कैथेटर का संक्रमण अक्सर तब तक ठीक नहीं होता जब तक कैथेटर लगा है — यह दवा की नहीं, सतह की समस्या है

जिस मरीज़ की सेंट्रल लाइन या यूरिनरी कैथेटर में संक्रमण हो जाए, उसे अक्सर एंटीबायोटिक दी जाती है, फ़ायदा नहीं होता, और सुधार तभी आता है जब डिवाइस निकाल दी जाती है। यह तस्वीर अस्पतालों में इतनी जानी-पहचानी है कि दवा की नाकामी लगती है। वह नाकामी नहीं है। वह इस बात का नतीजा है कि इंसानी शरीर के भीतर कुछ दिनों से ज़्यादा पड़ी रहने वाली किसी भी चीज़ की सतह पर क्या होता है — और चिकित्सा में यह उन सबसे साफ़ मौक़ों में है जहाँ जवाब औषधि-विज्ञान में नहीं, पदार्थ-विज्ञान में है।

शरीर के भीतर लगी हर डिवाइस — कैथेटर, सेंट्रल लाइन, श्वास-नली, कृत्रिम जोड़, हृदय का वाल्व — एक ऐसी सतह है जो शरीर ने वहाँ नहीं रखी। और बैक्टीरिया सतहों पर बसने में बहुत माहिर हैं। पहुँचने के बाद वे जो बनाते हैं, कठिनाई की जड़ वही है।

बायोफ़िल्म सिर्फ़ "बहुत सारे बैक्टीरिया" नहीं है

डिवाइस के शरीर में जाते ही, कुछ ही मिनटों में, शरीर के प्रोटीन उसकी सतह पर चिपक जाते हैं और एक कंडीशनिंग फ़िल्म बना देते हैं। बैक्टीरिया आम तौर पर नंगी सामग्री से नहीं, इसी परत से जुड़ते हैं — और जुड़ने के बाद उनका बर्ताव बदल जाता है: वे पॉलीसैकेराइड, प्रोटीन और कोशिका-बाहरी DNA का ऐसा जाल बुनते हैं जो पूरी बस्ती को आपस में और सतह से बाँध देता है। यही ढाँचा बायोफ़िल्म है।

इसका ख़ास गुण यह है कि उसके भीतर बैठे जीवाणुओं को मारना बेहद कठिन हो जाता है — आम तौर पर कहा जाता है कि खुले तैरते उन्हीं जीवाणुओं से सैकड़ों से हज़ार गुना तक कम संवेदनशील। और सबसे अहम बात, जिसे सबसे ज़्यादा गड्डमड्ड किया जाता है: यह आनुवंशिक अर्थ में एंटीबायोटिक प्रतिरोध नहीं है। जीवाणुओं ने प्रतिरोध के जीन हासिल नहीं किए। उनकी सहनशीलता परिस्थिति से पैदा हुई है:

• जाल दवा के भीतर घुसने की रफ़्तार घटा देता है और कुछ दवाओं को बाँध भी लेता है।
• भीतर गहराई में पोषक तत्व और ऑक्सीजन कम पड़ जाते हैं, इसलिए वहाँ की कोशिकाएँ धीरे बढ़ती हैं — और ज़्यादातर एंटीबायोटिक उन्हीं प्रक्रियाओं पर असर करती हैं जो सक्रिय रूप से बढ़ती कोशिका में ही चलती हैं।
• एक हिस्सा पर्सिस्टर नाम की सुप्त अवस्था में चला जाता है, जिस पर एंटीबायोटिक का असर लगभग नहीं होता, और दवा बंद होते ही वही बायोफ़िल्म दोबारा बसा देता है।

उन्हीं जीवाणुओं को बायोफ़िल्म से निकालकर प्रयोगशाला के शोरबे में जाँचिए — वे पूरी तरह संवेदनशील निकलेंगे। रिपोर्ट कहेगी कि दवा काम करनी चाहिए। मरीज़ में वह नहीं करती।

