埃博拉病毒传染模型

埃博拉病毒传染模型

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【专家解析】埃博拉病毒传染模型

【优秀范文】埃博拉病毒传染模型

范文一:狗会感染和传播埃博拉病毒吗?

狗会感染和传播埃博拉病毒吗?

狗会感染病毒,但是否传播尚无定论!

一项由美国疾控中心(CDC)开展的研究,调查狗是不是真的能感染埃博拉病毒。研究检查了2001年到2002年加蓬暴发埃博拉疫情期间,当地狗体内的埃博拉病毒抗体的普遍程度,结果显示狗能够感染病毒,但是不会表现出任何症状,而感染最终也会自行消失。

研究者最终推测:“狗可能是人类埃博拉病毒爆发以及扩散的源头”,即动物体内的病毒被清除之前的一小段时间内,通过唾液、尿液和粪便中携带的病毒颗粒传播疾病;被狗舔、咬或者给狗梳毛等行为将病毒传给人类。

对于人是否会遭狗传染,医学人员看法有分歧。美国兽医学会发言人莎伦·柯蒂斯·格兰斯科格如是说:“我认为有这种可能。但是,如果狗不靠近或啃食病死的动物或人的尸体,这种可能性不大。”

美国北卡罗来纳州立大学兽医学者彼得·考恩博士则持相反看法。考恩曾在各地就动物传播疾病的风险提供咨询。他说:“从来没有记载显示狗能传播埃博拉病毒。这显然不是非洲本次疫情中(病毒)传播的主要途径。”

美国疾病和预防控制中心主任托马斯·弗里登说:“显然,我们将研究所有可能性。我们尚未把这认定为传播途径。”

相关阅读---一条狗的命运!

尽管这一问题没有定论,西班牙一名染病女护士的宠物狗则面临“死刑”。马德里地方政府7日接到法庭命令,将对这条狗处以安乐死。政府方面的理由是,“没有科学证据”显示狗不会传播埃博拉病毒。

这名女护士9月30日出现发病症状,是首个在非洲以外感染埃博拉病毒的病例。她在马德里的卡洛斯三世医院工作,护理过两名在非洲染病的神职人员。两名患者分别于8月12日和9月25日死亡。这名护士的丈夫和两名同事也被隔

离观察。

西班牙动物主题脱口秀节目主持人、兽医卡洛斯·罗德里格斯说,女护士和丈夫不忍心狗遭处死。男主人从医院给他发信息,拜托他暂时收养这条狗。但是因为法院有命令,罗德里格斯表示爱莫能助。“他又哭着拜托我,至少要确保这条狗没有痛苦地死去。”

西班牙动物权益组织不满当局不给狗做体检或隔离就直接处死。“这明显是反应过度。”兽医学者考恩说。

这名护士的丈夫与宠物狗Excalibur的合影

哪些其他生物会感染埃博拉病毒?

埃博拉病毒是人畜共患病,这意味着它可以在不同物种间传播。感染该病毒后,受害最大的是灵长类动物,包括大猩猩、黑猩猩、猴及人类。其他已知被感染的动物包括非洲果蝠、羚羊、豪猪、兔子、猪等。现今,还没有猫会被感染的报道。

埃博拉病毒如何入侵人类社会?

美国疾控中心的主任汤姆·弗里登(Tom Frieden)医生在周二的新闻发布会上表示:“我们知道在非洲的农村地区,埃博拉可以感染哺乳动物。事实上,病毒就是靠这种方式传播的,从大概是蝙蝠传到了生活在丛林中的其他动物身上,而当地人会捕猎这些动物。”

到目前为止,已经在许多丛林动物体内发现了埃博拉病毒,包括丛林野猪、啮齿动物、豪猪以及羚羊。任何感染了埃博拉并死去的动物都有可能将病毒传播给狩猎者,或是任何以丛林肉为食的人们。

利比里亚当地的告示牌,警告人们不要猎捕和食用野生动物

远离恐怖------现阶段我们能做些什么?

科学家还没能确定埃博拉病毒的天然宿主,即自然状态下就会被病毒感染并且成为病毒扩散的主要源头的动物,但是传播病毒则是另一码事。

英国兽医协会主席约翰·布莱克威尔(John Blackwell)指出:“既然这种病毒目前仅在灵长类动物(包括人类)和少数几种野生动物体内被发现,那么传播的主要途径应该还是人传人。”

他补充道,狗身上的发病过程和它们在传播病毒过程中的作用还未确定,但是对与确认感染或疑似感染的人接触过的动物实施严格的隔离措施,还是很合理的预防方法。

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原文地址:http://fanwen.wenku1.com/article/5166351.html
狗会感染和传播埃博拉病毒吗?

