Научно-практический журнал Клиническая лабораторная диагностика

ПРИМЕНЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В РАЗРАБОТКЕ МЕТОДОВ ПРЕДИКТИВНОЙ ДИАГНОСТИКИ РАННИХ СТАДИЙ ПЕРВИЧНОГО ГОНАРТРОЗА

Doi: 10.51620/0869-2084-2024-69-11-601-609 ISSN: 0869-2084 (Print) ISSN: 2412-1320 (Online)

Купить
Аннотация Об авторах Список литературы Ключ. слова

Аннотация

Актуальность. Разработка лабораторных предикторов, позволяющих объективизировать различные аспекты процессов
ремоделирования опорных соединительных тканей при ранних проявлениях остеоартроза, является активно развивающимся
направлением научно-практического поиска. При создании диагностических алгоритмов, учитывающих метаболические и
клеточные изменения как отражение основных патогенетических аспектов в дебюте первичного остеоартроза коленных
суставов, перспективным направлением могут стать технологии математического моделирования.
Цель исследования – разработать математическую модель лабораторных предикторов ремоделирования субхондральной
кости у пациентов с ранними проявлениями первичного остеоартроза коленных суставов.
Материал и методы. У 200 пациентов с ранними проявлениями первичного остеоартроза коленных суставов и 100 здоро-
вых лиц в возрасте 42,4 (35,64; 49,10) лет изучены популяции лимфоцитов в крови, концентрации белков системы комплемен-
та и цитокинов в сыворотке крови.
Результаты. Методом пошаговой упорядоченной логистической регрессии выведена формула изменений биомаркеров, ассо-
циированных с процессами субхондрального ремоделирования у пациентов с ранними проявлениями первичного остеоартроза:
Х=6,37-(0,005*Содержание в крови CD3+, cells/μl)-(0,006*Содержание в крови CD3+ CD8+, cells/μl)-(0,062*Концентрация
в сыворотке крови C3, г/л)+(0,25*Концентрация в сыворотке крови C4, г/л)+(0,36* Концентрация в сыворотке крови ФНО-
альфа, пг/мл)+(0,44* Концентрация в сыворотке крови ИЛ-4, пг/мл)-(0,38* Концентрация в сыворотке крови ИЛ-1 бета, пг/
мл), прогностические критерии которой составили: чувствительность – 75,4%; специфичность – 85,7%; точность – 80,9%.
Заключение. Вычислена математическая модель соотношений количественных изменений CD3+ и CD3+CD8+, С3 и С4
компонентов комплемента, ФНО-альфа, ИЛ-4 и ИЛ-1 бета у пациентов с ранними проявлениями первичного гонартроза в
зависимости от выраженности процессов субхондрального ремоделирования.

Annotation

Relevance. The development of the laboratory predictors ensuring objectification of various aspects of supporting connective tissues
remodeling in early osteoarthrosis manifestations is an actively developing area of the scientific and applied research. Mathematical
simulations might present a promising trend in creating diagnostic algorithms that account metabolic and cellular changes as a
reflection of the main pathogenetic aspects in the onset of primary knee osteoarthritis.
The objective of this research is designing a mathematical simulation of laboratory predictors for subchondral bone remodeling in
patients with early manifestations of primary knee osteoarthrosis.
Material and methods. We studied blood lymphocyte populations, complement protein concentrations and serum cytokines in 200
patients with early manifestations of primary knee osteoarthritis as well as 100 healthy individuals aged 42,4 (35,64; 49,10) years.
Results. We used the step-by-step ordered logit regression model to develop a formula for changes in biomarkers associated with
subchondral remodeling in patients with early manifestations of primary osteoarthritis: X=6.37-(0.005*blood CD3+, cells/μl)-
(0.006*blood CD3+ CD8+ , cells/μl)-(0.062*serum C3, g/l)+(0.25*serum C4, g/l)+(0.36*serum TNF-alpha, pg /ml)+(0.44*serum
IL-4, pg/ml)-(0.38*serum IL-1 beta, pg/ml) with the prognostic criteria of sensitivity 75.4%; specificity 85.7%; accuracy 80.9%.
Conclusion. We calculated the mathematical simulation to define the correlation between quantitative changes in CD3+ and
CD3+CD8+, C3 and C4 complement components, TNF-alpha, IL-4 and IL-1 beta in patients with early manifestations of primary
gonarthrosis depending on the severity of subchondral remodeling.
Key words: primary gonarthrosis; early diagnosis; predictive mathematical simulation; lymphocyte subpopulations; C3 and C4
complement proteins; IL-1beta; IL-10; TNF-alpha

Для цитирования:

Гладкова Е.В., Ульянов В.Ю. Применение математического моделирования в разработке методов пре-
диктивной диагностики ранних стадий первичного гонартроза. Клиническая лабораторная диагностика. 2024; 69 (11):
601-609.
DOI: https://doi.org/10.51620/0869-2084-2024-69-11-601-609

For citation:

Gladkova E.V., Ulyanov V.Yu. Mathematical simulation for the development of diagnosis methods in used to predict
early primary gonarthrosis. Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika (Russian Clinical Laboratory Diagnostics). 2024; 69 (11):
601-609 (in Russ.).
DOI: https://doi.org/10.51620/0869-2084-2024-69-11-601-609