Tính toán ngưỡng bệnh dịch cho một lớp mô hình dịch tễ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tơ Thành Đồng TÍNH TỐN NGƯỠNG BỆNH DỊCH CHO MỘT LỚP MƠ HÌNH DỊCH TỄ Chun ngành: Cơ sở toán cho tin học LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CƠ SỞ TOÁN CHO TIN HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Nguyễn Ngọc Doanh Hà Nội – 2018 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn : Tô Thành Đồng Đề tài luận văn: Tính tốn ngưỡng bệnh dịch cho lớp mơ hình dịch tễ Chun ngành: Cơ sở tốn cho tin học Mã số HV: CB150077 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 30/10/2018 với nội dung sau: - Luận văn khơng phải chỉnh sửa thêm Ngày 31 tháng 10 năm 2018 Giáo viên hướng dẫn Tác giả luận văn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG Lời cam đoan Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ với đề tài “TÍNH TỐN NGƯỠNG BỆNH DỊCH CHO MỘT LỚP MƠ HÌNH DỊCH TỄ” cơng trình nghiên cứu riêng tôi, không chép Tơi xin chịu trách nhiệm cơng trình nghiên cứu Học viên Tơ Thành Đồng Lời cảm ơn Trước trình bày nội dung đồ án, em xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Ngọc Doanh, người thầy tận tình hướng dẫn em hồn thành đồ án “TÍNH TỐN NGƯỠNG BỆNH DỊCH CHO MỘT LỚP MƠ HÌNH DỊCH TỄ” Em xin cảm ơn thầy, Viện Tốn ứng dụng Tin học - Đại học Bách Khoa Hà Nội dành quan tâm dạy bảo, giúp đỡ suốt thời gian qua tạo điều kiện thuận lợi cho em trình làm đồ án Mặc dù có nhiều cố gắng q trình thực chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, em mong nhận góp ý thầy để nội dung đồ án hồn thiện Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, bạn bè động viên giúp đỡ em nhiều q trình học tập hồn thành đồ án Hà Nội, Ngày 20 tháng năm 2018 Học viên Tô Thành Đồng Mục Lục Lời cam đoan Lời cảm ơn Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ, đồ thị MỞ ĐẦU Chương - MỘT SỐ KIẾN THỨC CHUẨN BỊ 12 1.1 Giới thiệu mơ hình dựa phương trình 12 1.2 Mơ hình dựa phương trình vi phân 12 1.2.1 Trường hợp mô hình phương trình chiều 13 1.2.2 Trường hợp mơ hình phương trình hai chiều 13 1.3 Giới thiệu mơ hình dựa cá thể 15 1.3.1 Định nghĩa 15 1.3.2 Các yếu tố mô hình dựa cá thể 16 1.4 Giới thiệu tảng mô GAMA 17 1.4.1 Tổng qt tính tảng mơ GAMA 18 1.4.2 Lập trình chạy mơ tảng mô GAMA 19 Chương - MƠ HÌNH DỊCH TỄ HỌC DỰA TRÊN CÁ THỂ 22 2.1 Mơ hình hóa dựa cá thể (IBM) 22 2.1.1 Đối tượng người 23 2.1.2 Đối tượng tòa nhà 26 2.1.3 Tỷ lệ lan truyền bệnh dịch địa phương 31 2.1.4 Tỷ lệ lan truyền bệnh dịch toàn cục 33 Chương - MƠ HÌNH DỊCH TỄ HỌC DỰA TRÊN PHƯƠNG TRÌNH 35 3.1 Mơ hình dịch tễ học SIR 35 3.1.1 Mơ hình 35 3.1.2 Phân tích mơ hình 36 3.1.3 Tính ổn định điểm cân 37 3.1.4 Ngưỡng bệnh dịch 37 3.2 Mơ hình dịch tễ học SIRS 38 3.2.1 Mô Hình 38 3.2.2 