狗会感染病毒,但是否传播尚无定论!

一项由美国疾控中心(CDC)开展的研究,调查狗是不是真的能感染埃博拉病毒。研究检查了2001年到2002年加蓬暴发埃博拉疫情期间,当地狗体内的埃博拉病毒抗体的普遍程度,结果显示狗能够感染病毒,但是不会表现出任何症状,而感染最终也会自行消失。

研究者最终推测:“狗可能是人类埃博拉病毒爆发以及扩散的源头”,即动物体内的病毒被清除之前的一小段时间内,通过唾液、尿液和粪便中携带的病毒颗粒传播疾病;被狗舔、咬或者给狗梳毛等行为将病毒传给人类。

对于人是否会遭狗传染,医学人员看法有分歧。美国兽医学会发言人莎伦·柯蒂斯·格兰斯科格如是说:“我认为有这种可能。但是,如果狗不靠近或啃食病死的动物或人的尸体,这种可能性不大。”

美国北卡罗来纳州立大学兽医学者彼得·考恩博士则持相反看法。考恩曾在各地就动物传播疾病的风险提供咨询。他说:“从来没有记载显示狗能传播埃博拉病毒。这显然不是非洲本次疫情中(病毒)传播的主要途径。”

美国疾病和预防控制中心主任托马斯·弗里登说:“显然,我们将研究所有可能性。我们尚未把这认定为传播途径。”

相关阅读---一条狗的命运!

尽管这一问题没有定论,西班牙一名染病女护士的宠物狗则面临“死刑”。马德里地方政府7日接到法庭命令,将对这条狗处以安乐死。政府方面的理由是,“没有科学证据”显示狗不会传播埃博拉病毒。

这名女护士9月30日出现发病症状,是首个在非洲以外感染埃博拉病毒的病例。她在马德里的卡洛斯三世医院工作,护理过两名在非洲染病的神职人员。两名患者分别于8月12日和9月25日死亡。这名护士的丈夫和两名同事也被隔

离观察。

西班牙动物主题脱口秀节目主持人、兽医卡洛斯·罗德里格斯说,女护士和丈夫不忍心狗遭处死。男主人从医院给他发信息,拜托他暂时收养这条狗。但是因为法院有命令,罗德里格斯表示爱莫能助。“他又哭着拜托我,至少要确保这条狗没有痛苦地死去。”

西班牙动物权益组织不满当局不给狗做体检或隔离就直接处死。“这明显是反应过度。”兽医学者考恩说。

这名护士的丈夫与宠物狗Excalibur的合影

哪些其他生物会感染埃博拉病毒?

埃博拉病毒是人畜共患病,这意味着它可以在不同物种间传播。感染该病毒后,受害最大的是灵长类动物,包括大猩猩、黑猩猩、猴及人类。其他已知被感染的动物包括非洲果蝠、羚羊、豪猪、兔子、猪等。现今,还没有猫会被感染的报道。

埃博拉病毒如何入侵人类社会?

美国疾控中心的主任汤姆·弗里登(Tom Frieden)医生在周二的新闻发布会上表示:“我们知道在非洲的农村地区,埃博拉可以感染哺乳动物。事实上,病毒就是靠这种方式传播的,从大概是蝙蝠传到了生活在丛林中的其他动物身上,而当地人会捕猎这些动物。”

到目前为止,已经在许多丛林动物体内发现了埃博拉病毒,包括丛林野猪、啮齿动物、豪猪以及羚羊。任何感染了埃博拉并死去的动物都有可能将病毒传播给狩猎者,或是任何以丛林肉为食的人们。

利比里亚当地的告示牌,警告人们不要猎捕和食用野生动物

远离恐怖------现阶段我们能做些什么?

