摘要:登革熱是非常典型的蟲媒傳染病.考慮到季節(jié)的變化會(huì)影響蚊子的生存,因此提出了一類具有季節(jié)性影 響的登革熱病毒傳播模型.首先利用下一代矩陣方法得到了基本再生數(shù)R。,其次進(jìn)行適定性分析,判斷該模型 無病周期解的全局漸近穩(wěn)定性以及持久性.
關(guān)鍵詞:登革熱模型;無病周期解;穩(wěn)定性;持久性
中圖分類號(hào):0175
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
Dynamic Analysis of Dengue Virus Transmission
with Seasonal Effects
DU Xuan, ZHANG Rui
(College of Mathematics and Physics, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, China)
Abstract:Dengue fever is a very typical insect borne infectious disease. Considering that seasonal changes can affect the survival of mosquitoes, a dengue fever virus transmission model with seasonal effects is proposed. Firstly, the basic regeneration number Ro is obtained using the next-generation matrix method. Secondly, a well-posedness analysis is conducted to determine the global asymptotic stability and persistence of the disease-free periodic solution of the model.
Key words:Dengue fever model; disease-free periodic solution; stability; persistence
0引言
登革熱(Dengue fever)是由登革熱病毒經(jīng)埃 及伊蚊和白紋伊蚊傳播引起的急性蟲媒傳染病. 當(dāng)帶有登革熱病毒的蚊子咬人時(shí),病毒通過含有 病毒的唾液進(jìn)入人體,首先在皮膚的免疫細(xì)胞中 感染并繁殖,隨后通過淋巴系統(tǒng)進(jìn)入血液循環(huán)系 統(tǒng).在潛伏期,病毒在局部區(qū)域活躍,之后在全 身擴(kuò)散.感染者可能出現(xiàn)各種癥狀,從無癥狀到 嚴(yán)重的登革出血熱,后者特征為急性高熱和血漿 泄漏,在兒童中更為常見.
據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì),每年全球報(bào)告的登革 熱病例約有數(shù)萬例,而實(shí)際上可能發(fā)生的病例數(shù) 為數(shù)千萬至數(shù)億例.登革熱病毒的傳播現(xiàn)已成為熱帶地區(qū)以及亞熱帶地區(qū)嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題. 為了研究登革熱病毒的傳播機(jī)理,本文考慮地區(qū) 季節(jié)變化對(duì)登革熱病毒傳播的影響,對(duì)文獻(xiàn)[1]提 出的模型進(jìn)行改進(jìn),建立了一類具有季節(jié)影響的 登革熱病毒傳播的動(dòng)力學(xué)模型,并分析了其動(dòng)力 學(xué)性態(tài)和相應(yīng)的生物學(xué)意義.
假設(shè)在某個(gè)地區(qū)爆發(fā)了登革熱,用Sh(t),Eh(t),In(t)以及Rh(t)分別表示t時(shí)刻的易感者、潛伏者、感染者以及恢復(fù)者的個(gè)數(shù).用S。(t),E。(t)以及I。(t)分別表示t時(shí)刻的易感蚊子、潛伏蚊子以及感染蚊子的個(gè)數(shù).鑒于登革熱病毒只 能在蚊子和人之間傳播,基于經(jīng)典的傳染病倉(cāng)室 模型,模型建立如下:
5 結(jié)語
本文提出了一類受季節(jié)性影響的登革熱病毒 傳播動(dòng)力學(xué)模型,證明了該模型無病周期解的穩(wěn) 定性,通過對(duì)模型適定性的分析,進(jìn)一步得到了登 革熱病毒不會(huì)絕滅,而是持續(xù)在人群和蚊子種群 之間傳播,并選取合理的參數(shù)刻畫了模型無病周 期解的圖像.為研究和預(yù)防登革熱病毒提供了理 論依據(jù).
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[責(zé)任編輯:趙慧霞]
蘭州文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2024年3期