Phân tích mơ hình 39 3.2.3 Tính ổn định điểm cân 40 3.2.4 Ngưỡng bệnh dịch 41 3.3 Mơ hình hóa dựa phương trình (EBM) 41 3.3.1 Đối tượng người 42 3.3.2 Chương trình 45 3.3.3 Kết chạy mơ hình 47 Chương - MƠ HÌNH VÀ MƠ PHỎNG BỆNH SỞI 50 4.1 Bệnh sởi đặc trưng 50 4.1.1 Khái niệm bệnh sởi 50 4.1.2 Mầm bệnh 50 4.1.3 Nguồn bệnh đường lây nhiễm 50 4.1.4 Tính cảm nhiễm khả miễn dịch 50 4.1.5 Các biện pháp phòng, chống dịch 51 4.2 Mô bệnh sởi 52 4.2.1 Dữ liệu bệnh sởi xã Đại Lai, huyện Gia Bình, tỉnh Bắc Ninh 52 4.2.2 Mơ hình cá thể cho bệnh sởi 53 4.2.3 Mơ hình phương trình cho bệnh sởi 55 4.2.4 Ngưỡng bệnh dịch 59 4.2.5 Bình luận 59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt GAMA A GIS & Agent-Based Modelling Architecture EBM Mơ hình dựa phương trình (Equation-Based models) IBM Mơ hình dựa cá thể (Individual-based models) SIR Susceptible- Infectious- Recovered SIRS Susceptible- Infectious- Recovered- Susceptible Danh mục bảng Bảng 4.1: Dữ liệu bệnh sởi xã Đại Lai, huyện Gia Bình, tỉnh Bắc Ninh (2014) 52 Bảng 4.2: Dữ liệu đầu vào 54 Bảng 4.3: Các tham số mơ hình cá thể 55 Bảng 4.4: Các tham số mơ hình phương trình 56 Danh mục hình vẽ, đồ thị Hình 1.1: Giao diện soạn thảo GAMA 20 Hình 1.2: Giao diện chạy mô GAMA 21 Hình 2.1: Đối tượng người xây dựng vòng tròn nhỏ 23 Hình 2.2: Đối tượng tịa xây dựng hình khối chữ nhật 27 Hình 2.3: Các tham số chạy mơ hình 29 Hình 2.4: Bản đồ chạy mơ hình 30 Hình 2.5: Đồ thị chạy mơ hình 31 Hình 3.1: Sơ đồ mơ hình SIR 35 Hình 3.2: Sơ đồ mơ hình SIRS 38 Hình 3.3: Đối tượng người xây dựng vòng tròn nhỏ 42 Hình 3.4: Các tham số chạy mơ hình 47 Hình 3.5: Đồ thị chạy mơ hình 47 Hình 3.6: Hình ảnh mơ bệnh dịch khơng bùng phát 48 Hình 3.7: Hình ảnh mô bệnh dịch bùng phát 49 Hình 4.1: Biểu đồ liệu thực tế 53 Hình 4.2: Đồ thị chạy mơ hình 57 Hình 4.3: Biểu đồ liệu mơ 57 Hình 4.4: Biểu đồ thể số cá thể bị bệnh mơ với thực tế 58 Hình 4.5: Biểu đồ thể số cá thể khỏi bệnh mô với thực tế 58 MỞ ĐẦU Sự bùng phát dịch quốc gia phát triển Đơng Nam Á, Việt Nam tiêu điểm nhiều ngun nhân: khí hậu nóng ẩm, mật độ dân số cao, giao thương tăng trưởng kinh tế bùng nổ, kéo theo môi trường ngày bị nhiễm trầm trọng khó kiểm soát Một số dự án, tài trợ quốc gia tổ chức quốc tế nhằm tăng cường khả quản lý, ngăn ngừa khống chế trường hợp dịch bệnh khẩn cấp triển khai Ở quốc gia này, ngân sách phòng chống chủ yếu từ nguồn tài trợ bên ngoài, với mục tiêu ngăn chặn nguy đại dịch toàn cầu (global pandemic) Ở Việt Nam, hội nghị khoa học với tài trợ từ đại học lớn bên tổ chức cho thấy việc vận dụng mơ hình tốn học mơ máy tính tiếp cận hồn tồn hữu ích nghiên cứu bệnh dịch Việc nghiên cứu lây bệnh truyền nhiễm với hệ lụy trước tiên địi hỏi cách nhìn đa chiều, nghĩa ta phải quan tâm ba khía cạnh: vi