इससे वह नियम समझ आता है जो परिजनों को चौंकाता है: जम चुका डिवाइस-संक्रमण अक्सर तब तक ठीक नहीं होता जब तक डिवाइस लगी है, और उसे निकालना या बदलना इलाज का हिस्सा है, हार मान लेना नहीं। इसी से यह भी समझ आता है कि यहाँ रोकथाम इलाज से कहीं ज़्यादा क़ीमती क्यों है — और कोटिंग की भूमिका यहीं शुरू होती है।

एक ही मरीज़ पर दो उलटे काम

यहीं वह ढाँचागत बात है जो डिवाइस की कोटिंग को आम सतह-कोटिंग से ज़्यादा दिलचस्प बना देती है।

कभी आप चाहते हैं कि कोशिकाएँ चिपकें, कभी चाहते हैं कि बिलकुल न चिपकें — और एक ही मरीज़ पर एक ही दिन दोनों ज़रूरतें हो सकती हैं।

हड्डी का इम्प्लांट या दाँत का फ़िक्सचर चाहता है कि हड्डी उस पर बढ़कर उसे जकड़ ले। हाइड्रॉक्सीएपेटाइट कोटिंग — यानी हड्डी का अपना खनिज, धातु के तने पर चढ़ाया हुआ — इसी को बढ़ावा देने के लिए है, और हड्डी से जुड़ जाना ही पूरा मक़सद है। यहाँ कोटिंग एक न्योता है।

यूरिनरी कैथेटर या सेंट्रल लाइन उलटा चाहती है: कुछ भी न चिपके, न प्रोटीन न कोशिका। वहाँ की रणनीति एंटीफ़ाउलिंग है — ऐसी सतहें जो उस पहली प्रोटीन-परत को ही जमने न दें जिस पर बाक़ी सब खड़ा होता है। पॉलीएथिलीन ग्लाइकॉल की परतें और ज़्विटरआयनिक पॉलिमर ब्रश सतह पर पानी की ऐसी कसकर बँधी परत रखते हैं जिसे प्रोटीन हटा नहीं पाते, इसलिए कंडीशनिंग फ़िल्म ठीक से बनती ही नहीं। यह सचमुच सुंदर विचार है: कुछ मारने के बजाय सीढ़ी का पहला डंडा ही हटा दो।

और फिर तीसरा तरीक़ा है, जिसकी लोग उम्मीद करते हैं: रिसाव। चाँदी, क्लोरहेक्सिडीन जैसे एंटीसेप्टिक, या एंटीबायोटिक — डिवाइस में या उस पर चढ़ाकर, ताकि जो आए वह मारा जाए।

एक बड़ी और चुपचाप अहम श्रेणी ऐसी भी है जिसका संक्रमण से कोई लेना-देना नहीं। गाइडवायर और कैथेटर पर चढ़ी हाइड्रोफ़िलिक चिकनी कोटिंग उन्हें गीले में फिसलनदार बना देती है, और इसी से तार को रक्त-नलिका में बिना चोट पहुँचाए मोड़ा-घुमाया जा सकता है। यह असली सफलता है — और इसकी अपनी नाकामी भी है, क्योंकि रक्त-नलिका के भीतर कोटिंग का उखड़कर अलग हो जाना मान्यता प्राप्त सुरक्षा-चिंता रही है, जिस पर नियामकों का ध्यान गया है। डिवाइस पर लगी कोटिंग कभी सिर्फ़ कोटिंग नहीं होती; वह एक घटक है जो अपने आप में नाकाम हो सकता है।

सबूत असल में क्या कहते हैं

यहीं यह विषय सचमुच सिखाने वाला हो जाता है, क्योंकि प्रयोगशाला के प्रदर्शन और मरीज़ को मिलने वाले फ़ायदे के बीच की खाई चौड़ी है, अच्छी तरह दर्ज है, और उत्पाद-साहित्य में शायद ही कभी बताई जाती है।

