中国HIV-HBV共感染的数学建模及分析

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HIV(艾滋病病毒)和HBV(乙肝病毒)是威胁人类健康的两大疾病.由于HIV和HBV感染途径非常相似(如通过母婴、血液及性传播),全球约有400万HBV与HIV共感染的患者,其中HIV感染者中5%~15%合并感染HBV,且在HBV感染者中约1%合并感染HIV.2012年前,国内HIV患者中约14.6%合并感染HBV.为了探究国内HIV-HBV共感染的机制及寻找控制措施,本文建立了一个HIV-HBV共感染的常微分方程模型.首先,研究了只含HBV的子模型和只含HIV的子模型,分别计算了其基本再生数R1及R2,并分别讨论了其无病平衡点的全局稳定性和地方病正平衡点的局部稳定性或全局稳定性;接着,我们分析了整个HIV-HBV共感染模型,经计算其基本再生数R0=max{R1,R2},并讨论了其无病平衡点的全局稳定性和两个边界平衡点的局部稳定性或全局稳定性,还通过证明疾病的一致持续性得到其至少存在一个正的地方病平衡点;其次,通过对基本再生数R0的敏感性分析和偏相关分析,发现感染HIV的有效发生率对其影响最大,其次是感染乙肝的有效发生率对其影响稍微小些,并且应用模型拟合了中国HIV患病数据,还预测了国内共感染患者的情况;最后,基于以上的研究,我们提出了如下预防和控制HIV-HBV共感染的措施:以预防为主,提高公众关于HIV和HBV的预防措施,进一步加强对乙肝疫苗的接种,对已确诊的HIV患者应同时进行乙肝药物的组合治疗.
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