mô, vĩ mô địa phương vấn đề Lý đơn giản vi sinh vật tí ti khởi đầu lây nhiễm sinh sản cá thể đơn lẻ lây lan đến hàng triệu cá thể khác tạo thành đại dịch điều kiện địa phương thuận lợi cho chúng tồn Các nước nghèo không nhập vacxin tiêm đủ an tâm, chủng virus thay đổi, tiến hóa ngày nguy hiểm Năm 1918 bệnh cúm Tây Ban Nha giết chết 20 triệu người toàn cầu đối diện với nguy xảy đại dịch cúm lan truyền nhanh giới có liên thông, kết nối cực tốt ngày Từ thời đó, mơ hình hố tốn học lây lan bệnh dịch dân số cố định đề xuất, Kermack, W O McKendrick, A G báo A contribution to the mathematical theory of epidemics tạp chí khoa học Hội Hoàng gia Anh quốc (Proc R Soc A) số 115 năm 1927 Sự mô tả sử dụng mơ hình phương trình vi phân thường lý thuyết trình ngẫu nhiên (Diekmann (2000) [18]) nhằm lượng hóa tốc độ lan truyền cá thể thuộc tầng lớp xã hội đa dạng, có cư trú địa lý khác dân số cố định Mơ hình chia ngăn dân số này, gọi tắt mơ hình SIR tổng qt (SusceptibleInfectious- Recovered) phát triển hoàn chỉnh sách The mathematical theory of epidemics viết Bailey N.T.J năm 1957 Sự phức tạp mang tính cấu trúc Dịch tễ học, liên quan đến nhiều khoa học vi sinh vật học, sinh học phân tử, mơi trường, tốn học, xã hội học … thu hút quan tâm hợp tác cộng đồng khoa học đa ngành Theo tiếp cận mơ hình hóa tốn học hay khảo sát thực nghiệm nhà khoa học hành động thực tiễn tương ứng phủ phải xem xét đến hàng loạt yếu tố đa dạng như: bệnh truyền nhiễm xảy địa phương (yếu tố địa lý), vi sinh vật có kiểu gen nào, phân lập hay chưa (sinh học), việc phân nhóm dân số hành động ngăn ngừa cho nhóm có phù hợp khơng (xã hội học), nên quan tâm mơ hình hố mơ máy tính cá thể hay di chuyển cá thể từ vùng sang vùng khác khơng (giao thơng), có khả thi tới mức Mục đích luận văn đánh giá q trình bùng phát hay khơng dịch bệnh dựa tính tốn ngưỡng bệnh dịch cho lớp mơ hình dịch tễ Việc tính tốn ngưỡng bệnh dịch dựa mơ hình phương trình với tham số đầu vào tính tốn từ mơ hình dựa cá thể có xét đến yếu tối mơi trường, khơng gian tính tương tác cá thể giúp việc đánh giá q trình bùng phát hay khơng dịch bệnh xác hơn, mang tính thực tiễn địa phương Nội dung luận văn trình bày bốn chương Cụ thể: Chương 1: Một số kiến thức chuẩn bị Chương dành để giới thiệu kiến thức mơ hình phương trình, mơ hình cá thể đặc điểm chúng Đồng thời, giới thiệu tảng mô GAMA - cơng cụ để thực q trình mơ luận văn Chương 2: Mơ hình dịch tễ học dựa cá thể Nội dung chương mơ q trình lây lan dịch bệnh thơng qua tiếp xúc cá thể bị nhiệm bệnh cá thể có khả bị nhiễm bệnh Phần mềm GAMA sử dụng để cài đặt mô từ tính tham số mơ hình dịch tễ dựa phương trình 10  Tốc độ lây bệnh 𝛼 = 0.001  Tỷ số = 500 > 350 bệnh dịch khơng bùng Hình 3.6: Hình ảnh mô bệnh dịch không bùng phát + Nếu 𝑆 >  