milan米兰体育官方网站 何时以及为何可以将直接传播模型用于环境持久性病原体

引用

Benson L、Davidson RS、Green DM、Hoyle A、Hutchings MR 和 Marion G (2021) 何时以及为何可以将直接传播模型用于环境持久性病原体。PLOS 计算生物学，17 (12)，艺术。编号：e1009652。 https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1009652

摘要
Kermack 和 McKendrick (1927) 的易感感染去除 (SIR) 模型的变体在流行病学中享有广泛应用，为研究人类、动物和植物种群的多种传染病提供了简单而强大的推理和预测工具。直接传播模型 (DTM) 是其中的一个子集，它将疾病传播过程视为由一系列离散瞬时事件组成。然而，由持久性环境病原体间接传播的感染是 DTM 描述可能失败的例子，并且可能通过包含明确环境传播途径的模型（所谓的环境传播模型（ETM））更好地描述。在本文中，我们讨论了随机易感性-暴露-感染-去除（SEIR）DTM和易感性-暴露-感染-去除-病原体（SEIR-P）ETM，并表明前者是后者的时间尺度分离极限，当病原体的特征时间尺度相对于宿主群体缩短时，ETM宿主-疾病动态越来越类似于DTM。使用图形后验预测检查 (GPPC)，我们研究了 SEIR 模型在拟合模拟 SEIR-P 宿主感染和清除时间时的有效性。此类分析表明，在许多情况下，SEIR 模型对于偏离直接传播具有鲁棒性。最后，我们提出了对虾白斑病 (WSD) 的案例研究，并使用已发表的实验结果估计了环境传播率和病原体腐烂率（SEIR-P 模型参数）。使用 SEIR 和 SEIR-P 对假设的 WSD 爆发管理场景进行模拟，我们演示了在实践中如何相对缩短病原体时间尺度。通过尝试每 24 小时将病虾从种群中清除一次，我们发现 SEIR 和 SEIR-P 模型的输出非常一致。然而，当清除次数为 6 小时时，两个模型的平均输出出现差异，对爆发规模和持续时间的预测不同。

关键字
计算理论和数学；细胞和分子神经科学；遗传学；分子生物学；生态;建模与仿真；生态学、进化、行为和系统学

期刊
PLOS 计算生物学：第 17 卷，第 12 期

• 证据