লাগল তা মেপে ইনি রক্তের অক্সিজেন কি হারে ফুরায় তা বার করেন। এরপর আবার অনেকদিনের অপেক্ষা। বিংশ শতাব্দীতে এসে তৃতীয় দশকে নিকোলাই আর ক্রেমার এই নিয়ে কাজ করতে শুরু করলেন। অবশেষে ১৯৩৩ সালে ক্রেমার দেখালেন ল্যাম্বার্ট-বীয়র তত্ত্বটি রক্তের জন্যও খাটে – তিনিই প্রথম রক্তের অক্সিজেন স্যাচুরেশন মাপেন। তবে তখন সে মাপামাপি শরীরের বাইরে, রক্তের স্যম্পলের সাহায্যে।

কিভাবে মাপা যেতে পারে?

ক্রেমারের ১৯৩৩ সালে এই বাবদে লেখা পেপারটি দেখার সৌভাগ্য হয় নি। তবে অনুমান করা যায় যে শুধু একটা (লাল) রং এর আলো ব্যবহার করে তিনি কিভাবে শরীরের বাইরে রক্তের অক্সিজেনের মাত্রা মেপেছিলেন। রক্তে একইসঙ্গে অক্সিহিমোগ্লোবিন আর ডিঅক্সিহিমোগ্লোবিন দুই-ই তো আছে। ধরে নেওয়া যাক শুধুমাত্র এরাই আলোক শোষণ করে। এই ধরে নেওয়াটা মোটেই সর্ব অবস্থায় ঠিক না যদিও। এবার বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলোর জন্য অক্সিহিমোগ্লোবিন আর ডিঅক্সিহিমোগ্লোবিনের আলাদা আলাদা করে শোষণাঙ্ক ( extinction coefficient ) সহজেই পরীক্ষাগারে বার করা যায়। শরীরের বাইরে যখন মাপা হচ্ছে, তখন রক্তের স্যাম্পলে মোট হিমোগ্লোবিনের ঘনত্বও জানা আর আলোকপথের দৈর্ঘ্যও জানা। এবার কতটা আলো একদিকে ফেলা হয়েছিল আর কত আলো বেরিয়ে এলো সেই দুটো মেপে, অঙ্ক কষে তার থেকে কত আলো শোষণ হল তা সহজেই বার করা যায়। ব্যস তারপর সিধা ল্যাম্বার্ট-বীয়রের ফর্মুলায় বসিয়ে অক্সিজেনের মাত্রা মেপে ফেলা যাবে।

কিন্তু শরীরের ভিতরের রক্তের অক্সিজেনের মাত্রা এভাবে মাপা যাবে না। কারণ তখন তো আর আলোকপথের দৈর্ঘ্য জানা নেই কিন্তু। সে সমস্যার সমাধান হল অচিরেই। ১৯৩৫ সালে ক্রেমারের কাজের ভিত্তিতে জার্মানীর কার্ল ম্যাথেস প্রথম একটা যন্ত্র বানালেন। শরীর থেকে রক্ত বার না করে, সরাসরি কানে লাগিয়ে রক্তের অক্সিজেন মাপার যন্ত্র। দুটো আলো ব্যবহার করে – প্রথমে নীল-সবুজ আলো আর পরে ১৯৩৯ সালে লাল আলো আর ইনফ্রারেড আলোর ব্যবহারে তৈরি হল এই যন্ত্র। লাল আর ইনফ্রারেড আলো বেছে নেওয়ার কারণ হল এই দুই তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য রক্তে অক্সিজেনের মাত্রার অল্প তফাৎ হলেও দুয়ের শোষণমানের অনুপাতের তফাৎ সহজেই ধরা যায়। আর দুই তরঙ্গদৈর্ঘ্যের শোষণমানের অনুপাত নেওয়ার জন্য আলোকপথের দৈর্ঘ্য আর না জানলেও চলে। 1942 সালে মিলিক্যান প্রথম অক্সিমিটার নামটা ব্যবহার করেন। তবে কিনা তখনো যন্ত্রের শৈশবকাল – প্রচুর প্রচুর সমস্যা সঠিক মাপ পাবার। তারপর সারা পৃথিবী জূড়ে অনেকেই ভাবতে লাগলেন যন্ত্রটা নিয়ে।

