Um modelo epidemiológico para o estudo da febre amarela com interação entre ciclos urbano-silvestre

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pitol, Lisandra
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca
Texto Completo: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/9201
Resumo: A matemática está presente em muitas áreas do conhecimento, dentre elas podemos citar a epidemiologia, que esta relacionada ao estudo de doenças infecciosas. Neste trabalho, nos delimitamos a estudar a modelagem matemática da Febre Amarela, uma doença febril aguda, transmitida por vetores, neste caso os mosquitos, sendo os principais o Aedes aegypti, o Haemagogus e o Sabethes. Geralmente, a doença se desenvolve na sua forma leve, contudo cerca de 15% dos casos evolui para a forma grave da doença. No Brasil, são registrados apenas casos de Febre Amarela Silvestre, uma vez que desde 1942 não há ocorrência da transmissão urbana da doença. Dessa maneira, este trabalho busca estudar um modelo matemático compartimental que descreve a dinâmica da transmissão da Febre Amarela em seus diferentes ciclos de transmissão: ciclo silvestre, ciclo epidêmico entre humanos que se deslocam para a região de floresta e ciclo urbano. O modelo também considera a presença de dois diferentes vetores, o Aedes aegypti (transmissor na área urbana) e o Haemagogus (principal transmissor na região de floresta). Para o estudo do modelo, foram calculados o ponto de equilíbrio livre da doença, além do número de reprodução básico ( R0) para cada um dos ciclos de transmissão. Ainda, foram calculados os pontos de equilíbrio para três casos distintos, considerando-se diferentes meios de circulação do vírus. Por fim, através da simulação computacional, foi possível obter um gráfico para cada compartimento estudado, possibilitando uma análise mais completa de como ocorre a propagação da doença com o passar do tempo. Também, para validar o modelo, foi implementado o caso real de surto de Febre Amarela ocorrido em Luanda, Angola, no início de 2016. Neste caso, foi simulado o número de infectados e o impacto da vacinação na mitigação do surto.
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spelling 2023-03-29T23:30:15Z2023-03-29T23:30:15Z2022-12-09PITOL, Lisandra. Um modelo epidemiológico para o estudo da Febre Amarela com interação entre ciclos urbano-silvestre. 2022. 80 f. Dissertação (Mestrado em Modelagem Matemática) – Instituto de Física e Matemática, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2022.http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/9201A matemática está presente em muitas áreas do conhecimento, dentre elas podemos citar a epidemiologia, que esta relacionada ao estudo de doenças infecciosas. Neste trabalho, nos delimitamos a estudar a modelagem matemática da Febre Amarela, uma doença febril aguda, transmitida por vetores, neste caso os mosquitos, sendo os principais o Aedes aegypti, o Haemagogus e o Sabethes. Geralmente, a doença se desenvolve na sua forma leve, contudo cerca de 15% dos casos evolui para a forma grave da doença. No Brasil, são registrados apenas casos de Febre Amarela Silvestre, uma vez que desde 1942 não há ocorrência da transmissão urbana da doença. Dessa maneira, este trabalho busca estudar um modelo matemático compartimental que descreve a dinâmica da transmissão da Febre Amarela em seus diferentes ciclos de transmissão: ciclo silvestre, ciclo epidêmico entre humanos que se deslocam para a região de floresta e ciclo urbano. O modelo também considera a presença de dois diferentes vetores, o Aedes aegypti (transmissor na área urbana) e o Haemagogus (principal transmissor na região de floresta). Para o estudo do modelo, foram calculados o ponto de equilíbrio livre da doença, além do número de reprodução básico ( R0) para cada um dos ciclos de transmissão. Ainda, foram calculados os pontos de equilíbrio para três casos distintos, considerando-se diferentes meios de circulação do vírus. Por fim, através da simulação computacional, foi possível obter um gráfico para cada compartimento estudado, possibilitando uma análise mais completa de como ocorre a propagação da doença com o passar do tempo. Também, para validar o modelo, foi implementado o caso real de surto de Febre Amarela ocorrido em Luanda, Angola, no início de 2016. Neste caso, foi simulado o número de infectados e o impacto da vacinação na mitigação do surto.Mathematics is present in many areas of knowledge, among them we can mention epidemiology, which is related to the study of infectious diseases. In this work, we limit ourselves to studying the mathematical modeling of Yellow Fever, an acute febrile disease, transmitted by vectors, in this case mosquitoes, the main ones being Aedes aegypti, Haemagogus and Sabethes. Generally, the disease develops in its mild form, but about 15% of cases evolve into the severe form of the disease. In Brazil, only cases of Wild Yellow Fever are recorded, since there has been no occurrence of urban transmission of the disease since 1942. Thus, this work seeks to study a compartmental mathematical model that describes the dynamics of yellow fever transmission in its different cycles: wild cycle, epidemic cycle among humans moving to the forest region and urban cycle. The model also considers the presence of two different vectors, Aedes aegypti (transmitter in the urban area) and Haemagogus (main transmitter in the forest region). For the model study, the disease-free equilibrium point was calculated, in addition to the basic reproduction number (R0) for each of the transmission cycles. Also, equilibrium points were calculated for three different cases, considering different means of virus circulation. Finally, through the computational simulation, it was possible to obtain a graph for each studied compartment, allowing a more complete analysis of how the disease spreads over time. Also, to validate the model, a real case of an outbreak of Yellow Fever occurred in Luanda, Angola, in early 2016 was implemented. In this case, the number of infected people and the impact of vaccination in mitigating the outbreak were simulated.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESporUniversidade Federal de PelotasPrograma de Pós-Graduação em Modelagem MatemáticaUFPelBrasilInstituto de Física e MatemáticaCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICAModelagem matemáticaModelo epidemiológicoFebre amarelaNúmero de reprodução básicoSistema de equações diferenciaisUm modelo epidemiológico para o estudo da febre amarela com interação entre ciclos urbano-silvestreAn epidemiological model for the study of yellow fever with interaction among urban-sylvatic cyclesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://lattes.cnpq.br/7076711422176526Piovesan, Luciana RossatoGonçalves, Glênio AguiarPitol, Lisandrainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPel - Guaiacainstname:Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)instacron:UFPELTEXTdissertacao_lisandra_pitol.pdf.txtdissertacao_lisandra_pitol.pdf.txtExtracted texttext/plain126309http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/9201/6/dissertacao_lisandra_pitol.pdf.txt2162b8a31c2fc60c9511b27bbe384247MD56open accessTHUMBNAILdissertacao_lisandra_pitol.pdf.jpgdissertacao_lisandra_pitol.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1235http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/9201/7/dissertacao_lisandra_pitol.pdf.jpg60e5382d4b2ecb5cea6028b28aa98deeMD57open accessORIGINALdissertacao_lisandra_pitol.pdfdissertacao_lisandra_pitol.pdfapplication/pdf3715358http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/9201/1/dissertacao_lisandra_pitol.pdf965e04af5532f5b28513e4c3d68cbe91MD51open accessCC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; 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