Abstract
Influenza is a major challenge to global healthcare due to its high transmissivity and ability to cause major epidemics. Influenza epidemics and pandemics are associated with changes in the society structure that contribute to the spread of new viral strains in certain environmental and social settings. Currently, influenza is one of the most common global diseases that results in annual epidemics or even pandemics, often leading to lethal outcome. Influenza viruses are uniquely prone to variability via point mutations, recombination and gene reassortment accompanied with changes in their biological properties considered as the main cause of uncontrolled infection spread. Hence, examining cohorts of predisposed individuals by using probability models provides not only additional information about viral outbreaks, but also allows monitoring dynamics of viral epidemics in controlled areas. Understanding influenza epidemiology is crucial for restructuring healthcare resources. Public healthcare service mainly relies on influenza vaccination. However, there are vulnerable cohorts such as elderly and immunocompromised individuals, which usually contain no protective antiinfluenza virus antibody level. Despite advances in the developing vaccines and chemotherapy, large-scale influenza epidemics still continue to emerge. Upon that, no reliable methods for disease prognosis based on rate of ongoing epidemic situation are currently available. Monitoring and predicting emerging epidemics is complicated due to discrepancy between dynamics of influenza epidemics that might be evaluated by using surveillance data as well as platform for tracking influenza incidence rate. However, it may be profoundly exacerbated by mutations found in the influenza virus genome by altering genuine morbidity dynamics. Use of probabilistic models for assessing parameters of stochastic epidemics would contribute to more accurately predicted changes in morbidity rate. Here, an SIR+A probabilistic model considering a relationship between infected, susceptible and protected individuals as well as the aggressiveness of external risks for predicting changes in influenza morbidity rate that allowed to evaluate and predict the 2016 ARVI influenza incidence rate in Moscow area. Moreover, introducing an intensity of infection parameter allows to conduct a reliable analysis of incidence rate and predict its changes.
Highlights
Оценка и прогноз заболеваемости ОРВИ-гриппом менение числа индивидуумов, вовлеченных в эпидемию, нами разработана и описана математическая модель SIR+A (Восприимчивые, Инфицированные, Невосприимчивые + Агрессивность внешних рисков, вовлекаемых в эпидемическую ситуацию)
Среднее значение 3-сигма диапазона фоновой заболеваемости ОРВИгриппом, превосходящее 175–205 человек в неделю на 100 тыс. населения в границах районной территории мегаполиса, определено как приводящее к риску развития высокой и аномально высокой заболеваемости ОРВИ-гриппом в текущем году в границах этой районной территории
Тихонова Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики», Москва, Россия; Гришунина С.А., ассистент департамента прикладной математики Московского института электроники и математики им
Summary
Эпидемии и пандемии гриппа связаны с изменениями в структуре общества, которые способствуют распространению новых штаммов в конкретных экологических и социальных условиях. Наличие мутаций у вируса гриппа усугубляют данную ситуацию, изменяя истинную динамику заболеваемости. Использование вероятностных моделей для оценки параметров стохастической эпидемии будет способствовать более точному прогнозу изменения заболеваемости. Библиографическое описание: Контаров Н.А., Архарова Г.В., Гришунина Ю.Б., Гришунина С.А., Юминова Н.В. Оценка и прогноз заболеваемости ОРВИ-гриппом с помощью математической модели SIR+A на территории Москвы в 2016 году // Инфекция и иммунитет. С помощью данной модели проведены оценка и прогноз заболеваемости ОРВИ-гриппом на территории Москвы в 2016 г. Введен и рассчитан новый параметр – интенсивность заражения, с помощью которого можно проводить достоверный анализ заболеваемости и осуществлять прогноз относительно ее изменения. Ключевые слова: оценка, прогноз, заболеваемость, ОРВИ, грипп, математическая модель SIR+A.
Published Version (Free)
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have