您现在的位置是:首页 >新闻频道行业动态 2019-08-29 10:11:54

数学模型准确地预测了真实的疟疾爆发

疟疾只是通过相同机制传播的许多潜在致命疾病之一:蚊子在血餐期间从受感染的人体抽取血液,然后在晚餐时将感染注入其他人体。2015年,世界卫生组织估计全世界约有2.14亿人感染疟疾,造成近50万人死亡。

一个多世纪以来,流行病学家一直使用越来越复杂和准确的数学模型来试图预测疟疾等疾病如何传播。现在,马来西亚计算机科学家正在设计一种“通用蚊子模型”,它有望改善医疗机构跟踪多种流行病传播的方式。

研究人员将他们所谓的“随机行走”的蚊子和人类群体在空间和时间中移动到大规模的布朗运动中,这一物理术语描述了悬浮在流体中的微小固体颗粒的随机运动。他们用来模拟这些随机游走的公式集合被描述为“时空”模型,因为它结合了蚊子和人类的空间和时间相关的运动。

使用这些公式,该团队模拟了马来西亚沙捞越四个地区疟疾蔓延和密度的预测,使用了十几个变量,包括昆虫和人类的扩散时间,以及蚊子叮咬某人的时间。然后,他们将模型与医疗机构记录的疾病的实际传播进行了比较。他们发现这个模型在两个地区非常准确,而且稍微不那么精确,但在另外两个地区仍然有用。

基于对时间和空间因素以及疾病宿主和病原体的理解的数学模型可用于预测感染的传播和流行。信用:server / 123rf

该研究小组已对疟疾的仿制药进行了测试,但表示它也应适用于其他严重的由蚊子传播的疾病,包括登革热,黄热病,丝虫病,日本脑炎和寨卡病毒。蚊子在随着时间和空间随机移动的同时传播这些疾病中的每一种,感染了做同样事情的人类。

基于对这些时间和空间因素以及疾病宿主和病原体的理解的数学模型可用于预测感染的传播和流行。他们还可以帮助分析控制措施,如疫苗接种或蚊帐,以找出最能控制特定疾病传播的控制措施。

这项研究的结果令人鼓舞,研究人员表示他们现在将从登革热开始,进一步测试其他疾病的模型。他们还计划改进模型的两个要素:一个模块,用于说明疾病对象之间的间距,另一个模块可用于帮助确定哪些措施能够最好地控制特定疾病。

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