科学家还没能确定埃博拉病毒的天然宿主,即自然状态下就会被病毒感染并且成为病毒扩散的主要源头的动物,但是传播病毒则是另一码事。

英国兽医协会主席约翰·布莱克威尔(John Blackwell)指出:“既然这种病毒目前仅在灵长类动物(包括人类)和少数几种野生动物体内被发现,那么传播的主要途径应该还是人传人。”

他补充道,狗身上的发病过程和它们在传播病毒过程中的作用还未确定,但是对与确认感染或疑似感染的人接触过的动物实施严格的隔离措施,还是很合理的预防方法。

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范文二:埃博拉病毒感染数量的一个数学模型

第11卷第4期2014年12月邵阳学院学报(自然科学版)

JournalofShaoyangUniversity(NaturalScienceEdition)Vol.11No.4Dec.2014



文章编号:1672-7010(2014)04-0001-05

埃博拉病毒感染数量的一个数学模型

12

徐幼专周后卿,

(1.邵阳学院理学与信息科学系,湖南邵阳422000)湖南邵阳422000;2.邵阳广播电视大学,

摘要:埃博拉病毒病(EVD)是严重的、往往致命的人类疾病,病死率高达90%.埃博

拉病毒病疫情主要发生在中非和西非靠近热带雨林的边远村庄.该病毒通过野生动物传到人,并且通过人际间传播在人群中蔓延.病情严重的患者需要获得重症支持治疗,无论对人还是对动物都无可用的已获正式许可的特异性治疗办法或者疫苗.由于缺乏有效的治疗手段和人用疫苗,提高对感染埃博拉危险因素的认识以及个人可以采取一些保护措施,这是减少人类感染和死亡的唯一方法.本文建立一个埃博拉病毒的数学模型,对疫情进行实证分析;并且对疫情的发展也做了一个预测.

关键词:埃博拉病毒;数学模型;实证分析;预测中图分类号:O175.1文献标志码:A

AMathematicalModelofEbolaVirusInfectionNumbers

ZHOUHou-qing1,XUYou-zhuan2

(1.DepartmentofScienceandInformationScience,ShaoyangUniversity,Shaoyang,Hunan422000,China;

2.ShaoyangRadio&TVUniversity,Shaoyang,Hunan422000,China)

isasevere,oftenfatalillnessinhumans.Abstract:Ebolavirusdisease(EVD),formerlyknownasEbolahaemorrhagicfever,EVDoutbreakshaveacasefatalityrateofupto90%.EVDoutbreaksoccurprimarilyinremotevillagesinCentralandWestAfri-ca,neartropicalrainforests.Thevirusistransmittedtopeoplefromwildanimalsandspreadsinthehumanpopulationthroughhu-man-to-humantransmission.Severelyillpatientsrequireintensivesupportivecare.Nolicensedspecifictreatmentorvaccineisa-vailableforuseinpeopleoranimals.Intheabsenceofeffectivetreatmentandahumanvaccine,raisingawarenessoftheriskfactorsforEbolainfectionandtheprotectivemeasuresbeingtakenaretheonlytwowaystoreducehumaninfectionanddeath.ThispaperestablishedamathematicalmodelofEbolavirus,andmadeanempiricalanalysisofepidemicdiseases.Furthermore,wemadeapre-dictiontothedevelopmentofepidemic.

Keywords:Ebolavirus;mathematicalmodel;empiricalanalysis;prediction

收稿日期:2014-10-12

基金项目:邵阳市科技局科技计划项目(M230)

作者简介:周后卿(1963—),男,湖南新邵人,副教授,研究方向:组合数学及其应用.

2

邵阳学院学报(自然科学版)第11卷

0引言

埃博拉病毒病(以往称作埃博拉出血热)是一种严重且往往致命的疾病,死亡率高达90%.该病会影响人类和非人类灵长目动物(猴子、大猩猩和黑猩猩).埃博拉是1976年在两起同时出现的疫情中首次出现的,一起在刚果民主共和国靠近埃博拉河的一个村庄,另一起出现在苏丹一个边远地区,病毒的起源尚不得而知.但基于现有证据,人们认为果蝠(狐蝠科)可能是埃博拉病毒的宿主.

