Medicinska dijagnostika je vrlo važan aspekt medicine. Dijagnostika obuhvaća načine identifikacije određenog problema kod ljudi kao što su bolesti, deformacije tkiva i kosti, promjene na organima itd., a sve to uz pomoć računala. U ovom ćemo dijelu spomenuti i opisati najpoznatije i najčešće primjenjivane metode dijagnosticiranja problema.
Naponi srca. Elektrokardiografija (EKG). Jedan od najvažnijih organa u našem tijelu, svakako je srce. Mjerenje i prikaz otkucaja srca može dovesti do velikog broja dijagnoza i to je jedan od pokazatelja zašto je primjena tehnologije, tj. računala toliko važna i sve više primjenjivana u medicini. U ovom ćemo ulomku pobliže objasniti kako funkcionira EKG. EKG zapis je podijeljen na sljedeće dijelove: P-val koji predstavlja depolarizaciju atrija, PR-interval koji predstavlja vremenski razmak između depolarizacije atrija i depolarizacije ventrikula, zatim QRS-kompleks koji predstavlja depolarizaciju ventrikula, QT-interval koji predstavlja vremenski razmak između početka depolarizacije i kraja repolarizacije ventrikula, ST-segment predstavlja depolarizaciju miokarda ventrikula, T-val pretpostavlja repolarizaciju ventrikula i U-val koji je istaknut i javlja se kod bolesnika s određenom bolesti. Svi ovi navedeni elementi prikazuju se na EKG monitoru koji zauzima veoma važno mjesto kako u operacijskim salama tako i u preoperativnim i postoperativnim praćenjima pacijenata, a također su važni za našu temu. Suvremeni monitori, osim što prikazuju srčane valove, također daju zvuk u ritmu otkucaja srca. U slučaju zastoja srca ili nekog drugog poremećaja koji se može pojaviti kod pacijenta, javlja se zvučni alarm. Struktura EKG monitora u suštini je vrlo slična klasičnom osciloskopu-horizontalni i vertikalni otklon te katodna cijev s velikom perzistencijom (postojanošću). Kod 12-kanalnog EKG monitora, osim otkucaja srca, mogu se pratiti i drugi segmenti koji služe za pravilno funkcioniranje ljudskog organizma kao što su mjerenje temperature, tlaka, disanja, koncentracije kisika ili ugljikova dioksida u krvi itd.
Naponi mozga. Elektroencefalografija (EEG). Elektroencefalografija je metoda mjerenja moždanih valova. Elektrode postavljene na glavu pacijenta mjere moždani napon, a posljedice su koordinirani podražaji živčanih stanica u mozgu. Kako bi rezultati bili valjani i korisni, na glavu pacijenta se postavlja 19 elektroda. Takav uređaj koristi 8 kanala za registraciju podražaja pa se naziva 8-kanalni EEG. Jedan kanal podrazumijeva pojačalo s elektrodama, sve regulacije te pisač koji bilježi napone i promjene. 8-kanalni nisu jedini tip EEG-uređaja. Uz njih postoje još i 12-kanalni, 24-kanalni i najviše 32-kanalni EEG-uređaji.
Naponi mišića. Elektromiografija (EMG). Nešto drugačija metoda mjerenja tjelesnih napona je mjerenje mišićnog napona, a od prethodne dvije navedene razlikuje se po tome što se za mjerenje napona mišićnih vlakana koriste potkožne elektrode. One mjere napon nastao samo u jednom mišićnom vlaknu. Ako se u nekom slučaju koriste vanjske elektrode, bilježenje napona je nešto drugačije, tj. dobiva se ukupni zbroj akcijskih potencijala u više mišićnih napona.
Ultrazvučna dijagnostika. Ultrazvuk je titranje čestica zraka (zvučni valovi) koje ima frekvenciju veću od 20000 Hz. Ultrazvučna dijagnostika je neinvazivna procedura koja je za pacijenta u potpunosti bezbolna i ugodnija u odnosu na druge metode pa je samim time i najraširenija te najviše primjenjivana. S obzirom da su ultrazvučne slike dobivene u realnom vremenu, moguće je promatrati strukturu i pomicanje unutrašnjih organa. Napredak u ultrazvučnoj tehnologiji omogućuje i prikaz organa u 3D formatu.Ultrazvučni skeneri sastoje se od konzole koja sadrži računalo i elektroničke dijelove, monitora koji prikazuje sliku i pretvornika koji služi za skeniranje. Pretvornik je mali uređaj koji se drži rukom i kojim se prelazi po dijelu tijela koji se pregledava. Taj pretvornik šalje visokofrekventne zvukove kroz tijelo i prima odgovor kada se zvučni val odbije od tkiva. Slika koja je odmah vidljiva prilikom samog ultrazvuka stvara se na temelju glasnoće, frekvencije i vremena koje je potrebno da se odaslani zvučni signal vrati do uređaja. Važan u stvaranju slike je i tip tijela te sastav tkiva kroz koje signal putuje.
