Метод картирования равнодействующих при решении задач медицинской микробиологии

Одной из основных задач современной медицинской микробиологии является изучение причинно-следственных связей микробиоты с состоянием здоровья и развитием патологии в организме человека. Знание их открывают нам новые возможности для диагностических, профилактических и лечебных мероприятий ряда нозологий. В качестве дополнения к методам многомерного статистического анализа предлагается новый автоматизированный подход, который базируется на планарном проецировании многомерных аналитических данных и отличается технологической простотой и наглядностью процесса оперативной диагностики.
Цель исследования состояла в использовании нового автоматизированного подхода на основе метода картирования диагностических полей к определению информативных параметров и основных закономерностей формирования эубиоза/дисбиоза толстого кишечника человека и развития хронического простатита с потерей фертильности у мужчин.
Материалы и методы. С помощью метода картирования диагностических полей, чья геометризация базируется на многомерных наблюдениях состояния каждого обследуемого, определена размерность признакового пространства путем вычисления равнодействующих каждого вектора признаков и для расчета диаграммы Вороного — диагностической палетки. В работе использованы две выборки: первая — из 126 штаммов, выделенных от 65 обследуемых лиц (от 18 до 45 лет) на дисбиоз толстого кишечника человека, вторая — 124 теста по 73 мужчинам репродуктивного возраста (20–45 лет).
Результаты. Установлено, что метод картографии равнодействующих создает легко интерпретируемые графические документы по исходным данным и способствует оперативному распознаванию неизвестных состояний/диагнозов. Создаваемые картограммы снимают ограничения ракурсной визуализации многомерных объектов и существенно упрощают интерпретацию данных.
Выводы. Таким образом, эффективность картографической диагностики подтверждается сравнением ее результатов с клиническими. При этом могут в качестве данных могут использоваться как исходные наблюдения, так и статистически обработанный материал.

1. Бухарин О.В., Перунова Н.Б. Микрoсимбиоценоз. Екатеринбург: УрО РАН, 2014. — 257 с.

2. Бухарин О.В., Перунова Н.Б., Иванова Е.В. Бифидофлора при ассоциативном симбиозе человека. Екатеринбург: УрО РАН, 2014. 212 с.

3. Davenport ER, et al. The human microbiome in evolution. BMC Biol. 2017; 15(1): 127.

4. Gavin PG, et al. Hamilton-Williams E.E. Intestinal metaproteomics reveals host-microbiota interactions in subjects at risk for type 1 diabetes. Diabetes Care. 2018; 41: 2178–2186.

5. Winter SE, Lopez CA, Bäumler AJ. The dynamics of gut-associated microbial communities during inflammation. EMBO Rep. 2013; 14(4): 319-327.

6. Бухарин О.В. и др. Иммунорегуляторный профиль микросимбионтов кишечного биотопа человека // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. — 2018. —№4. — С.42-51.

7. Шевырин А.А. и др. Диагностика и лечение пациентов с инфертильностью, развившейся на фоне хронического простатита // РМЖ. — 2020. — №13. — С.6-9.

8. Ефремов Е. А., Касатонова Е. В., Симаков В. В. Возможная роль предстательной железы в формировании идиопатического мужского бесплодия // Лечебное дело. — 2019. — №3. — С.74-80.

9. Бухарин О.В. и др. Характеристика микробиоты и цитокинового профиля спермоплазмы у больных хроническим бактериальным простатитом // Урология. — 2020. — №5. — С.276-282.