自西非的几内亚卫生部在2014年3月21日宣布本国出现埃博拉疫情后,另外几个西非国家-利比里亚和塞拉利昂也出现了埃博拉疫情.这种病毒是一种严重的致命疾病,病死率高达90%,其传播感染的途径是直接接触受感染的动物或人的血液、体液和组织.据法新社2014年8月8日报道,国际卫生组织(WHO)8日宣布,在西非国家肆虐的埃博拉病毒为国际公共卫生紧急事态.据世界卫生组织最新统计,截至目前,埃博拉病例已增加到1711例,死亡人数上升至932人;8月2日到4日两天内新增病例数量为108例,又有45人死亡.另据报道,利比里亚和尼日利亚分别于当地时间6日宣布国家进入紧急状态.国际卫生组织还表示埃博拉病毒是40年来最严重的疫情,它呼吁各国帮助遭受埃博拉病毒肆虐

[1]

的国家.目前尽管只有少数国家和地区出现疫情,但由于人们对埃博拉的传播机理,如传染源、传染途径、发病机制、流行和变异规律等问题没有弄清楚,并再加之缺乏有针对性的治疗药物,所以病毒尚没有得到根本控制,因而引起人们的恐慌.为了应对具有蔓延态势的埃博拉病毒,必须搞清楚,现有的干预手段究竟有多大效果,埃博拉病毒的发展态势如何?只有这样,才能确定更加科学准确的防治措施.

因此,我们必须在调查研究的基础上,

应用科学的分析方法,揭示预测埃博拉传

播的趋势.本文利用传染病模型对南非部分国家的埃博拉疫情进行了模拟,模拟结果与实际疫情比较吻合.在此基础上对疫情的发展提出了预测,以期有利于对疫情的防范和控制.

1数学模型

早对于埃博拉病毒的数学模型研究,

2]在1996年,文献[就使用S-I-R和S-

E-I-R模型,模拟扎伊尔两个时段的埃博拉爆发:1976年Yambuku疫情爆发和1995年Kikwit的疫情爆发.他们得到:当基本再

意味生率R0满足范围1.72≤R0≤8.60时,

着埃博拉病毒传染性不如以前那么厉害,可以使他们减少潜在的死亡.

3-近些年来,也有一些文献(参见[

6])对埃博拉病毒做了研究.现在在这些文献的基础上,建立埃博拉病毒感染数量的数学模型.

首先对模型进行假设:把研究对象当成理想人群,总人数保持在固定水平N.没有迁入迁出及其他原因引起的死亡现象.假设患传染病后通过治好的人,都具有长期的免疫力,同时设传染病的潜伏期很短,可以忽略不计,即任何人患病后立即成为传染者.

在这种情况下,把居民分成易感者(S),传染者(I)及移出者(R)三类,分别记

i(t)和r(t),三者之和保持常数作s(t),

N,即

s(t)+i(t)+r(t)=N(1.1)

日治愈率为μ,传染病人的日接触率为λ,期接触数为σ=

μ.λ

模型构成

根据S-I-R传染病模型:

第4期周后卿,徐幼专:埃博拉病毒感染数量的一个数学模型

3

ds=-λsi,s(0)=s0

dtdi

i(0)=i0,=λsi-iμ,dt

dr=iμdt

(1.2)

2个方程由(1.1)式和(1.2)式的第1,解得

s(t)=s0e

r

消去dt,得一阶方程,

di=-1+,is=s0=i0,dss解此方程得:

s

(1.7)i(s)=i0+s0-s+σln

s0

limi(t)=i!,limr(t)=r!,记lims(t)=s!,

t→!

t→!

t→!

r

(1.3)

i!=0,i0如何,即①不论初始条件s0,

[7]

病人终将治愈或者死亡.

②最终未被感染的健康者的比例是s!,在(1.7)式中令i(s)=0,得到s!是方程

s

i0+s0-s!+σln!=0在(0,σ)内的根.

s0

③若s0>σ,则i(t)先增加,当s=σ时,

s

i(t)达到最大值:im=s0+i0-σ1+ln0.

σ

s(t)单调减小然后i(t)减小且趋于0,

如果仅当感染者比例i(t)有至s!.就是说,

一段增长时期才认为传染病在蔓延,则σ是一个阈值,当s0>σ时传染病会蔓延.

s(t)则i(t)单调减小到0,④若s0≤σ,

使得单调减小至s!.减小传染期接触数σ,

s0≤σ传染病就不会蔓延.注意到人们的健康意识卫生水平越高,日接触率越小,医疗水平越高,日治愈率越大,所以提高卫生和医疗水平是控制传染病蔓延的有效途径.