Với N = 400  Số người chưa bệnh ban đầu 𝑆 = 350  Tốc độ khỏi bệnh 𝛽 = 0.04  Tốc độ lây bệnh 𝛼 = 0.001  Tỷ số = 40 < 350 bệnh dịch bùng phát 48 Hình 3.7: Hình ảnh mơ bệnh dịch bùng phát 49 Chương - MÔ HÌNH VÀ MƠ PHỎNG BỆNH SỞI 4.1 Bệnh sởi đặc trưng 4.1.1 Khái niệm bệnh sởi Bệnh sởi bệnh truyền nhiễm cấp tính, lây theo đường hơ hấp, vi rút sởi gây Bệnh có đặc điểm lâm sàng sốt, viêm long đường hô hấp, đường tiêu hố, viêm kết mạc mắt, phát ban có thứ tự Bệnh sởi chủ yếu gặp trẻ em dễ phát thành dịch 4.1.2 Mầm bệnh Vi rút sởi thuộc họ Paramyxoviridae, có sức chịu đựng yếu dễ bị tiêu diệt thuộc khử trùng thông thường Sau mắc sởi, vi rút kích thích thể sinh kháng thể Kháng thể xuất sau – ngày kể từ mọc ban tồn lâu dài Miễn dịch sởi miễn dịch bền vững 4.1.3 Nguồn bệnh đường lây nhiễm Người nhiễm bệnh sởi lây cho người khác khoảng thời gian từ 2-4 ngày trước mọc ban 5-6 ngày sau ban mọc Vi rút sởi chủ yếu lây lan thông qua đường hô hấp (tiếp xúc với bệnh nhân sởi ho, hắt hơi, nói chuyện) Q trình lây qua tiếp xúc gián tiếp có tỷ lệ thấp vi rút sởi dễ bị diệt điều kiện ngoại cảnh 4.1.4 Tính cảm nhiễm khả miễn dịch Tất người chưa bị mắc bệnh sởi chưa gây miễn dịch đầy đủ vắc xin sởi có cảm nhiễm với bệnh sởi Bệnh sởi hay gặp trẻ nhỏ, sau mắc bệnh sởi tự nhiên miễn dịch bền vững Bệnh sởi nguy hiểm trẻ em nhỏ tuổi (< tuổi) Bệnh sởi làm suy yếu sức đề kháng thể thường kèm theo biến chứng phế quản phế viêm, viêm tai, tiêu chảy gây nên vi khuẩn gây bệnh có điều kiện Những bệnh mắc bệnh sởi có diễn biến nặng Trẻ em sinh từ người mẹ trước bị bệnh sởi trẻ miễn dịch thụ động kháng thể mẹ truyền cho khoảng từ đến tháng tuổi lâu tùy thuộc vào số lượng kháng thể mẹ tồn dư thời gian có thai tỷ lệ giảm kháng thể máu mẹ Kháng thể mẹ tồn 50 trẻ em ngăn cản đáp ứng miễn dịch tiêm vắc xin sởi lứa tuổi Nếu gây miễn dịch cho trẻ vào lúc 15 tháng tuổi đạt tỷ lệ đáp ứng miễn dịch cao từ 94 -98% Việc gây miễn dịch lại liều bổ sung làm tăng mức độ miễn dịch tới 99% Trẻ em sinh từ người mẹ gây miễn dịch vacxin sởi trẻ có kháng thể thụ động mẹ truyền cho, mức độ thấp cịn cảm nhiễm với bệnh sởi Vì vậy, trẻ cần gây miễn dịch sớm 4.1.5 Các biện pháp phòng, chống dịch Biện pháp dự phòng: Giáo dục sức khỏe cộng đồng, bà mẹ thầy cô giáo, cần cung cấp thông tin cần thiết bệnh sởi để cộng tác với ngành y tế việc tiêm vắc xin sởi cho trẻ em Tiêm chủng mũi cho tất trẻ em từ - 11 tháng tuổi tiêm nhắc lại mũi cho trẻ tuổi tiêm chủng thường xuyên Thực chiến dịch tiêm vacxin sởi bổ sung cho trẻ lứa tuổi cao vùng nguy cao (nơi vi rút sởi lưu hành, tỷ lệ tiêm chủng thấp…), tăng cường giám sát bệnh Biện pháp chống dịch: Tổ chức: Báo cáo khẩn cấp có dịch xảy cho quan y tế dự phòng để chủ động phòng chống dịch Chuyên môn: Cách ly bệnh nhân không