medalphabetМедицинский алфавитMedical alphabet2078-56312949-2807ООО «Альфмед»10.33667/2078-5631-2025-5-7-16medalphabet-4236Research ArticleСОВРЕМЕННАЯ ЛАБОРАТОРИЯMODERN LABORATORYОбъективизация функциональных связей показателей лабораторных исследований, как способ повышения их информативности. Обзор собственных исследованийObjectivization of functional connections of laboratory research indicators as a way to increase their informativeness. Own research reviewhttps://orcid.org/0009-0009-6284-9206СоломенниковА. В.SolomennikovA. V.

Соломенников Александр Васильевич, д. м. н., проф. кафедры физиологии и патологии

AuthorID: 1054258

Санкт-Петербург

Solomennikov Alexander V., DM Sci (habil.), professor at Dept of Physiology and Pathology

AuthorID: 1054258

Saint Petersburg

solomen33@mail.ruТюкавинА. И.TyukavinA. I.

Тюкавин Александр Иванович, д. м. н., проф., зав. кафедрой физиологии и патологии

Scopus: 6603645369;

WOS: 6699–2017

Санкт-Петербург

Tyukavin Alexander I., DM Sci (habil.), professor, head of Dept of Physiology and Pathology

Scopus: 6603645369;

WOS: 6699–2017

Saint Petersburg

alexander.tukavin@pharminnotech.comАрсениевН. А.ArsenievN. A.

Арсениев Николай Анатольевич, к. б. н., доцент кафедры физиологии и патологии

Санкт-Петербург

Arseniev Nikolay A., PhD Bio Sci, associate professor at Dept of Physiology and Pathology

Saint Petersburg

ars_nik@mail.ruФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Минздрава РоссииРоссияSaint Petersburg State Chemical-Pharmaceutical UniversityRussian Federation20252403202505«Современная лаборатория» (1)716Copyright © Соломенников А.В., Тюкавин А.И., Арсениев Н.А., 20252025Соломенников А.В., Тюкавин А.И., Арсениев Н.А.Solomennikov A.V., Tyukavin A.I., Arseniev N.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.med-alphabet.com/jour/article/view/4236

В обзоре обобщены результаты проведенной авторами НИР, посвященной созданию методики определения многомерных связей и ее тестовой апробации при различных патологических процессах в анализе персональных лабораторных данных пациентов. В основу алгоритма обработки лабораторных данных положен метод кластеризации – выделение из общего массива однородной группы, близкой по структуре соотношений лабораторных показателей к анализируемому наблюдению и последующий корреляционный анализ в кластерной группе с построением матричной таблицы совпадения отличительных особенностей влияния на структуру соотношений определявшихся показателей. Авторы определяют диагностическое дифференциальное значение получаемых коэффициентов корреляции, как отражение влияния отдельных показателей в реализации альтернативных механизмов активации/торможения возникающих расстройств в персональных наблюдениях. Предложенный способ определения многомерных связей в лабораторных анализах позволял дифференцировать «персональное» значение участия различных факторов в формировании патологических расстройств, в том числе и при однотипных смещениях абсолютных показателей (выше/ниже нормы), тем самым определяя общую парадигму и возможные цели для таргентной фармакологической коррекции в индивидуальных случаях. Так же установлено, что поддержание абсолютных значений нормы показателей гомеостата, в отдельных наблюдениях, может осуществляться, в том числе, за счет выраженной «деформации» баланса их общей структуры. Эти персональные наблюдения (с выраженной деформацией внутренней структуры без отклонений от нормы абсолютных показателей), по мнению исследователей, следует относить к признакам до клинических изменений в лабораторных показателях.

Авторы видят перспективу продолжения разработки и применения созданного метода в определении и анализе отличительных особенностей функциональных связей широкого спектра показателей при различных нозологических формах заболеваний по выбору исследователя, раскрытия и объективизации межсистемных связей динамики показателей отдельных видов обмена или функциональной группы с созданием общей «базы знаний».