移出人取e的泰勒展开式的前三项,

数变化率近似地等于

r2r1dr

=μN-r-s01-+·(1.4)dtσσ2

在初始值r0=0下得到其解为累计移出人数:

2

1σs0

r(t)=-1+αtanhαμt-φ,

s0σ2

其中

[(())]

[

()]

()

2s0i0s0-σs0

.tanhφ=-1+2,

ασσσ

(1.4)式可化为所以,drμα2σ21=·,(1.5)

tdt2s0-φch2

2

2μαt-φ≥1,所以有因为ch21

≤1,tμα-φch2

2

2φμαt

-φ=0,(1.5)式当且仅当即t=2μα

dr

时取得极大值,也即移出的人最多.

dt

i(t)和r(t)的变下面我们再分析s(t),

化情况.模型中前两个方程与r(t)无关,所以可以从前两个方程求出i(t)与s(t)之间的关系.

ds=-λsi,s(0)=s0dt

,(1.6)即先考虑

di=λsi-iμ,i(0)=i0dt

α=

[()

2

]

1()

2实证分析

通过长期的研究发现,埃博拉病毒主要通过病人的血液、唾液、汗水和分泌物等途径传播.常规检查发现,血小板严重减少,常见淋巴细胞减少,转氨酶升高,有时血淀粉酶也增高,用电子显微镜有时可在肝切片中观察到病毒.埃博拉感染潜伏期为2-21天,感染者表现为,起初突然出现高烧、咽喉疼、肌肉疼痛、头痛、和全身虚弱;然后是腹痛、呕吐、腹泻.发病后的半个月内,病毒外溢,导致人体内外出血、血液凝固,而坏死的血液迅速传及全身各个器

4

邵阳学院学报(自然科学版)第11卷

口腔、肛门出血等官,最终病人出现鼻腔、

症状,严重患者可在24小时内死亡.

预防埃博拉的最有效办法是实施隔离,防止人们接触病患者.埃博拉病毒传播的速度,强度和广度取决于人群中感染者和易感者的数量及两者间的有效接触.所谓有效接触,即病原体由感染者到达易感者体内,并使其感染乃至发病的接触,它受接触程度、病原体种类、病原体排出状况、易感者的抵抗力等许多因素的影响.

建立流行病学数学模型后,还须把模型得到的解用实际资料作拟合检验.若一

Tab.1

日期累计病例死亡总数日期累计病例死亡总数日期累计病例死亡总数

3.2686625.12261496.18390267

致,则可初步认为模型合理,可按其适用范围到实践中去应用并作进一步验证.若不一致,则应认真检查模型的假设条件和数学式,进行修改,直至拟合结果基本满意为止.

下面,根据世界卫生组织公布的几内亚自3月26日至7月20日所发生的埃博拉病毒病疫情演变情况的数据(见表一),画出日增人数和死亡人数的散点图(见图1).病例总数会因病例和实验室数据的重新分类、回顾性调查及合并整理以及监测活动的加强而发生变化.

表12014年几内亚埃博拉病毒造成的累计病例和死亡总数

2014Guineaebolaviruscausedcumulativecasesanddeathnumbers

3.27103665.32311556.2390270

3.28112705.52351576.25393275

3.31122805.72361586.3413303

4.1127835.12331577.2412305

4.4143865.122481717.6

408307

4.7151955.232581747.8409309

4.91581015.272811867.12406304

4.141681085.282911937.14411310

4.161971226.13282087.17410310

4.22081366.33442157.2415314

资料来源:世界卫生组织

4.232181416.5351226

4.262241436.16398264

图1Fig.1

日增感染人数和死亡人数散点图Thescatterplotofinfectingnumbers

anddeaths

Fig.2

图2日感染人数与周数关系andweeks

Relationshipbetweeninfectingnumbers

再来分析预测每天感染的情况.根据(1.3)式和附录提供的数据,取λ=3.

72,μ=0.863,可以估计出日感染人数s=

1882

其图形参见图2.

ch2(0.195t-6.02)

从上面的图2我们发现,将在第32周或33周,日感染人数最多.也就是说,如果

我们以3月26日为基点,那么将在今年的

11月下旬或12月上旬每天增加的人数将达到最多.以后,随着积极治疗防控力度加大,被感染的人数将逐渐减少.