প্রথম সমস্যা, আঙ্গুলে বা কানের লতিতে যখন যন্ত্রটা ব্যবহার করা হচ্ছে তখন তো শুধু ধমনীর ভিতরে বওয়া রক্ত নয়, চামড়া, নখ, হাড়, লিগামেন্ট বা শিরার রক্ত ইত্যাদি বিভিন্ন জিনিসও তো চলে আসছে আলোর পথে। তাদের জন্যও তো আলোকশোষণ হচ্ছে, তাকে কিভাবে হিসেবে নেওয়া যাবে? এর প্রথম সমাধান করেছিলেন উড, কানের লতিতে চাপ দিয়ে তাকে রক্তশূন্য করে একটি মাপ নিয়েছিলেন আর অন্যটি স্বাভাবিক রক্তচলাচলের অবস্থায়। তারপর দুই ক্ষেত্রে বেরিয়ে আসা আলোর মাপের থেকে বার করেছিলেন রক্তের অক্সিজেনের মাত্রা। কিন্তু এভাবে চাপ দিয়ে রক্তশূন্য করা তো ব্যবহারের জন্য বিশেষ সুবিধার না। অন্য কোন উপায় নেই?

এর একটা কার্যকরী সমাধান করলেন আওইয়াগি। তিনি দেখলেন যে কানের লতির মধ্যে দিয়ে যে আলো বেরোয়, তার তীব্রতা কিন্তু সব সময় এক থাকে না। সময়ের সঙ্গে তরঙ্গাকারে বদলায়। বলা যায়, এই আলোর একটা অংশ সময়ের সঙ্গে স্থির আর ওই স্থির অংশের উপরে একটা ছোট্ট ঢেউখেলানো অংশ আছে। এই ঢেউয়ের মত অংশটা অবশ্য স্থির অংশের তুলনায় খুবই ছোট। এবার ব্যাপারটা হল এই যে আমাদের ধমনীর ভিতরে রক্ত সবসময় একভাবে বয় না। হৃৎপিণ্ডের পেশীর সংকোচনের তালে তালে ধমনীতে একেকটা রক্তের ঢেউ আসে। ধমনীর একটা জায়গায় চোখ রাখলে, প্রতিটি ঢেউ যখন এসে পৌঁছায় তখন সেই জায়গাটা ফুলে ওঠে আবার ওই অতিরিক্ত রক্ত বয়ে গেলে আবার ফোলা কমে আগের অবস্থায় চলে আসে, যতক্ষণ না পরের ঢেউ আসছে। একে বলে ধমনীর রক্তের স্পন্দিত গতি। আওইয়াগি দেখালেন কানের লতির থেকে বেরোন আলোকতরঙ্গের কম্পাঙ্ক ( ফ্রিকোয়েন্সি) আর ধমনীর রক্তের স্পন্দনের কম্পাঙ্ক এক। তখন উনি বললেন যে এই তরঙ্গ তৈরি হচ্ছে ধমনীর রক্তের স্পন্দনের জন্যই। আরও ভালো করে দেখলে, প্রতি স্পন্দনে ওই ধমনীর ফুলে ওঠাটুকুর জন্যই এই তরঙ্গের সৃষ্টি। সিস্টোল আর ডায়াস্টোলের সময়কার আলোকশোষণ মান তো আমরা সরাসারি দেহের থেকে বেরোন আলোকে মেপে বার করতে পারি। যদিও সে কাজে জটিল সব সার্কিট লাগে। যাই হোক, এই দুটো আলোকশোষণ মানের যে তফাৎ ( একে আমরা ΔA নাম দিলাম ) সেটা এই ধমনীর ফুলে ওঠাটুকু সঙ্গে সমানুপাতিক। আমরা জানি যে রক্তের অক্সিহিমোগ্লোবিন আর ডিঅক্সিহিমোগ্লোবিন দুটোর যে ঘনত্ব আর ওই বিশেষ তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের আলোর জন্য তাদের যার যার নিজের যে শোষণাঙ্ক ( extinction coefficient ) এই দুয়ে মিলে হয় রক্তের মোট শোষণাঙ্ক। এই রক্তের মোট শোষণাঙ্ক দিয়ে ধমনীর ফুলে ওঠা অংশটার মাপকে গুণ করলেই তাহলে ওই ΔA পাওয়া যাবে।

কিন্তু আমরা তো ধমনী ঠিক কতটুকু ফুলে উঠল তার মাপটা জানি না। নিশ্চয় সব মানুষের জন্য, বিভিন্ন শারীরিক অবস্থায় এটা সমান হয় না। তাহলে উপায়? এর সমাধান আওইয়াগি করলেন দারুণভাবে। যেহেতু আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপর ধমনীর ফুলে ওঠা নির্ভর করে না, তাই এর মান অবশ্যই লাল আলো, ইনফ্রারেড আলো দুটি ক্ষেত্রেই এক। উনি লাল আলোর জন্য একবার ΔA মাপলেন। আবার একবার মাপলেন ইনফ্রারেড আলোর জন্য। তারপর তাদের লাল আলোর ΔA কে ইনফ্রারেড আলোর ΔA দিয়ে ভাগ করলেন, যাকে উনি বললেন ‘ফাই’। ভাগ করা মানে তো উপরে নীচে দুজায়গাতেই থাকা ওই ‘ধমনীর ফুলে ওঠার মাপ’ টা কাটাকুটি হয়ে গেল। ব্যস ফলে ‘ফাই’ তাহলে শুধুই ওই দুই আলোর প্রতিটির তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য রক্তের মোট শোষণাঙ্কের  অনুপাতের উপর নির্ভর শীল।

এই ‘ফাই’ র মানের থেকেও অঙ্ক কষে রক্তের অক্সিজেনের মাপ বার করা যেত। কিন্তু যন্ত্রের ফলাফল সঠিক করার জন্য আওইয়াগি একটা অন্য উপায় বার করলেন। তিনি সুস্থ ভলান্টিয়রদের থেকে বিভিন্ন অক্সিজেন স্যাচ্যুরেশনে ধমনীর রক্তের স্যাম্পল নিয়ে তার থেকে ধমনীর রক্তের গ্যাসের বিশ্লেষণ ( Arterial Blood Gas Analysis ) করে অক্সিজেন স্যাচুরেশন (S) মাপলেন আর সেইসঙ্গে ‘ফাই’ ও মাপলেন। দুটো রাশি একটা রেখাচিত্রে ফেলে একটা ক্যালিব্রেশন ডেটাসেট বানালেন যাতে প্রতি ‘ফাই’র মানের জন্য একটা S এর মান পাওয়া যায় আর সেটা মেশিনে পুরে দিলেন। যখন কোন রোগীর রক্তে অক্সিজেনের মাত্রা মাপার দরকার হয়, তখন আদতে পালস অক্সিমিটার যন্ত্র ওই ‘ফাই’ র মান বার করে, আর তারপর সেই ক্যালিব্রেশন ডেটার থেকে সেই ‘ফাই’র মানের জন্য S এর মান অর্থাৎ রক্তে অক্সিজেনের মাত্রা বার করে আনে।

এই হল অক্সিমিটার যন্ত্রের কাজকর্মের পিছনের বিজ্ঞান। রক্তের স্পন্দনপ্রবাহ ব্যবহার করে রক্তে অক্সিজেনের মাত্রা মাপার জন্য এই যন্ত্রের নাম পালস অক্সিমিটার। যন্ত্রের প্রযুক্তিগত দিকটা এই আলোচনার বাইরে রেখেছি। সেও কিন্তু বেশ ইন্টারেস্টিং। উৎসাহীজন জাপানের পেটেন্ট অফিসের ওয়েবসাইটে https://www.j-platpat.inpit.go.jp/ গিয়ে পেটেন্ট নাম্বার 947714 খুঁজে বার করতে পারেন। ওই পেটেন্ট এর আবেদনে যন্ত্রের সার্কিট অল্পকথায় বোঝানো আছে। জাপানী ভাষা না জানলেও চলবে, ওঁদের সাইটে একটি ইংরাজীতে অনুবাদ করে দেওয়ার ব্যবস্থা আছে। যদিও সে অনুবাদ বিশেষ ভালো না, তবে কাজ চলে।

এতক্ষণ তো কানের লতি বা আঙ্গুলের ডগার এপাশ দিয়ে ঢুকে ওপাশ দিয়ে বেরোন আলোর বিশ্লেষণ করে তার থেকে রক্তের অক্সিজেনমাত্রা বার করার কথা বললাম। এছাড়াও আরেক ধরণের পালস অক্সিমিটার হয় যাতে প্রতিফলিত আলোর থেকে রক্তের অক্সিজেন-মাত্রা মাপা হয় । তবে সেটা খুবই কম চলে। তার কথা এখন থাক।

যন্ত্র যতদিন ছিল না, ততদিন বার করতে পারাটাই বড় কথা। কিন্তু একবার বাজারে এসে গেলে, তখন নতুন চ্যালেঞ্জ হয় তার দোষত্রুটি কমানো। আর সে ভাবে দেখলে, এ যন্ত্রের সমস্যা কম না। অনেক সময় খুব আলো ঝলমলে জায়গাতেও যন্ত্র ঘেঁটে যায়। সে সমস্যা এড়াতে অনেক যন্ত্রে একটা কারেকশন সার্কিট ব্যবহার করা হয়। তাছাড়া এমনিতে যখন রক্তে অক্সিজেনের মাত্রা বেশ ভালো, তখন এই যন্ত্র ঠিক ঠিক মাপ দেখালেও, খুব কম অক্সিজেনের মাত্রায় বা রক্তে কার্বন মনোঅক্সাইডওলা হিমোগ্লোবিন কোন কারণে বেশি থাকলে, এমনকি স্কিন পিগমেন্টেশন বা নেলপলিশের মত তুচ্ছ কারণের জন্যও অনেক সময় রিডিং ঘেঁটে যায়। তবে সব থেকে বড় সমস্যা বোধহয় রোগী নড়াচড়া করলে বা রোগীর রক্তসঞ্চালন খুব কম হলে এ যন্ত্র আর ঠিকমত মাপামাপি করতে পারে না- অকারণে এলার্ম দিতে থাকে।

এইখানে এসে ঢুকল, মাসিমো টেকনোলজি। এদের প্রতিষ্ঠাতা জো কিয়ানির স্বপ্ন চিকিৎসার কাজে যেসব যন্ত্র ব্যবহার হয়, তাতে অকারণ এলার্ম কমানো যাতে চিকিৎসা-কর্মীরা সত্যিকারের এমার্জেন্সিতে মন দিতে পারেন। মাসিমোর বের করা সিগন্যাল এক্সট্র্যাকশন টেকনোলজি বা সেট দিয়ে,  জটিল অঙ্কের ফর্মুলা এবং সার্কিট ব্যবহার করে,  সিগন্যালের থেকে শুধু ধমনীর রক্তের দরুন যে সিগন্যাল সেটুকুই বার করে আনা যায়। এই প্রযুক্তির জন্য যন্ত্রের কার্যকারীতা বেড়ে গেছে অনেক। সাধারণ পালস অক্সিমিটার যেসব ক্ষেত্রে কোন রিডিং দিতে পারে না, সেরকম অনেক জায়গাতেই দেখা যাচ্ছে মাসিমোর সেট পালস অক্সিমিটার ঠিকঠাক রিডিং দিচ্ছে। আর রক্তের অক্সিজেন মাত্রা ভুল মাপার দরুণ বিনা কারণে এলার্ম সত্যিই কমাতে পেরেছে।

টাকুও আওইয়াগির স্বপ্নের বল্গা এখন কি তাহলে মাসিমোর জো কিয়ানির হাতে? জন্মসুত্রে ইরাণ দেশের মানুষ, আমেরিকার মাটিতে স্থিতু এই মানুষটি খুবই বর্ণময় চরিত্র। তবে সেটা আরেক গল্প।