The review summarizes the results of the research conducted by the authors, devoted to the creation of a method for determining multidimensional relationships and its test approval in various pathological processes in the analysis of personal laboratory data of patients. The algorithm for processing laboratory data is based on the clustering method – selection from the general array of a homogeneous group close in the structure of the ratios of laboratory indicators to the analyzed observation and subsequent correlation analysis in the cluster group with the construction of a matrix table of coincidence of distinctive features of the influence on the structure of the ratios of the determined indicators. The authors determine the diagnostic differential value of the obtained correlation coefficients as a reflection of the influence of individual indicators in the implementation of alternative mechanisms of activation / inhibition of emerging disorders in personal observations. The proposed method for determining multidimensional relationships in laboratory analyses made it possible to differentiate the «personal» significance of the participation of various factors in the formation of pathological disorders, including with the same type of shifts in absolute indicators (above/below the norm), thereby defining a general paradigm and possible goals for targeted pharmacological correction in individual cases. It was also established that maintaining absolute values of the homeostatic indicators in individual observations can be carried out, including, due to a pronounced «deformation» of the balance of their general structure. These personal observations (with a pronounced deformation of the internal structure without deviations from the norm of absolute indicators), according to the researchers, should be attributed to signs of pre-clinical changes in laboratory indicators. The authors see the prospect of continuing the development and application of the created method in determining and analyzing the distinctive features of the functional connections of a wide range of indicators in various nosological forms of diseases at the choice of the researcher, revealing and objectifying the intersystemic connections of the dynamics of indicators of individual types of metabolism or a functional group with the creation of a common «knowledge base».