thực tế Tuy nhiên, có thể, trẻ em bị mắc bệnh sởi khơng đến trường ngày sau phát ban Bệnh nhân sởi bệnh viện phải cách ly đường hô hấp từ lúc bắt đầu viêm long ngày thứ phát ban để khỏi lây sang bệnh nhân khác Tổ chức tiêm chủng cho tất đối tượng cảm nhiễm Việc gây miễn dịch cho người tiếp xúc vắc xin có tác dụng phịng bệnh tiêm vòng 72 kể từ phơi nhiễm Tùy thuộc vào lượng vacxin sẵn có cần cân nhắc định dùng từ lúc bắt đầu có bệnh nhân nơi có tỷ lệ tiêm vắc xin sởi thấp, ưu tiên tiêm cho lứa tuổi nhỏ có nguy cao 51 Theo Cục y tế dự phịng, tính tới 2015, nước đạt 95% trẻ từ 1-14 tuổi tiêm chủng sởi 4.2 Mô bệnh sởi 4.2.1 Dữ liệu bệnh sởi xã Đại Lai, huyện Gia Bình, tỉnh Bắc Ninh Dữ liệu dân cư Xã Đại Lai, huyện Gia Bình, tỉnh Bắc Ninh  Tổng số dân xã Đại Lai: 7871 (người)  Tổng số trẻ từ 0-14: 1648 (người)  Diện tích 8,15 km²  Mật độ dân số 966 người/km² Tình hình bệnh sởi từ ngày 13/02/2014 đến ngày 23/02/2014 Số BN Số bệnh nhân khỏi bệnh 6 14/02/2014 7 15/02/2014 7 16/02/2014 8 17/02/2014 18/02/2014 19/02/2014 10 8 20/02/2014 11 9 21/02/2014 12 10 10 22/02/2014 12 11 23/02/2014 13 10 STT Thời gian Số BN cũ 13/02/2014 Bảng 4.1: Dữ liệu bệnh sởi xã Đại Lai, huyện Gia Bình, tỉnh Bắc Ninh (2014) 52 Biểu đồ liệu thực tế 14 12 10 Số BN cũ Số BN Số bệnh nhân khỏi bệnh Hình 4.1: Biểu đồ liệu thực tế 4.2.2 Mơ hình cá thể cho bệnh sởi Mơi trường:  Trong mơ hình chúng tơi mơi trường cài đặt khu vực hình vng có diện tích 2855m × 2855m tương ứng với diện tích tự nhiên xã Đại Lai  Việc cài đặt môi trường hình vng chưa có liệu phức hợp GIS địa hình, nhà cửa đường xá xã Đại Lai Cá thể:  Các cá thể xây dựng vịng trịn nhỏ có trạng thái chưa nhiễm bệnh (Màu xanh cây), mắc bệnh (Màu đỏ), phục hồi (Màu xanh dương) có hành vi, hoạt động di chuyển hay lây nhiễm  Số lượng cá thể đưa vào mô tương ứng với số trẻ chưa tiêm vacxin trẻ tiêm vacxin không đáp ứng miễn dịch 53 Hoạt động:  Các cá thể di chuyển lây nhiễm bệnh cho thông qua tiếp xúc cá thể có khả bị bệnh (cá thể thụ bệnh) với cá thể bị bệnh bán kính lây nhiễm bệnh r tính từ cá thể bị bệnh với xác suất a Dữ liệu đầu vào: STT Tham số Ý nghĩa N = 1648 I =6 Số người nhiễm bệnh ban đầu R =0 Số người khỏi bệnh ban đầu V=95% Tỷ lệ tiêm vacxin trẻ từ 0-14 tuổi M=95% Tỷ lệ đáp ứng miễn dịch T=5 a=90% Tổng số trẻ từ 0-14 Thời gian khỏi bệnh trung bình Xác xuất lây nhiễm cá thể thụ bệnh tiếp xúc với cá thể bị bệnh r=7 Bán kính lây bệnh (m) Bảng 4.2: Dữ liệu đầu vào 54 Các tham số mơ hình cá thể STT Tham số Ý nghĩa nb_people = 160 Tổng số cá thể mô phỏng: tương ứng với số trẻ chưa tiêm vacxin trẻ tiêm vacxin không đáp ứng miễn dịch nb_people = N * (1-V) + N * V * (1-M) nb_infected_init = Số người nhiễm bệnh ban đầu nb_deinfected_init = Số người khỏi bệnh ban đầu