यूरिनरी कैथेटर। सिल्वर-एलॉय कोटेड कैथेटर प्रयोगशाला में जीवाणुओं का बसना प्रभावशाली ढंग से घटाते हैं। ब्रिटेन में हुए एक बड़े बहुकेंद्रीय यादृच्छिक ट्रायल ने, जो 2012 में छपा, अल्पकालिक इस्तेमाल के लिए सिल्वर-एलॉय और नाइट्रोफ़्यूरल वाले कैथेटरों की तुलना सामान्य कैथेटर से की — और पाया कि सिल्वर-एलॉय कैथेटर से लक्षण वाले मूत्र-संक्रमण में ऐसी कमी नहीं आई जिसे चिकित्सकीय रूप से सार्थक कहा जा सके। नाइट्रोफ़्यूरल वाले कैथेटर में छोटा असर दिखा, जिसे शोधकर्ताओं ने उसकी क़ीमत के हिसाब से सार्थक नहीं माना। इस नतीजे ने चाँदी का विज्ञान नहीं पलटा; उसने यह दिखाया कि सतह पर जीवाणुओं का बसना घटाना और मरीज़ में लक्षण वाला संक्रमण घटाना दो अलग पैमाने हैं — और मायने सिर्फ़ दूसरा रखता है।

सेंट्रल वीनस कैथेटर। यहाँ सबूत ज़्यादा अनुकूल हैं। क्लोरहेक्सिडीन और सिल्वर सल्फ़ाडायज़ीन से, या माइनोसाइक्लिन और रिफ़ैम्पिन से युक्त कैथेटर जीवाणुओं का बसना घटाते हैं, और मेटा-विश्लेषणों में कैथेटर-जनित रक्त-संक्रमण में भी कमी मिली है — बसने पर असर ज़्यादा एकसमान है, रक्त-संक्रमण पर कम, और फ़ायदा ज़्यादा जोखिम वाली जगहों और लंबे समय तक लगी रहने वाली लाइनों में केंद्रित है। दिशानिर्देश इन्हें आम तौर पर वहाँ विकल्प के रूप में रखते हैं जहाँ अच्छी तकनीक और रखरखाव के बावजूद संक्रमण दर ऊँची बनी हुई हो — रोज़ का पहला चुनाव नहीं।

श्वास-नली (एंडोट्रेकियल ट्यूब)। चाँदी चढ़ी ट्यूब के एक बड़े यादृच्छिक ट्रायल में वेंटिलेटर-जनित निमोनिया की दर घटी, पर मृत्यु-दर, वेंटिलेशन की अवधि या अस्पताल में रुकने की अवधि में कोई सार्थक फ़र्क़ नहीं आया। यह वैज्ञानिक रूप से असली नतीजा है जिसका चिकित्सकीय मूल्य आज भी बहस में है, और यह इसका अच्छा उदाहरण है कि संक्रमण-दर वाला पैमाना अपने आप मरीज़ के नतीजे वाला पैमाना नहीं बन जाता।

हृदय के स्टेंट। यह इस क्षेत्र की सबसे साफ़ सफलता है, और ध्यान देने लायक़ है कि इसका संक्रमण से कोई संबंध नहीं। सादे धातु के स्टेंट में दिक़्क़त थी री-स्टेनोसिस — नलिका का दोबारा सँकरा हो जाना, क्योंकि ऊतक वापस बढ़ आता था। ड्रग-इल्यूटिंग स्टेंट, जो पॉलिमर कोटिंग से हफ़्तों तक कोशिका-वृद्धि रोकने वाली दवा छोड़ते हैं, ने इसे काफ़ी घटा दिया और अब मानक हैं। इस कहानी में अपना सुधार भी शामिल है: शुरुआती पीढ़ी की डिवाइसों ने देर से होने वाले थ्रॉम्बोसिस की चिंता खड़ी की और लंबे समय तक दोहरी एंटीप्लेटलेट दवा की माँग की, और उसके जवाब में बेहतर पॉलिमर व पतले स्ट्रट वाली अगली पीढ़ियाँ बनीं। जो कोटिंग काम करती है, वह भी अपने नतीजों के साथ आती है।