лабораторные показателиэкспертно-аналитическая системаlaboratory indicatorsexpert-analytical systemReferencesЭмануэль В. Л. Лабораторная диагностика заболеваний почек. Изд. 2-е, испр. и доп. СПб. Тверь: ООО «Триада», 2006. 248 с.Emanuel V. L. Laboratory diagnostics of kidney diseases. 2nd Ed., corr. and add. St. Petersburg. Tver: LLC Triada, 2006. 248 p. (In Russ.).Гусев А. В., Новицкий Р. Е., Ившин А. А., Алексеев А. А. Машинное обучение на основе лабораторных данных для прогнозирования заболеваний. ФАРМАКО-ЭКОНОМИКА. Современная фармакоэкономика и фармакоэпидемиология. 2021;14(4):581–592. https://doi.org/10.17749/2070–4909/farmakoekonomika.2021.115Gusev A. V., Novitsky R. E., Ivshin A. A., Alekseev A. A. Machine learning based on laboratory data for disease prediction. PHARMACOECONOMICS. Modern pharmacoeconomics and pharmacoepidemiology. 2021;14(4):581–592. (In Russ.). https://doi.org/10.17749/2070–4909/farmakoekonomika.2021.115Гусев А. В., Владзимирский А. В., Гавриленко Г. Г. Методический подход и рекомендации по научному описанию создания и валидации модели машинного обучения. Медицинские технологии. Оценка и выбор. 2022;44(3):12–30. https://doi.org/10.17116/medtech20224403112Gusev A. V., Vladzimirsky A. V., Gavrilenko G. G. Methodological approach and recommendations for the scientific description of the creation and validation of a machine learning model. Medical technologies. Assessment and selection. 2022;44(3):12–30. (In Russ.). https://doi.org/10.17116/medtech20224403112Соломенников А. В., Тюкавин А. И., Арсениев Н. А. Новый подход к разработке методов персонализированного экспертного анализа лабораторных данных / Медицинский совет. 2019; 6: 164–168. DOI: https://doi.org/10.21518/2079–701X-2019-6-164-168Solomennikov A. V., Tyukavin A. I., Arseniev N. A. A new approach to the development of methods for personalized expert analysis of laboratory data / Medical Council. 2019; 6: 164–168. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.21518/2079–701X-2019-6-164-168Соломенников А. В., Тюкавин А. И., Арсениев Н. А. Дополнительные возможности использования компьютерных технологий в экспертном анализе лабораторных данных / Медицинский алфавит. 2021; (41): 34–40. https://doi.org/10.33667/2078-5631-2021-41-34-40Solomennikov A. V., Tyukavin A. I., Arseniev N. A. Additional possibilities of using computer technologies in expert analysis of laboratory data / Medical alphabet. 2021; (41): 34–40. (In Russ.). https://doi.org/10.33667/2078-5631-2021-41-34-40Барыкина А. А., Янкина И. В. Определение функциональной активности нейтрофилов, накапливающихся в интерстициальном пространстве и нейтрофилов периферической крови с использованием метода визуализации многомерных связей/ Young farmacy-potential of the future 2024. Conference abstrac С 125–127)Barykina A. A. Yankina I. V. Determination of the functional activity of neutrophils accumulating in the interstitial space and neutrophils of peripheral blood using the method of visualizing multidimensional connections / Young pharmaceutical potential of the future 2024. [Conference abstrac C 125–127]. (In Russ.).Соломенников А. В., Тюкавин А. И., Арсениев Н. А. Влияние дегрануляции тромбоцитов на формирование местного воспалительного процесса / Журн. мед.-биол. исследований. 2019. Т. 7, № 3., С. 280–289. DOI: 10.17238/issn2542–1298.2019.7.3.280Solomennikov A. V., Tyukavin A. I., Arseniev N. A. Effect of platelet degranulation on the formation of a local inflammatory process / J. med.-biol. studies. 2019. Vol. 7, No. 3., P. 280–289. (In Russ.). DOI: 10.17238/issn2542–1298.2019.7.3.280Соломенников А. В., Богданова С. Л., Тюкавин А. И., Арсениев Н. А. Возможности экспертно-аналитического подхода к оценке влияния витамина D на метаболизм костной ткани на основании определения витамин D – ассоциированных связей с показателями водно-электролитного обмена / Медицинский алфавит. 2021; (30) https://doi.org/10.33667/2078-5631-2021-30-24-29Solomennikov A. V., Bogdanova S. L., Tyukavin A. I., Arseniev N. A. Possibilities of an expert-analytical approach to assessing the effect of vitamin D on bone metabolism based on the determination of vitamin D-associated relationships with water-electrolyte metabolism indicators / Medical alphabet. 2021; (30). (In Russ.). https://doi.org/10.33667/2078-5631-2021-30-24-29Соломенников А. В., Богданова C. Л., Тюкавин А. И., Арсениев Н. А. Тактика опознания типовых патологических расстройств на фоне накопления C-терминального белкового фрагмента коллагена I типа в панели соотношений персональных показателей водно-электролитного обмена/ Медицинский алфавит. 2022;1(6): https://doi.org/10.33667/2078-5631-2022-6-53-57Solomennikov A. V., Bogdanova S. L., Tyukavin A. I., Arseniev N. A. Tactics of recognition of typical pathological disorders against the background of accumulation of C-terminal protein fragment of type I collagen in the panel of ratios of personal indicators of water-electrolyte metabolism / Medical alphabet. 