Rendgenska tehnika Rendgensko zračenje su zrake čije se valne duljine nalaze između 10 i 0,01 nm. Zbog svoje valne duljine, te su zrake dovoljno jake da prodru kroz tijelo, a opet dovoljno slabe da ne unište organe. Rendgensko zračenje se identificira na dva načina: fluorescentnim zastorom i filmom. Tomografija Tomografija je metoda rendgenske tehnike kod koje se prikazuje samo jedan presjek snimanog tijela. Najpoznatija vrsta tomografije je CT, odnosno kompjutorizirana tomografija. CT uređaj izgleda kao velika kutija u kojoj se nalazi cijev. U toj "cijevi" se nalazi stol na kojem pacijent leži prilikom pretrage. Kućište CT uređaja se sastoji od rendgenske cijevi koja za vrijeme pregleda kruži u kućištu tog uređaja. Nasuprot njoj nalazi se detektor koji bilježi rendgensko zračenje i on uvijek mora biti nasuprot te cijevi. Obradom primljenog rendgenskog zračenja nastaje slika na zaslonu računala koje se pak nalazi na radnoj stanici koja se nalazi izvan prostorije u kojoj je smješten CT uređaj. Navest ćemo pet generacija CT uređaja da bismo pokazali kako je napretkom informatičkog svijeta, uvelike napredovao i medicinski. PRVA GENERACIJA: Kod prve je generacije tek jedan uski snop zraka mogao biti usmjeren prema detektoru kako bi se izvršilo mjerenje. Mjerenja su se vršila pomicanjem rendgenske cijevi i detektora za 1 stupanj nakon prethodno izvršenog mjerenja i tako do 180 stupnjeva. Snimanja su vršena samo na mozgu. DRUGA GENERACIJA: Kod druge je generacije princip snimanja bio isti, osim što se broj detektora povećao na 16 pa je samim time i trajanje ekspozicije bilo skraćeno, a ljudi su bili manje ozračeni. Također je smanjenju ekspozicije doprinjeo lepezasti snop zraka. Drugom generacijom CT-a je omogućeno snimanje i ostatka tijela. Zbog raspona koji obuhvaća 360 stupnjeva, vrijeme ekspozicije je dodatno smanjeno. TREĆA GENERACIJA: Treća generacija koristi lepezasti snop zraka te se rendgenska cijev i detektor rotiraju oko određenog dijela tijela. ČETVRTA GENERACIJA: U ovoj je generaciji CT uređaja broj detektora povećan na 1200 do 2000, a detektori su smješteni u kružni prsten što omogućava kružnu rotaciju te se tako vrijeme ekspozicije drastično smanjilo na 1 do 3 sekunde. PETA GENERACIJA: Kod pete generacije je nešto izmijenjen način snimanja. Oko pacijenta su raspoređene masivne paralelne anode koje bombardira široki mlaz brzih elektrona te se na taj način emitira rendgensko zračenje. Vrijeme ekspozicije je smanjeno na 0,1 sekundu, a peta se generacija CT-a koristi za obavljanje kardioloških pretraga.
Nuklearna magnetska rezonanca (MR). Magnetska rezonanca je tehnika snimanja uz pomoć računala koja koristi snažno magnetsko polje i radiovalove. Zanimljivo je da magnetska rezonanca ne koristi zračenje. Naime, kod MR snimanja je tijelo smješteno u magnetskom polju koje djeluje na stanice tkiva te ih slaže u određeni red. Radiovalovi iz uređaja predaju energiju protonima pomičući ih na taj način iz položaja ravnoteže. Nakon što ti radiovalovi prestaju djelovati, protoni se vraćaju u svoj početni ravnotežni položaj i predaju višak energije okolini. Tu energiju prima i bilježi MR uređaj, a ona se u računalu pretvara u sliku. Spomenut ćemo i jedno istraživanje koje se provodilo kako bi se utvrdilo kakvu ulogu ima prepoznavanje uzoraka na slikama dobivenih magnetskom rezonancom kod otkrivanja određenih poremećaja u mozgu. U ispitivanju su sudjelovali pacijenti s dijagnosticiranim različitim poremećajima mozga. Nakon pregleda snimaka, uvidjelo se da ista bolest ima slične abnormalnosti kod različitih pacijenata.Prednosti MR uređaja: nema ionizacijskog zračenja, nema mehaničkih dijelova potrebnih za dobivanje slike, može se snimati više presjeka istodobno, lakše se uočava patološki promijenjeno tkivo (tumor) nego na CT-u itd. Nedostaci MR uređaja: slaba osjetljivost, dugo vrijeme snimanja, skupoća uređaja, nešto lošija rezolucija slike nego kod CT-a.
Izvor slika: