×

疫情期间与时间相关的治疗方案的最佳性。 (英语) Zbl 1448.92129号

摘要:耐药性的出现和传播是一些传染病治疗中最具挑战性的公共卫生问题之一。这项工作的目的是研究在疫情期间,在等周约束下,是否可以通过依赖时间的治疗策略来控制耐药性的影响。我们将控制理论应用于具有药物敏感性和耐药性菌株的流感感染的群体动力学模型,并解决相关的控制问题,以找到最小化累积感染数量(即流行病最终规模)的最佳治疗方案。我们在药物库存有限的假设下考虑这个问题,并表明随着库存规模的增加,开始治疗需要更长的延迟,以尽量减少感染总数。我们的研究结果表明,无论药物库存的初始规模如何,用于减少感染总数的药物数量取决于新发耐药率。我们证明,抗性菌株的抗性出现率和相对传递率在确定最佳处理时间和水平方面起着重要作用。

MSC公司:

92C60型 医学流行病学
49甲15 常微分方程最优控制问题的存在性理论
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] A.A.Agrachev和Y.L.Sachkov,《几何观点的控制理论》,《数学科学百科全书》第87卷,施普林格-弗拉格出版社,纽约,2004年。[谷歌学者]·兹比尔1062.93001
[2] N.Arinaminpathy和A.R.McLean,《控制大流行性流感的抗病毒治疗:一些后勤限制》,J.R.Soc.接口5(22)(2008),第545-553页。doi:10.1098/rsif.2007.1152[Crossref],[PubMed],[Web of Science®],[Google学者]
[3] J.Arino、C.S.Bowman和S.M.Moghadas,《大流行性流感期间的抗病毒耐药性:对库存和药物使用的影响》,《BMC感染》。数字化信息系统。9(2009),第8页。doi:10.1186/1471-2334-9-8。doi:10.1186/1471-2334-9-8[Crossref],[PubMed],[Web of Science®],[Google学者]
[4] J.Arino、F.Brauer、P.van den Driessche、J.Watmough和J.Wu,《接种疫苗和抗病毒治疗的流感模型》,J.Theor。《生物学》253(1)(2008),第118-130页。doi:10.1016/j.jtbi.2008.02.026[Crossref],[PubMed],[Web of Science®],[Google学者]·兹比尔1398.92147
[5] F.Brauer、P.van den Driessche和J.Wu,《数学流行病学》,施普林格-弗拉格出版社,柏林,海德堡,2008年。[Crossref],[Google学者]·Zbl 1159.92034号
[6] A.E.布莱森。和Y.C.Ho,《应用最优控制:优化、估计和控制》,Taylor&Francis,纽约,1975年,第246页。[谷歌学者]
[7] O.Diekmann和J.A.P.Heesterbeek,《传染病数学流行病学:模型构建》。《分析与解释》,约翰·威利父子出版社,纽约,2000年。[谷歌学者]·Zbl 0997.92505号
[8] N.M.Ferguson、S.Mallett、H.Jackson、N.Roberts和P.Ward,评估社区使用抗病毒药物期间耐药流感病毒感染的潜在传播的人群动力学模型,J.Antimicro。Chemother公司。51(2003),第977-990页。doi:10.1093/jac/dkg136。doi:10.1093/jac/dkg136[Crossref],[PubMed],[Web of Science®],[Google学者]
[9] N.M.Ferguson、D.A.T.Cummings、S.Cauchemez、C.Fraser、S.Riley、A.Meeyai、S.Iamsirisaworn和D.S.Burke,《遏制东南亚新兴流感大流行的策略》,《自然》437(2005),第209-214页。doi:10.1038/nature04017。doi:10.1038/nature04017[Crossref],[PubMed],[Web of Science®],[Google学者]
[10] K.R.Fister和J.C.Panetta,用于细胞周期特异性癌症化疗的最佳控制,SIAM J.Appl。数学。60(2000),第1059-1072页。doi:10.1137/S0036139998338509[Crossref],[Web of Science®],[Google学者]·Zbl 0991.92014号
[11] W.H.Fleming和R.W.Rishel,确定性和随机最优控制,Springer-Verlag,纽约,1975年。[Crossref],[Google学者]·Zbl 0323.49001号
[12] E.Hansen和T.Day,用有限的资源优化控制流行病,J.Math。《生物学》第62卷第3期(2011年),第423-451页。doi 10.1007/s00285-010-0341-0。doi:10.1007/s00285-010-0341-0[Crosref],[PubMed],[Web of Science®],[谷歌学者]·Zbl 1232.92064号
[13] E.Hansen和T.Day,最佳抗病毒治疗策略和耐药性的影响,Proc。R.Soc.B 278(1708)(2011年),第1082-1089页。doi 10.1098/rspb.2010.1469。doi:10.1098/rspb.2010.1469[Crossref],[PubMed],[Web of Science®],[Google学者]
[14] M.Jaberi-Douraki、J.Hefffernan、J.Wu和S.M.Moghadas,流感流行期间的最佳治疗概况。不同。埃克。动态。系统。21(3)(2013),第237-252页。doi:10.1007/s12591-012-0149-z.doi:10.1007/s12591-012-1049-z[交叉引用],[谷歌学者]·Zbl 1269.49029号