infection_distance = Bán kính lây bệnh (mét) proba_infection = Khả nhiễm bệnh tiếp xúc với người 0.015 bị bệnh theo bước mô phút Step = Bước thời gian mơ hình (phút) Speed = 5.0 Tốc độ di chuyển cá thể mơ hình (km/h) Bảng 4.3: Các tham số mơ hình cá thể Qua lần chạy mơi tiến hành hiệu chỉnh tham số mơ hình để liệu mơ khớp với liệu thực tế, từ tính tốn tỷ lệ lan truyền bệnh dịch toàn cục α = 0.000007 4.2.3 Mơ hình phương trình cho bệnh sởi Các cá thể sau mắc bệnh sởi miễn dịch bền vững, cá thể khỏi bệnh khơng thể nhiễm bệnh Do chúng tơi chọn mơ bệnh sởi dựa mơ hình dịch tễ học SIR 55 Các tham số mô hình phương trình STT Tham số Ý nghĩa nb_people = 160 Tổng số cá thể mô nb_infected_init = Số người nhiễm bệnh ban đầu nb_deinfected_init = Số người khỏi bệnh ban đầu α = 0.000007 Tỷ lệ lan truyền bệnh dịch, tính tốn từ mơ hình dựa cá thể 𝛽 = 0.00015 Tỷ lệ khỏi bệnh, 1/ 𝛽 độ đo thời gian cá thể trạng thái nhiễm bệnh Bảng 4.4: Các tham số mơ hình phương trình 56 Kết chạy mơ hình Hình 4.2: Đồ thị chạy mơ hình Biểu đồ liệu mơ 12 10 2 Số BN cũ Số BN 10 Số bệnh nhân khỏi bệnh Hình 4.3: Biểu đồ liệu mô 57 11 So sánh liệu mô với liệu thực tế Biểu đồ thể số lượng cá thể bị bệnh 14 12 10 2 Thực tế 10 11 Mơ Hình 4.4: Biểu đồ thể số cá thể bị bệnh mô với thực tế Biểu đồ thể số lượng cá thể khỏi bệnh 3.5 2.5 1.5 0.5 Thực tế 10 11 Mơ Hình 4.5: Biểu đồ thể số cá thể khỏi bệnh mô với thực tế Nhận xét: Có đơi chút khác biệt liệu thực tế liệu mô phỏng, khác biệt q trình mơ bệnh sởi mơ hình cá thể để tính tốn tham số đầu vào cho mơ hình dựa phương trình, chưa tích hợp liệu phức hợp GIS địa hình, nhà cửa đường xá xã Đại Lai vào mô hình 58 4.2.4 Ngưỡng bệnh dịch Tham số tới hạn 𝜌= 𝛽 = 21.43 𝛼 𝝆 < 𝑺𝟎 = 𝟏𝟓𝟑 nên bệnh dịch lan rộng 4.2.5 Bình luận Việc tính tốn ngưỡng bệnh dịch cho lớp mơ hình dịch tễ giúp dự đoán xu hướng lan rộng hay thu hẹp dịch bệnh, từ đưa giải pháp để hạn chế phát triển dịch bệnh, công tác dịch tễ phòng ngừa dịch bệnh Để giảm thiểu dịch bệnh xảy cần thu hẹp số lượng cá thể tập S (Suscceptible) cách tăng cường đáp ứng miễn dịch thông qua tiêm vắc xin hay hạn chế phát tán dịch bệnh từ tập I (Infectious) biện pháp cách ly hạn chế tiếp xúc, khoanh vùng dịch bệnh 59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Luận văn nghiên cứu mơ mơ hình dịch tế nghiên cứu tính tốn ngưỡng bệnh dịch cho mơ hình dịch tễ Thơng qua việc tính tốn ngưỡng bệnh dịch giúp đánh giá q trình bùng phát hay khơng dịch bệnh, từ đưa biện pháp phịng chống dịch bệnh cách có hiệu Việc tính tốn ngưỡng bệnh dịch dựa mơ hình phương trình với tham số đầu vào tính tốn từ mơ hình dựa cá thể có xét đến yếu tố yếu tối mơi trường, khơng gian tính tương tác cá thể giúp việc đánh giá trình bùng phát hay khơng dịch bệnh xác Đây vấn đề có ứng dụng