尽管医学家们想方设法在努力探索,但还是没有破解埃博拉病毒的真实身份,至今埃博拉是一个不解之谜.没有哪个知

第4期周后卿,徐幼专:埃博拉病毒感染数量的一个数学模型

5

道,每次爆发埃博拉病毒后,它潜伏在何

处,也没有哪个知道,第一个受害者又是从哪里感染到这种病毒的?埃博拉病毒就是人类至今所知道的最可怕的病毒之一,一旦感染这种病毒,病人没有疫苗注射,也没有其他治疗方法,实际上等于判了死刑.唯一能阻止病毒蔓延的方法,就是把已经感

[8]

染埃博拉的病人完全隔离开来.

就是注现今治疗埃博拉的唯一方法,

射NPC1阻碍剂.埃博拉病毒需透过NPC1

NPC1蛋白于细进入细胞核进行自身复制,

胞间进行运输胆固醇,即使阻碍剂会阻挡胆固醇的运输路线造成尼曼匹克症,但那是可以容忍的,绝大多数的爆发都是短暂的时间.

从现在到最后彻底控制消灭埃博拉病毒估计还有相当一段时间.随着秋冬病毒高发季节的到来,防治任务异常艰巨,必须引起高度重视.只有统一思想,提高认识,掌握实情,科学应对,做好防控工作,才能取得最后胜利.

参考文献:

[1]WorldHealthOrganization.Ebolavirusdisease

(EVD)[EB/OL].[2014-08-10]:http://

www.who.int.

[2]FauciAS:Ebola-underscoringtheglobaldispari-tiesinhealthcareresources[J].TheNewEnglandJournalofMedicine,2014,371:1084-1086.[3]GerardoCandHiroshiN.Transmissiondynamics

andcontrolofEbolavirusdisease(EVD):areview[J].ChowellandNishiuraBMCMedicine,2014,12(196):1-16.

[4]JosephAL,MartialLNM,JorgeAA.Dynamics

andcontrolofEbolavirustransmissioninMontser-rado,Liberia:amathematicalmodellinganalysis[J].TheLancetInfectiousDiseases,2014,14(12):1189-1195.

[5]YarusZ.AMathematicallookattheEbolaVirus

[J/OL].http://www.home2.fvcc.edu/,2012.[6]BantonS,RothZ,PavlovicM.MathematicalModel-ingofEbolaVirusDynamicsasaSteptowardsRa-tionalVaccineDesign[C]//KeithEHerold.26thSouthernBiomedicalEngineeringConferenceSBEC2010.Maryland:Springer,2010,32:196-200.[7]姜启源,叶俊.数学模型(第三版)谢金星,

[M].北京:高等教育出版社,2003.

[8]蒋娇,聂鲁彬.利比里亚名医死于埃博拉病毒

EB/OL].[2014-07-医护人员危险剧增[28]http://www.huanqiu.com/

范文三:埃博拉病毒感染数量的数学模型

埃博拉病毒感染数量的数学模型

一:引言

(1)病毒发现:埃博拉病毒(又译作伊波拉病毒)于1976年在苏丹南部和刚果的埃博拉河地区被发现后,引起了医学界的广泛关注和重视。该病毒是能引起人类和灵长类动物产生埃博拉出血热的烈性传染病病毒,其生物安全等级为4级(艾滋病为3级,SARS为3级,级数越大防护越严格)。

(2)结构形态:埃博拉病毒(EBV)属丝状病毒科,长度为970纳米,呈长丝状体,单股负链RNA病毒,有18959个碱基,分子量为4.17×10⁶。外有包膜,病毒颗粒直径大约80nm,大小100nm×(300~1500)nm,感染能力较强的病毒一般长(665~805)nm左右,有分支形、U形、6形或环形,分支形较常见。有囊膜,表面有(8~10)nm长的纤突,纯病毒粒子由一个螺旋形核糖核壳复合体构成,含负链线性RNA分子和4个毒粒结构蛋白。较长的奇形怪状的病毒粒子相关结构可呈分枝状或盘绕状,长达10微米。来自刚果(金)、象牙海岸和苏丹的埃波拉毒株其抗原性和生物学特性不同。

