Control óptimo en un modelo para la transmisión del Zika con estratificación por sexo
DOI:
https://doi.org/10.17268/sel.mat.2020.02.11Palabras clave:
Control óptimo, estrategia, modelo, transmisión sexual, ZikaResumen
Este trabajo presenta una estrategia óptima de control para la enfermedad del virus Zika con transmisión sexual. Se considera un modelo matemático para la transmisión del virus Zika con tres medidas preventivas como control: la prevención del contagio sexual con el uso de preservativos y la orientación en la transmisión del Zika en las relaciones homosexuales y heterosexuales, las campañas contra los vectores y la protección de la sociedad respecto al contagio por picaduras de mosquitos. Examinamos la aplicación de diversas combinaciones de las estrategias de control para determinar la más eficaz en función de los costos.
Las condiciones necesarias para los controles óptimos se determinan utilizando el principio del máximo de Pontryaguin y el problema de la optimización se resuelve utilizando el esquema de cuarto orden de Runge-Kutta. Basándonos en los resultados computacionales, concluimos que la estrategia de control más eficiente es cuando se combina la estrategia de prevención en las relaciones homosexuales con el control en la transmisión por vectores.
Citas
Dick GWA, Kitchen SF, Haddow AJ. Zika virus (II). Pathogenicity and physical properties. Trans R Soc Trop Med Hyg. 1952; 46:521-534. DOI: 10.1016/0035-9203(52)90043-6.
Oluyo TO, Adeyemi MO. Mathematical analysis of Zika epidemic model. IOSR-JM. 2017; 12(6):21-33.
Tiemi TT, Maidan NA, Ferreira JR WC, Paulino P, Yang H. Mathematical models for the aedes aegypti dispersal dynamics: Travelling waves by wing and wind. Bull. of Math. Biology. 2005; 67:509-528.
Shutt DP, Manore CA, Pankavich S, Porter AT, Del Valle SY. Estimating the reproductive number, total outbreak size, and reporting rates for ZIKA epidemics in South and Central America. Epidemics. 2017; 21:63-79. DOI: 1710.1016/j.epidem.2017.06.005.
Duffy MR, Chen TH, Haddow WT, Powers AM, Kool JL, Lan-Gotti RS, Pretrick M, Martez M, Holzbauer S, Dubray C, et al. Zika virus outbreak on Yap Island, Federated States of Micronesia. N. Engl. J. Med. 2009; 360:2536–2543.
World Health Organization. Zika virus–Fact sheet. 2016. [Retrieved nov. 21, 2019.] Online available at http://goo.gl/fFiiuo.
Lenhart S, Workman JT. Optimal Control Applied to Biological Models. Boca Raton: CRC Press. 2007. DOI: 10.1201/9781420011418.
Fleming WH, Rishel RW. Deterministic and stochastic optimal control. New York: Springer Verlag; 1975. DOI: 10.1002/zamm.19790590940.
Jung E, Lenhart S, Feng Z. Optimal Control of treatments in a two-strain tuberculosis model. Discrete and Cont. Dyn. Syst. Serie B. 2002; 2(4):473. DOI: 10.3934/dcdsb.2002.2.473.
Fleming WH, Rishel RW. Deterministic and stochastic optimal control. New York: Springer Verlag; 1975. DOI: 10.1002/zamm.19790590940.
Gupta N, Rink R. Optimum control of epidemics. Math. Biosci. 1973; 18(3-4):383-396. DOI: 10.1016/0025-5564(73)90012-6.
Lashari AA, Zaman G. Optimal control of a vector borne disease with horizontal transmission. Nonlinear Anal. Real World Appl. 2012; 13(1):203-212. DOI: 10.1016/j.nonrwa.2011.07.026.
Rodrigues HS, Monteiro MTT, Torres DF. Vaccination models and optimal control strategies to dengue. Math. Biosci. 2014; 247:1-12. DOI: 10.1016/j.mbs.2013.10.006.
Moulay D, Aziz-Alaoui M, Kwon H-D. Optimal control of chikungunya disease: larvae reduction, treatment and prevention. Math. Biosci. Eng. 2012; 9(2):369-392. DOI: 10.3934/mbe.2012.9.369.
Kirschner D, Lenhart S, Serbin S. Optimal control of the chemotherapy of HIV. J. Math. Biol. 1997; 35(7):775-792. DOI: 10.
/ s002850050076.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Los autores/as que publiquen en esta revista aceptan las siguientes condiciones:
- Los autores/as conservan los derechos de autor y ceden a la revista el derecho de la primera publicación, con el trabajo registrado con la licencia de atribución de Creative CommonsAtribución 4.0 Internacional (CC BY 4.0) , que permite a terceros utilizar lo publicado siempre que mencionen la autoría del trabajo y a la primera publicación en esta revista.
- Los autores/as pueden realizar otros acuerdos contractuales independientes y adicionales para la distribución no exclusiva de la versión del artículo publicado en esta revista (p. ej., incluirlo en un repositorio institucional o publicarlo en un libro) siempre que indiquen claramente que el trabajo se publicó por primera vez en esta revista.
- Se permite y recomienda a los autores/as a publicar su trabajo en Internet (por ejemplo en páginas institucionales o personales) antes y durante el proceso de revisión y publicación, ya que puede conducir a intercambios productivos y a una mayor y más rápida difusión del trabajo publicado(Consultar: efecto del acceso abierto).