×

结合疫苗效应的病毒传播数学模型的动力学。 (英语) Zbl 07862786号

摘要:新冠肺炎大流行引起了人们对流行病学模型的广泛关注。在这方面,疫苗接种在影响疾病传播方面的作用特别令人感兴趣。对于表面消毒等非药物干预措施的作用也存在很多争议。我们研究了一种疾病传播的数学模型,其中包括不完全接种和环境中病毒引起的感染。后者是借助两个感染力的现象学模型进行研究的。在其中一个模型中,我们发现发生了向后分岔,因此对于某些参数值,尽管基本繁殖率(mathcal{R} _0(0)\)小于1。我们还证明,在这种情况下,可能存在多个特有稳态。在另一个模型中,所有通用的跨临界分岔都是正向分岔,因此这些影响不会发生。因此,我们发现后向分叉的发生取决于描述感染力的函数的细节,这对疾病控制策略非常重要。通过模拟,将该模型的预测与土耳其新冠肺炎的数据进行了比较。还进行了敏感性分析。

MSC公司:

92C60型 医学流行病学
34C23型 常微分方程的分岔理论
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] Ross,R.,概率理论在先验病理学理论中的应用。第一部分,程序。R.Soc.伦敦。序列号。A、 92204-2301916年
[2] 罗斯,R。;Hudson,H.P.,概率论在先验病理学理论中的应用。第二部分,程序。R.Soc.伦敦。序列号。A、 93、212-225、1917
[3] 罗斯,R。;Hudson,H.P.,概率论在先验病理学理论中的应用。第三部分,程序。R.Soc.伦敦。序列号。A、 93、225-240、1917年
[4] 赵,J。;艾森伯格,J.E。;斯皮克纳尔,I.H。;李,S。;Koopman,J.S.,fomite介导流感传播的模型分析,《公共科学图书馆·综合》,第7期,文章e51984页,2012年
[5] 桑约克,C.J。;福克斯,L。;Ritchie,H。;兰扎斯,C。;Lenhart,S.,《在医疗环境中接触频率对艰难梭菌环境传播影响的数学建模》,Math。生物科学。,340,第108666条,第2021页·Zbl 1475.92191号
[6] 安德森,G。;Reiter,R.J.,《褪黑素:在流感、新型冠状病毒肺炎和其他病毒感染中的作用》,《医学评论》。,30,第2019条pp.2020
[7] 帕克,西南部。;Cornforth,D.M。;Dushoff,J。;Weitz,J.S.,《无症状传播的时间尺度影响对新型冠状病毒疫情流行潜力的估计》,《流行病学》,第31期,第100392页,2020年
[8] Van den Driessche,P。;Watmough,J.,疾病传播分区模型的生殖数和亚阈值地方病平衡,数学。生物科学。,180, 1-2, 29-48, 2002 ·Zbl 1015.92036号
[9] Bulut,H。;Gölgeli,M。;Atay,F.M.,《模拟新冠肺炎大流行期间的个人谨慎性:土耳其和意大利的案例研究》,非线性动力学。,105, 1, 957-969, 2021
[10] Gumel,A.B。;McCluskey,C.C。;Watmough,J.,用于评估不完善抗SARS疫苗潜在影响的SVEIR模型,数学。Biosci公司。工程师,3485-5121006·兹比尔1092.92039
[11] Martcheva,M.,推导后向分岔充要条件的方法,J.Biol。Dyn公司。,13, 538-566, 2019 ·Zbl 1447.92449号
[12] 安吉丽,M。;Neofotistos,G。;马修基斯,M。;Kaxiras,E.,《疫苗接种运动对新冠肺炎大流行的影响建模》,混沌孤子分形,154,第111621页,2022年·兹比尔1498.92193
[13] O.迪克曼。;Heesterbeek,J.A.P.,传染病数学流行病学,2000年,威利·Zbl 0997.92505号
[14] 道斯,J.H.P。;Souza,M.,捕食系统中Holling的I、II和III型功能反应的推导,J.Theoret。生物,327,11-22,2013·Zbl 1322.92056号