पूरे क्षेत्र का पैटर्न एक जैसा है। कोटिंग सतह पर जो होता है उसे भरोसे के साथ घटाती है। उससे मरीज़ का भला हुआ या नहीं, यह डिवाइस, जगह और अवधि पर निर्भर है — और हर बार अलग से साबित करना पड़ता है।

हर कोटिंग से ज़्यादा असर जिसका है

इस विषय पर कोई भी ईमानदार लेख यह बात साफ़-साफ़ कहेगा, क्योंकि पूरे क्षेत्र में सबसे बड़ा असर इसी का है।

डिवाइस-जनित संक्रमण सबसे ज़्यादा जिन उपायों से घटा है, वे सामग्री हैं ही नहीं। वे लगाने और सँभालने की प्रक्रिया हैं: पूरी बाँझ बैरियर सावधानियाँ, क्लोरहेक्सिडीन से त्वचा की तैयारी, सेंट्रल लाइन के लिए जाँघ वाली जगह से बचना, हाथों की स्वच्छता, यूरिनरी कैथेटर के लिए बंद ड्रेनेज, हर दिन यह समीक्षा कि डिवाइस अब भी ज़रूरी है या नहीं, और ज़रूरत ख़त्म होते ही उसे निकाल देना। इन उपायों के बंडल ने कई स्वास्थ्य-प्रणालियों में रक्त और मूत्र संक्रमण में बड़ी और दोहराई जा सकने वाली कमी लाई है, वह भी कम ख़र्च में।

कोटिंग इसके साथ की चीज़ है, और सबसे ज़्यादा जायज़ वहाँ है जहाँ अच्छी प्रक्रिया पहले से मौजूद हो और दर फिर भी अड़ी हुई हो। कमज़ोर तकनीक की भरपाई के लिए कोटेड डिवाइस ख़रीदना समस्या को हल न करने का महँगा तरीक़ा है। भारत में यह ख़ास तौर पर मायने रखता है, जहाँ ICMR के अस्पताल-संक्रमण निगरानी नेटवर्क से जुटे आँकड़े संस्थानों के बीच डिवाइस-जनित संक्रमण की दरों में बहुत बड़ा अंतर दिखाते हैं — और वह अंतर उत्पाद से ज़्यादा प्रक्रिया का है।

शरीर के भीतर की कोटिंग एक नियंत्रित डिवाइस है

इस शृंखला में अब तक की हर कोटिंग से एक ढाँचागत फ़र्क़: दीवार पर लगी सतह-कोटिंग एक उत्पाद है, पर इम्प्लांट पर चढ़ी कोटिंग एक मेडिकल डिवाइस का हिस्सा है, और उसका नियमन वैसे ही होता है।

भारत में मेडिकल डिवाइस, चिकित्सा उपकरण नियम 2017 के तहत CDSCO के ज़िम्मे हैं, जिनमें जोखिम के आधार पर क्लास A से क्लास D तक वर्गीकरण है। सक्रिय कोटिंग वाला प्रत्यारोपित उपकरण ऊँचे जोखिम वाले सिरे पर बैठता है। व्यावहारिक अर्थ यह है कि कोटिंग का अलग से मूल्यांकन होता ही नहीं — उसे पूरी बनी हुई डिवाइस के हिस्से के रूप में परखा जाता है, ISO 10993 शृंखला के तहत जैव-संगतता परीक्षण, नसबंदी की पुष्टि, और जोखिम-श्रेणी के अनुरूप क्लिनिकल सबूत के साथ। जो कोटिंग प्रयोगशाला में शानदार चलती है पर जिसके पीछे डिवाइस का दस्तावेज़ नहीं है, वह चिकित्सा-उत्पाद नहीं है; वह एक प्रयोगशाला-परिणाम है।

