Estabilidad y simulaciones numéricas de un nuevo modelo con dos retrasos sobre la vacunación de refuerzo de COVID-19
Autores: Liu, Xinyu; Ding, Yuting
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Estabilidad y simulaciones numéricas de un nuevo modelo con dos retrasos sobre la vacunación de refuerzo de COVID-19
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Vacunación de refuerzo
Retrasos en el tiempo
Estabilidad
Equilibrios
Bifurcación de Hopf
Simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
A medida que COVID-19 continúa amenazando la salud pública en todo el mundo, la investigación sobre vacunas específicas está en marcha. En este documento, establecemos un modelo sobre la vacunación de refuerzo con dos retardos temporales. Los retardos temporales representan el momento de la vacunación de refuerzo y el momento de la invalidez de la vacuna de refuerzo, respectivamente. En segundo lugar, investigamos el impacto del retardo en la estabilidad de los equilibrios no negativos para el modelo al considerar la duración de la vacuna, y el sistema experimenta una bifurcación de Hopf cuando la duración de la vacuna pasa por algunos valores críticos. Obtenemos la forma normal de la bifurcación de Hopf aplicando el método de múltiples escalas temporales. Luego, estudiamos el modelo con dos retardos y mostramos las condiciones bajo las cuales los equilibrios no triviales son localmente asintóticamente estables. Finalmente, a través del análisis de datos oficiales, seleccionamos dos grupos de parámetros para simular la situación epidémica real de países con bajas tasas de vacunación y países con altas tasas de vacunación. Sobre esta base, seleccionamos el tercer grupo de parámetros para simular la situación ideal en la que la epidemia puede estar bien controlada. A través del análisis comparativo de las simulaciones numéricas, concluimos que el momento más adecuado para la vacunación es vacunar con la dosis de refuerzo 6 meses después de la vacuna básica. La prioridad para los países con bajas tasas de vacunación es aumentar las tasas de vacunación; de lo contrario, los brotes continuarán. Los países con altas tasas de vacunación necesitan desarrollar vacunas más efectivas manteniendo sus tasas de cobertura. Cuando la vacuna dura más tiempo y la tasa de fracaso es menor, la epidemia puede estar bien controlada en 20 años.
Descripción
A medida que COVID-19 continúa amenazando la salud pública en todo el mundo, la investigación sobre vacunas específicas está en marcha. En este documento, establecemos un modelo sobre la vacunación de refuerzo con dos retardos temporales. Los retardos temporales representan el momento de la vacunación de refuerzo y el momento de la invalidez de la vacuna de refuerzo, respectivamente. En segundo lugar, investigamos el impacto del retardo en la estabilidad de los equilibrios no negativos para el modelo al considerar la duración de la vacuna, y el sistema experimenta una bifurcación de Hopf cuando la duración de la vacuna pasa por algunos valores críticos. Obtenemos la forma normal de la bifurcación de Hopf aplicando el método de múltiples escalas temporales. Luego, estudiamos el modelo con dos retardos y mostramos las condiciones bajo las cuales los equilibrios no triviales son localmente asintóticamente estables. Finalmente, a través del análisis de datos oficiales, seleccionamos dos grupos de parámetros para simular la situación epidémica real de países con bajas tasas de vacunación y países con altas tasas de vacunación. Sobre esta base, seleccionamos el tercer grupo de parámetros para simular la situación ideal en la que la epidemia puede estar bien controlada. A través del análisis comparativo de las simulaciones numéricas, concluimos que el momento más adecuado para la vacunación es vacunar con la dosis de refuerzo 6 meses después de la vacuna básica. La prioridad para los países con bajas tasas de vacunación es aumentar las tasas de vacunación; de lo contrario, los brotes continuarán. Los países con altas tasas de vacunación necesitan desarrollar vacunas más efectivas manteniendo sus tasas de cobertura. Cuando la vacuna dura más tiempo y la tasa de fracaso es menor, la epidemia puede estar bien controlada en 20 años.