一类乙肝传播的动力学模型的分析文献综述

 2023-08-08 04:08
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  1. 文献综述(或调研报告):

在妊娠初期,由于胎盘的屏障作用,母体与胎儿血液分开,互不干扰,除了可以进行选择性的物质交换外,胎盘还可以阻止母体内的一些病毒进入胚胎,保障胎儿正常生长发育。在妊娠20周后,胎盘开始传递母体抗体给胎儿,但胎儿体内的抗体不足以抵抗母体传递的病毒,为此要控制母体内的病毒数量,通过母体应用HBIG来降低体内HBV数量,可以有效阻断HBV感染胎儿。根据上述作用机理,将母体和胎儿看成两个个体,胎盘连接两个个体,胎儿是否感染主要是受母体病毒数量的影响。通过讨论母体及胎儿体内的易感细胞()、感染细胞()、HBV()和HBIG()(其中i=1、2,下角标1代表母体,2代表胎儿)的数量变化情况,建立了下述的动力学模型:

相关参数说明如下:

参数

参数说明

参数

参数说明

易感细胞的产生率

病毒侵入肝细胞的感染速率

母体自身产生的免疫抗体速率

HBIG的剂量

病毒与免疫抗体接触时,免疫抗体的减少速率

一个受感染的肝细胞平均产生的病毒总数

病毒的死亡率

免疫细胞的死亡率

正常肝细胞的死亡率

感染肝细胞的死亡率

病毒与免疫抗体接触时,病毒的减少速率

母体病毒进入胎儿体内的速率

上述参数满足如下假设:

  1. HBV进入个体体内后,个体会成为HBV携带者,当病毒数量进一步增加,即当体内的病毒到达,可判断个体患有乙肝疾病;
  2. 在胎儿的生长发育过程中,由于胎儿的免疫系统尚不完善,则胎儿体内的免疫细胞不足以抵御外来病毒的入侵,故通过药物来降低母体内的病毒数量,进而阻断HBV在母婴间的传播;
  3. 在临床医学实践中假设。

现实生活中,很多问题其实都是非线性问题,但是由于非线性的性质不容易被我们所掌握,因此在处理非线性问题时,我们通常都是将其线性化,用一个线性的模型去近似表达一个原本非线性的模型,而我们研究的目的在于如何做到这个近似的精确性。很多问题都是这样,从非线性入手,采用线性近似思维去处理,然后大批学者在前人的经验和自己的探索中不断优化,从而达到一个最优解。

同样的,在这次毕业设计的相关文献研究中,存在不少线性近似的地方。例如求解母体动力学系统的无病毒平衡点时,我们利用模型的雅克比矩阵,得出平衡点处的线性近似方程,通过求其特征根并对相关参数的讨论,利用Routh-Hurwitz定理,我们可以得出平衡点处的稳定性特征。在有病毒平衡点处,我们依旧需要采用同样的方法,在平衡点处求解近似线性特征方程的特征根。与无病毒平衡点不同的是,有病毒平衡点的稳定性质,还需要依靠加性复合矩阵和Lyapunov函数来判定。定义加性复合矩阵,这个方法在常微分方程平衡点稳定性研究中有着重要的地位。目前而言,复合矩阵对研究动力系统的全局稳定性、周期轨道的存在性有着不俗的作用。

主要参考文献:

  1. M.Y. Li, J.S. Muldowney, and P.V.D. Driessche, Global stability of SEIRS models in epidemiology[J], Can. Appl. Math.Q. 7 (1999), pp. 409–425.
  2. A Criterion for Stability of Matrices[J], Journal of Mathematical Analysis and Applications,1998, (225): 249-264.

[3]M.Y. Li, J.S. Muldowney, and P.V.D. Driessche, Global stability of SEIRS models in epidemiology[J], Can. Appl. Math.Q. 7 (1999), pp. 409–425.

  1. 文献综述(或调研报告):

在妊娠初期,由于胎盘的屏障作用,母体与胎儿血液分开,互不干扰,除了可以进行选择性的物质交换外,胎盘还可以阻止母体内的一些病毒进入胚胎,保障胎儿正常生长发育。在妊娠20周后,胎盘开始传递母体抗体给胎儿,但胎儿体内的抗体不足以抵抗母体传递的病毒,为此要控制母体内的病毒数量,通过母体应用HBIG来降低体内HBV数量,可以有效阻断HBV感染胎儿。根据上述作用机理,将母体和胎儿看成两个个体,胎盘连接两个个体,胎儿是否感染主要是受母体病毒数量的影响。通过讨论母体及胎儿体内的易感细胞()、感染细胞()、HBV()和HBIG()(其中i=1、2,下角标1代表母体,2代表胎儿)的数量变化情况,建立了下述的动力学模型:

相关参数说明如下:

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