2022; 1 (6). (In Russ.). https://doi.org/10.33667/2078-5631-2022-6-53-57Соломенников А. В., Богданова С.Л, Тюкавин А.И, Арсениев Н. А. Функциональная связь динамики паратиреоидного гормона и моноцитов крови при персонализированном анализе показателей костного обмена с использованием экспертно-аналитической системы / Международный научно-исследовательский журнал № 8 (122) Август ЭНДОКРИНОЛОГИЯ / ENDOCRINOLOGY DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2022.122.114Solomennikov A. V., Bogdanova S. L., Tyukavin A. I., Arseniev N. A. Functional relationship between the dynamics of parathyroid hormone and blood monocytes in personalized analysis of bone metabolism indicators using an expert-analytical system / International Research Journal No. 8 (122) August ENDOCRINOLOGY / ENDOCRINOLOGY. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2022.122.114Соломенников А. В., Богданова С. Л., Тюкавин А. И., Арсениев Н. А. Повышение информативности определения N-телопептида молекул коллагена Iтипа в комплексе показателей водно-электролитного обмена / едицинский алфавит. 2022; (19): 22–27. https://doi.org/10.33667/207856312022192227Solomennikov A. V., Bogdanova S. L., Tyukavin A. I., Arseniev N. A. Increasing the information content of determining the N-telopeptide of type I collagen molecules in a complex of water-electrolyte metabolism indicators / Medical alphabet. 2022; (19): 22–27. (In Russ.). https://doi.org/10.33667/207856312022192227Соломенников А. В., Богданова С. Л., Тюкавин А. И., Арсениев Н. А. Отличительные особенности многомерных связей гиперкальциемии, ассоциированной с динамикой маркеров костного обмена / Медицинский алфавит. 2023; (4): 7–12. https://doi.org/10.33667/2078563120234712Solomennikov A. V., Bogdanova S. L., Tyukavin A. I., Arseniev N. A. Distinctive features of multidimensional relationships of hypercalcemia associated with the dynamics of bone metabolism markers / Medical alphabet. 2023; (4): 7–12. (In Russ.). https://doi.org/10.33667/2078563120234712Барыкина А. А. Определение отличительных особенностей структуры лабораторных показателей, не выходящих за пределы нормальных значений в персональных данных / Young farmacy-potential of the future 2023. Conference abstrac P 63–67 Conference abstrac С 63–67)Barykina A. A. Determinanion of distinctive features of the structure of laboratory indicators that are not beyond the limits of normal values in personal data / Young farmacy-potential of the future 2023. Conference abstrac P 63–67. (In Russ.).Соломенников А. В., Умеров А. Х., Тюкавин А. И., Арсениев Н. А., Деменко В. В. Оценка водного баланса эритроцитов на фоне нарастания их объема в короткий промежуток времени при критических состояниях. Медицина катастроф. 2018; 2 (102): 34–38.Solomennikov A. V., Umerov A. H., Tyukavin A. I., Arseniev N. A., Demenko V. V. Estimation of erythrocyte water balance against the background of their volume growth in a short period of time under critical conditions. Emergency medicine [Medicina katastrof]. 2018; 2 (102): 34–38. (In Russ.).Соломенников А. В., Умеров А. Х., Трунин Е. М., Арсениев Н. А., Шишкин Е. В. Снижение показателя гемоглобина в комплексной оценке гемограммы как экспресс-метод определения расстройств водно-электролитного обмена у пациентов в критических состояниях и возможность его использования в чрезвычайных ситуациях. Медицина катастроф. 2017; 1 (96): 26–30.Solomennikov A. V., Umerov A. H., Trunin E. M., Arseniev N. A., Shishkin E. V. Decrease of hemoglobin index in the complex evaluation of hemogram as an express method of determination of water electrolyte metabolism disorders in patients in critical conditions and the possibility of its use in emergency situations. Emergency medicine [Medicina katastrof]. 2017; 1 (96): 26–30. (In Russ.).Соломенников А. В., Корноухова Л. А., Тюкавин А. И., Арсениев Н. А. Отличительная динамика комплексных изменений структуры клинического анализа крови на фоне роста циркулирующих иммунных комплексов. Клинико-лабораторный консилиум., 2017. № 1 (53), с. 14–21.Solomennikov A. V., Kornoukhova L. A., Tyukavin A. I., Arsenyev N. A. Distinctive dynamics of complex changes in the structure of clinical blood analysis against the background of the growth of circulating immune complexes. Clinical and laboratory consultation, 2017. No. 1 (53), p. 14–21. (In Russ.).Соломенников А. В., Тюкавин А. И., Арсениев Н. А., Янкина И. В., Барыкина А. А. Определение функциональных связей кальциурии и показателей кальциевого обмена плазмы. Медицинский алфавит. 2024; (20): 46–50. https://doi.org/10.33667/207856312024204650Solomennikov A. V., Tyukavin A. I., Arseniev N. A., Yankina I. V., Barykina A. A. Determination of functional relationships between calciuria and plasma calcium metabolism indices. Medical alphabet. 2024; (20): 46–50. (In Russ.). https://doi.org/10.33667/207856312024204650

The authors declare that there are no conflicts of interest present.