[15] H.R.Joshi,HIV免疫学模型的最优控制,Optim。控制应用程序。方法23(2002),第199-213页。doi:10.1002/oca.710[Crossref],[Web of Science®],[Google学者]·Zbl 1072.92509号
[16] H.R.Joshi、S.Lenhart和H.Gaff,积分差分种群模型中的最优收获,Optim。控制应用程序。方法27(2006),第61-75页。doi:10.1002/oca.763[Crossref],[Web of Science®],[Google学者]
[17] H.R.Joshi、S.Lenhart、H.Lou和H.Gaff,带凹增长项的积分-差分种群模型中的收获控制,非线性分析。混合系统。1(2007年),第417-429页。doi:10.1016/j.nahs.2006.10.010[Crossref],[Web of Science®],[Google学者]·Zbl 1117.49006号
[18] E.Jung、S.Lenhart和Z.Feng,《两列结核病模型中治疗的最优控制》,离散Contin。动态。系统。B 2(2002),第473-482页。doi:10.3934/dcdsb.2002.2.473[Crosref],[Web of Science®],[谷歌学者]·Zbl 1005.92018年
[19] E.Jung、Y.Takeuchi和T.C.Jo,预防禽流感大流行的最佳控制策略,J.Theoret。《生物学》第260页(2009年),第220-229页。doi:10.1016/j.jtbi.2009.05.031[Crossref],[PubMed],[Web of Science®],[Google学者]·Zbl 1402.92278号
[20] D.E.Kirk,《最优控制理论:导论》,多佛出版公司,Mineola,纽约,2004年。[谷歌学者]
[21] E.G.Kyriakidis和A.Pavitsos,多维简单流行病过程的最优干预政策,数学。计算。模型。50(2009),第1318-1324页。doi:10.1016/j.mcm.2009.06.012[Crossref],[Web of Science®],[Google学者]·Zbl 1185.90200号
[22] S.Lenhart和J.T.Workman,《应用于生物模型的最优控制》,Chapman&Hall,CRC出版社,佛罗里达州博卡拉顿,2007年。[Crossref],[Google学者]·Zbl 1291.92010年
[23] M.Lipsitch、T.Cohen、M.Murray和B.R.Levin,《抗病毒耐药性和大流行性流感的控制》,《公共科学图书馆·医学》4(1)(2007),第15页。doi:10.1371/journal.pmed.0040015。doi:10.1371/journal.pmed.0040015[Crosref],[谷歌学者]
[24] I.M.LonginiJr、A.Nizam、S.Xu、K.Ungchusak、W.Hanshaoworakul、D.A.T.Cummings和M.E.Halloran,《从源头遏制大流行性流感》,《科学》309(2005),第1083-1087页。doi:10.1126/science.1115717。doi:10.1126/science.1115717[Crossref],[PubMed],[Web of science®],[Google学者]
[25] D.L.Lukes,《微分方程:从经典到受控》,《科学与工程数学》第162卷,学术出版社,纽约,1982年。[谷歌学者]·Zbl 0509.34003号
[26] S.M.Moghadas,《人群耐药性管理:流感个案研究》,Proc。R.Soc.B 275(2008),第1163-1169页。doi:10.1098/rspb.2008.0016[Crossref],[PubMed],[Web of Science®],[Google学者]
[27] S.M.Moghadas,具有补偿性突变的流感耐药性动力学,数学。大众。Stud.18(2011),第106-121页。doi:10.1080/08898480.2011.564565[Taylor&Francis Online],[Web of Science®],[Google学者]·Zbl 1215.92033号
[28] S.M.Moghadas、C.S.Bowman、G.Röst和J.Wu,大流行性流感期间抗病毒耐药性的全人群出现,《公共科学图书馆·综合》3(3)(2008),第1839页。doi:10.1371/journal.pone.0001839。doi:10.1371/journal.pone.001839[Crossref],[PubMed],[Web of Science®],[Google学者]
[29] S.M.Moghadas、C.S.Bowman、G.Röst、D.N.Fisman和J.Wu,《大流行疫情期间的暴露后预防》,BMC Med.7(2009),第73页。doi:10.1186/1741-7015-7-73。doi:10.1186/1741-7015-7-73[Crossref],[PubMed],[Web of Science®],[Google学者]
[30] T.C.Porco、J.O.Lloyd-Smith、K.L.Gross和A.P.Galvani,《治疗对病原体毒力的影响》,J.Theor。《生物学》第233卷(2005年),第91-102页。doi:10.1016/j.jtbi.2004.09.009[Crossref],[PubMed],[Web of Science®],[Google学者]·兹比尔1442.92091
[31] R.R.Regoes和S.Bonhoeffer,《耐药流感病毒的出现:人口动力学考虑》,《科学》312(2006),第389-391页。doi:10.1126/science.1122947。doi:10.1126/science.1122947[Crossref],[PubMed],[Web of science®],[Google学者]
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。