“埃博拉”病毒的形状宛如中国古代的“如意”,利用电子显微镜对埃博拉病毒属成员的研究显示,其呈现一般纤维病毒的线形结构。病毒粒子也可能出现“U”字、“6”字形、缠绕、环状或分枝形,不过实验室纯化技术也可能是造成这些形状产生的因素之一,例如离心机的高速运转可能使病毒粒子变形。病毒粒子一般直径约80纳米,但长度可达1400纳米,典型的埃博拉病毒粒子平均长度则接近1000纳米。在病毒粒子中心结构的核壳蛋白由螺旋状缠绕之基因体RNA与核壳蛋白质以及蛋白质病毒蛋白VP35、VP30、L组成,病毒包含的糖蛋白从表面深入病毒粒子10纳米长,另外10纳米则向外突出在套膜表面,而这层套膜来自宿主的细胞膜,在套膜与核壳蛋白之间的区域,称为基质空间,由病毒蛋白VP40和VP24组成。

EBOV在常温下较稳定,对热有中等度抵抗力,56℃不能完全灭活,60℃30min方能破坏其感染性;紫外线照射2min可使之完全灭活。对化学药品敏感,乙醚、

1

去氧胆酸钠、β-丙内酯、福尔马林、次氯酸钠等消毒剂可以完全灭活病毒感染性;钴60照射、γ射线也可使之灭活。EBOV在血液样本或病尸中可存活数周;4℃条件下存放5周其感染性保持不变,8周滴度降至一半。-70℃条件可长期保存。

EBOV的自然宿主虽尚未最后确定,但已有多方证据表明猴子及猩猩等野生非人灵长类动物以及其他动物有EBOV感染现象。证据1:1976年、1996年、2002年的流行,源于人类接触野外死亡的猩猩;证据2:菲律宾出口的猴子多次查出EBOV,但没有发现发病;证据3:2003年8月刚果(布)卫生健康部的调查表明,野外黑猩猩、野猪体内可查到EBOV。

(3)致病机理:埃博拉病毒有传染性,主要通过病人的血液、唾液、汗水和分泌物等途径传播。各种非人类灵长类动物普遍易感,经肠道、非胃肠道或鼻内途径均可造成感染,病毒的潜伏期通常只有5天至10天,感染后2~5天出现高热,6~9天死亡。发病后1~4天直至死亡,血液都含有病毒。埃博拉病毒感染者有很高的死亡率(在50%至90%之间),致死原因主要为中风、心肌梗塞、低血容量休克或多发性器官衰竭。

当前主流的认知是,埃博拉病毒主要通过接触传播,而非通过空气传播;只有病人在出现埃博拉症状以后才具有传染性。在疾病的早期阶段,埃博拉病毒可能不具有高度的传染性,在此期间接触病人甚至可能不会受感染,随着疾病的进展,病人的因腹泻、呕吐和出血所排出的体液将具有高度的生物危险性;存在似乎天生就对埃博拉免疫的人,痊愈之后的人也会对入侵他们的那种埃博拉病毒有免疫能力。

二.题目

假设某地区有20万居民和3000只猩猩。人能以一定的概率接触到所有的猩猩,当接触到有传播能力的猩猩后有一定概率感染病毒,而人发病之后与猩猩的接触可以忽略。研究人员统计了前40周人类和猩猩的发病数量和死亡数量等信息

2

三:分析

在这种情况下,把人分为易感染着(S),传染者(I),及移出者(R)三类,分别记为s(t),i(t),r(t),三者之和保持为一个常数N,即: s(t)+i(t)+r(t)=N。 (1.1) 病人的日接触率为λ, 日治愈率为μ,传染期接触数为:δ=λ/μ 模型构成:根据S-I-R传染病模型。

3

四:绘图

4

计算得:

1, “虚拟猩猩种群”群体数量预测结果(单位:只)

2,“虚拟人类种群”群体数量预测结果(单位:个)

附录:

5

人的感染情况:

6

猩猩的感染情况:

7

8

范文四:埃博拉病毒感染数量的一个数学模型_周后卿

第11卷第4期2014年12月邵阳学院学报(自然科学版)

JournalofShaoyangUniversity(NaturalScienceEdition)Vol.11No.4Dec.2014



文章编号:1672-7010(2014)04-0001-05

埃博拉病毒感染数量的一个数学模型

12

徐幼专周后卿,

(1.邵阳学院理学与信息科学系,湖南邵阳422000)湖南邵阳422000;2.邵阳广播电视大学,

摘要:埃博拉病毒病(EVD)是严重的、往往致命的人类疾病,病死率高达90%.埃博

拉病毒病疫情主要发生在中非和西非靠近热带雨林的边远村庄.该病毒通过野生动物传到人,并且通过人际间传播在人群中蔓延.病情严重的患者需要获得重症支持治疗,无论对人还是对动物都无可用的已获正式许可的特异性治疗办法或者疫苗.由于缺乏有效的治疗手段和人用疫苗,提高对感染埃博拉危险因素的认识以及个人可以采取一些保护措施,这是减少人类感染和死亡的唯一方法.本文建立一个埃博拉病毒的数学模型,对疫情进行实证分析;并且对疫情的发展也做了一个预测.