[15] Holling,C.S.,简单类型捕食和寄生的一些特征,加拿大。昆虫学。,91, 7, 385-398, 1959
[16] Dietz,K.,(Anderson,R.;May,R.,传染病周期传播周期中的总体种群模式,《传染病的种群生物学》,1982年,Springer)
[17] Rendall,A.D.,NFAT信号通路数学,SIAM J.Appl。动态。系统。,11, 988-1006, 2012 ·Zbl 1263.37088号
[18] 巴吉亚,V.P。;南部布加利亚。;Tripathi,J.P.,《新型冠状病毒的数学建模:印度非药物干预的影响》,Chaos,30,11,第113143页,2020年·Zbl 1451.92275号
[19] 加尔巴,S.M。;Safi,医学硕士。;Gumel,A.B.,两株流感传播动力学模型的交叉免疫诱导后向分岔,非线性分析。RWA,2013年3月14日,1384-1403日·Zbl 1263.92026号
[20] 巴登,L.R。;El Sahly,H.M。;埃辛,B。;Kotloff,K。;弗雷,S。;诺瓦克,R。;Diemert,D。;Spector,S.A.公司。;Rouphael,N。;Creech,C.B.,mRNA-1273 SARS-CoV-2疫苗的效力和安全性,北英格兰。医学杂志,384,5403-4416,2021
[21] 波拉克,F.P。;托马斯·S·J。;北卡罗来纳州基钦。;Absalon,J。;古特曼,A。;洛克哈特,S。;佩雷斯,J.L。;佩雷斯·马克,G。;莫雷拉,E.D。;Zerbini,C.,BNT162b2 mRNA冠状病毒-19疫苗的安全性和有效性,N.Engl。《医学杂志》,383、27、2603-26152020
[22] 里奇,H。;奥尔蒂斯·奥斯皮纳,E。;Beltekian博士。;马修,E。;哈塞尔,J。;B.麦克唐纳。;贾蒂诺,C。;Roser,M。;布雷克·尤尼茨,A。;Gavrilov,D.,《新型冠状病毒肺炎的死亡率风险,2020年,我们的数据世界[互联网]》,[引用日期:2020年5月5日]。可用:https://ourworldindata.org/matolity-risk-covid#the-病例出生率
[23] Kifle,Z.S。;Obsu,L.L.,新冠肺炎和结核病与新冠肺炎疫苗接种和结核病外源性再感染的协同动力学:最佳控制应用,感染。数字化信息系统。型号。,2023
[24] Wiggins,S.,应用非线性动力系统和混沌导论,1990,Springer·Zbl 0701.58001号
[25] 科尔曼,T.F。;Li,Y.,有界非线性极小化的内信赖域方法,SIAM J.Optim。,6, 2, 418-445, 1996 ·Zbl 0855.65063号
[26] MathWorks Inc.,T.F.,MATLAB版本:9.13.0(R2020 b),2020,URLhttps://www.mathworks.com
[27] 蒂尔基耶统计局(TU IK),https://www.tuik.gov.tr/。
[28] Drosten,C。;Chiu,L.-L。;潘宁,M。;Leong,H.N。;普莱泽,W。;Tam,J.S。;Günther,S。;克拉姆,S。;艾默里奇,P。;Ng,W.L.,高级逆转录-PCR分析和检测严重急性呼吸综合征相关冠状病毒的替代PCR靶区的评估,临床杂志。微生物。,42, 5, 2043-2047, 2004
[29] 奇蒂尼斯,N。;海曼,J.M。;库欣,J.M.,通过数学模型的敏感性分析确定疟疾传播的重要参数,布尔。数学。生物学,701272-12962008·兹比尔1142.92025
[30] Martcheva,M.,《数学流行病学导论》,2015年,施普林格·Zbl 1333.92006年
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。