इसीलिए कोई भी सामान्य एंटीमाइक्रोबियल सतह-कोटिंग, चाहे कितनी भी अच्छी हो, डिवाइस पर यूँ ही नहीं चढ़ाई जा सकती। योग्यता हस्तांतरित नहीं होती, और यही सिद्धांत खाद्य-संपर्क में भी दिखा था: जो सामग्री एक स्थिति के लिए प्रमाणित है, वह इसी वजह से दूसरी के लिए प्रमाणित नहीं हो जाती। Smart Warrior Coatings, जो Reinste Nano Ventures का हिस्सा है — और स्पष्ट कर दें, इसी समूह का हिस्सा यह प्रकाशन भी है — सतह और परिवेश की स्वच्छता वाली कोटिंग बेचता है, और उनमें तथा क्लिनिकल डिवाइस कोटिंग में फ़र्क़ साफ़ रखना ही ठीक है: बेड-रेल साफ़ रखना और इम्प्लांट पर परत चढ़ाना दो अलग नियामक दुनियाएँ हैं, और जो सप्लायर इन्हें मिला देता है वह अपने बारे में कुछ बता रहा होता है।

छात्रों और शोधकर्ताओं के लिए यह क्यों मायने रखता है

बायोमटेरियल भारतीय शोध-छात्र के लिए बेहतर क्षेत्रों में है, क्योंकि यह सचमुच अंतर-विषयक है और इसका बहुत सारा दिलचस्प काम दुर्लभ उपकरण नहीं माँगता।

केंद्रीय खुली समस्या यह है कि बायोफ़िल्म रोकने का कोई सामान्य हल नहीं है। एंटीफ़ाउलिंग सतहें प्रयोगशाला की साफ़ स्थितियों में अच्छा काम करती हैं और शरीर की प्रोटीन-भरी, यांत्रिक रूप से सक्रिय असलियत में कमज़ोर पड़ जाती हैं। रिसाव वाली कोटिंग का भंडार अक्सर उससे पहले चुक जाता है जितने समय डिवाइस लगी रहती है। और यह चिंता वाजिब है कि डिवाइस की सतह पर लगातार कम मात्रा में एंटीमाइक्रोबियल छूटना चयन-दबाव पैदा करता है — यही एक वजह है कि बिना-रिसाव वाली रणनीतियाँ इतना ध्यान खींचती हैं।

सक्रिय दिशाएँ जानने लायक़ हैं। ज़्विटरआयनिक और पॉलिमर-ब्रश सतहें, जो कुछ मारे बिना प्रोटीन को जमने नहीं देतीं। उद्दीपन-संवेदी कोटिंग, जो लगातार दवा छोड़ने के बजाय तभी छोड़ें जब स्थानीय pH बदलाव या एंज़ाइम गतिविधि संक्रमण का संकेत दे। नाइट्रिक ऑक्साइड छोड़ने वाली सतहें, जो शरीर के अपने, बहुत कम आयु वाले रोगाणुरोधी अणु का इस्तेमाल करती हैं। और चिपकने-रोधी बनावट — माइक्रोमीटर पैमाने पर गढ़ी सतहें जो जुड़ाव को भौतिक रूप से हतोत्साहित करें; यह सीधे शार्क की त्वचा के अध्ययन से निकली है और इसका आकर्षक गुण यह है कि जीवाणु के अनुकूलन के लिए इसमें कोई रसायन है ही नहीं।

इनके साथ दो व्यावहारिक कमियाँ हैं। प्रयोगशाला के बायोफ़िल्म मॉडल क्लिनिकल नतीजों से ठीक मेल नहीं खाते, और बेहतर पूर्वानुमानी मॉडल बनाना बेरौनक़ पर क़ीमती काम है। और भारत-विशिष्ट डिवाइस-संक्रमण महामारी-विज्ञान — कौन-से जीव, कौन-से प्रतिरोध-पैटर्न, किस तरह की यूनिट में — इतने बड़े अस्पताल-आयतन वाले देश के हिसाब से बहुत कम दर्ज है, जबकि यह महँगे उपकरणों से नहीं, सावधान आँकड़ा-संग्रह से हल हो सकता है।

अक्सर पूछे जाने वाले सवाल

डॉक्टर संक्रमण का इलाज करने के बजाय डिवाइस निकाल क्यों देते हैं?