thực tiễn to lớn giành nhiều quan tâm ngành y học dự phòng Cụ thể, luận văn thực cơng việc sau: • Trình bày yếu tố hai mơ hình sử dụng luận văn: mơ hình dựa phương trình (EBM) mơ hình dựa cá thể (IBM) Đồng thời giới thiệu phần mềm mã nguồn mở GAMA - công cụ mạnh mẽ chuyên dụng cho việc mơ mơ hình dịch tễ • Trình bày mơ hình dịch tễ học dựa cá thể, q trình lây lan dịch bệnh thơng qua tiếp xúc cá thể bị nhiệm bệnh cá thể có khả bị nhiễm bệnh Phần mềm GAMA sử dụng để cài đặt mơ từ tính tham số mơ hình dịch tễ dựa phương trình • Trình bày mơ hình dịch tễ học dựa phương trình Trong mơ hình chia dân số thành lớp biểu diễn giai đoạn/ trạng thái khác dịch bệnh: cá thể chưa nhiễm bệnh có khả bị nhiễm bệnh (susceptible), cá thể bị mắc bệnh (inflectious) cá thể bị bệnh khỏi bệnh (recovered) Kết mơ hình cho thấy q trình phát triển mở rộng hay thu hẹp dịch bệnh • Trình bày mơ hình mơ bệnh sởi xã Đại Lai, huyện Gia Bình, tỉnh Bắc Ninh năm 2014, từ tính tốn ngưỡng bệnh dịch cho mơ hình bệnh sởi địa phương 60 Với kết tác giá đề xuất ngành y tế đặc biệt ngành y tế dự phòng cần áp dụng mơ tính tốn ngưỡng bệnh dịch để đánh giá dự đốn q trình bùng phát bệnh dịch nhằm chủ động ứng phó phịng chống dập dịch Trong bối cảnh dịch bệnh ngày có diễn biến phức tạp khó lường, bùng phát đồng thời nhiều dịch bệnh thời điểm, chủ quan người dân việc tiêm chủng phịng bệnh việc dự báo q trình bùng phát dịch bệnh có ý nghĩa quan trọng Mặc dù cố gắng song hạn chế kiến thức kinh nghiệm nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Tác giả mong nhận quan tâm đóng góp ý kiến thầy cô bạn để luận văn hoàn thiện Trân trọng cảm ơn! 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO Catherine A Pfister and Forrest R Stevens (2003), Individual variation and environmental stochasticity: Implications for matrix model predictions, Ecology, 84, pp 496-510 Craig Reynolds (1999), Individual-Based Models At website: , [Accessed 15 Setember 2013] IRD/UPMC International Research Unit UMMISCO (2014), GAMA wiki At website: , [Accessed 20 September 2013] Janusz Uchmanski and Volker Grimm (1996), Individual-based modelling in ecology: what makes the difference?, Trend in Ecology and Evolution, 11, pp 437-441 Volker Grimm and Steven F Railsback (2005), Individual-based Modeling and Ecology, Princeton, New Jersey: Princeton University Press 62 ... dịch bệnh dựa tính tốn ngưỡng bệnh dịch cho lớp mơ hình dịch tễ Việc tính tốn ngưỡng bệnh dịch dựa mơ hình phương trình với tham số đầu vào tính tốn từ mơ hình dựa cá thể có xét đến yếu tối môi... truyền bệnh dịch tính tốn mơ hình dựa cá thể tham số đầu vào cho mơ hình dựa phương trình SIR SIRS trình bày chương 34 Chương - MÔ HÌNH DỊCH TỄ HỌC DỰA TRÊN PHƯƠNG TRÌNH 3.1 Mơ hình dịch tễ học... lây bệnh