क्योंकि डिवाइस पर जमा बायोफ़िल्म एक भंडार है जिसे एंटीबायोटिक अक्सर उन मात्राओं में साफ़ नहीं कर पातीं जो शरीर में सुरक्षित रूप से पहुँच सकें, इसलिए दवा बंद होते ही संक्रमण लौट आता है। बसी हुई सतह हटाने से स्रोत हट जाता है। किसी भी एक मरीज़ की डिवाइस के बारे में फ़ैसला चिकित्सकीय निर्णय है, जो डिवाइस, जीव और मरीज़ पर निर्भर है और इलाज कर रही टीम का है — पर उसके पीछे की वजह दवा की नाकामी नहीं, सतह की है।

लैब रिपोर्ट कहती है जीवाणु संवेदनशील हैं, फिर एंटीबायोटिक काम क्यों नहीं कर रही?

क्योंकि संवेदनशीलता की जाँच शोरबे में खुले तैरते जीवाणुओं पर होती है, जो उन्हीं जीवाणुओं की उस स्थिति से अलग है जहाँ वे प्लास्टिक की सतह पर बायोफ़िल्म के जाल में धँसे हैं, धीरे बढ़ रहे हैं, दवा मुश्किल से भीतर पहुँच रही है और एक हिस्सा सुप्त पड़ा है। रिपोर्ट जीव के बारे में सही है; वह उस माहौल का वर्णन नहीं करती जिसमें वह जीव रह रहा है।

क्या एंटीमाइक्रोबियल कोटेड कैथेटर अतिरिक्त ख़र्च के लायक़ हैं?

यह डिवाइस और जगह पर निर्भर है, और ईमानदार जवाब हर मामले में अलग है। सेंट्रल वीनस कैथेटर के लिए सबूत जीवाणुओं का बसना घटाने और कुछ हद तक रक्त-संक्रमण घटाने का समर्थन करते हैं, और दिशानिर्देश आम तौर पर इन्हें वहाँ सुझाते हैं जहाँ अच्छी प्रक्रिया के बावजूद दर ऊँची हो। अल्पकालिक यूरिनरी कैथेटर के लिए एक बड़े यादृच्छिक ट्रायल में सिल्वर-एलॉय कोटिंग से लक्षण वाले संक्रमण में चिकित्सकीय रूप से सार्थक कमी नहीं मिली। यह अस्पताल की संक्रमण-नियंत्रण समिति का, उसकी अपनी दरों के आधार पर लिया जाने वाला ख़रीद-फ़ैसला है, कोई सामान्य नियम नहीं।

क्या डिवाइस पर चढ़ी चाँदी और सतह वाले स्प्रे की चाँदी एक ही चीज़ है?

रसायन मिलती-जुलती है; योग्यता नहीं। डिवाइस की कोटिंग को जैव-संगतता, नसबंदी के साथ मेल और क्लिनिकल प्रदर्शन के लिए एक नियंत्रित डिवाइस के हिस्से के रूप में परखा जाना होता है — ऐसे ढाँचे में, जिसके सामने सामान्य सतह-उत्पाद रखा ही नहीं जाता। किसी कोटिंग का रसोई की स्लैब पर काम कर जाना शरीर के भीतर उसकी उपयुक्तता के बारे में कुछ नहीं कहता।

अस्पताल में संक्रमण सबसे ज़्यादा किस चीज़ से घटता है?

प्रक्रिया से, और बड़े अंतर से। बाँझ तरीक़े से डिवाइस लगाना, क्लोरहेक्सिडीन से त्वचा की तैयारी, हाथों की स्वच्छता, बंद ड्रेनेज, रोज़ यह देखना कि लाइन या कैथेटर अब भी ज़रूरी है या नहीं, और ज़रूरत ख़त्म होते ही उसे निकाल देना। साहित्य में सबसे बड़ी और सबसे भरोसेमंद कमी इन्हीं उपायों से आई है, और इनका ख़र्च कोटेड डिवाइस से कहीं कम है। कोटिंग तब सोचने की चीज़ है जब ये भरोसे के साथ जगह पर हों — इनकी जगह नहीं।