关键词:埃博拉病毒;数学模型;实证分析;预测中图分类号:O175.1文献标志码:A

AMathematicalModelofEbolaVirusInfectionNumbers

ZHOUHou-qing1,XUYou-zhuan2

(1.DepartmentofScienceandInformationScience,ShaoyangUniversity,Shaoyang,Hunan422000,China;

2.ShaoyangRadio&TVUniversity,Shaoyang,Hunan422000,China)

isasevere,oftenfatalillnessinhumans.Abstract:Ebolavirusdisease(EVD),formerlyknownasEbolahaemorrhagicfever,EVDoutbreakshaveacasefatalityrateofupto90%.EVDoutbreaksoccurprimarilyinremotevillagesinCentralandWestAfri-ca,neartropicalrainforests.Thevirusistransmittedtopeoplefromwildanimalsandspreadsinthehumanpopulationthroughhu-man-to-humantransmission.Severelyillpatientsrequireintensivesupportivecare.Nolicensedspecifictreatmentorvaccineisa-vailableforuseinpeopleoranimals.Intheabsenceofeffectivetreatmentandahumanvaccine,raisingawarenessoftheriskfactorsforEbolainfectionandtheprotectivemeasuresbeingtakenaretheonlytwowaystoreducehumaninfectionanddeath.ThispaperestablishedamathematicalmodelofEbolavirus,andmadeanempiricalanalysisofepidemicdiseases.Furthermore,wemadeapre-dictiontothedevelopmentofepidemic.

Keywords:Ebolavirus;mathematicalmodel;empiricalanalysis;prediction

收稿日期:2014-10-12

基金项目:邵阳市科技局科技计划项目(M230)

作者简介:周后卿(1963—),男,湖南新邵人,副教授,研究方向:组合数学及其应用.

2

邵阳学院学报(自然科学版)第11卷

0引言

埃博拉病毒病(以往称作埃博拉出血热)是一种严重且往往致命的疾病,死亡率高达90%.该病会影响人类和非人类灵长目动物(猴子、大猩猩和黑猩猩).埃博拉是1976年在两起同时出现的疫情中首次出现的,一起在刚果民主共和国靠近埃博拉河的一个村庄,另一起出现在苏丹一个边远地区,病毒的起源尚不得而知.但基于现有证据,人们认为果蝠(狐蝠科)可能是埃博拉病毒的宿主.

自西非的几内亚卫生部在2014年3月21日宣布本国出现埃博拉疫情后,另外几个西非国家-利比里亚和塞拉利昂也出现了埃博拉疫情.这种病毒是一种严重的致命疾病,病死率高达90%,其传播感染的途径是直接接触受感染的动物或人的血液、体液和组织.据法新社2014年8月8日报道,国际卫生组织(WHO)8日宣布,在西非国家肆虐的埃博拉病毒为国际公共卫生紧急事态.据世界卫生组织最新统计,截至目前,埃博拉病例已增加到1711例,死亡人数上升至932人;8月2日到4日两天内新增病例数量为108例,又有45人死亡.另据报道,利比里亚和尼日利亚分别于当地时间6日宣布国家进入紧急状态.国际卫生组织还表示埃博拉病毒是40年来最严重的疫情,它呼吁各国帮助遭受埃博拉病毒肆虐

[1]

的国家.目前尽管只有少数国家和地区出现疫情,但由于人们对埃博拉的传播机理,如传染源、传染途径、发病机制、流行和变异规律等问题没有弄清楚,并再加之缺乏有针对性的治疗药物,所以病毒尚没有得到根本控制,因而引起人们的恐慌.为了应对具有蔓延态势的埃博拉病毒,必须搞清楚,现有的干预手段究竟有多大效果,埃博拉病毒的发展态势如何?只有这样,才能确定更加科学准确的防治措施.

因此,我们必须在调查研究的基础上,

应用科学的分析方法,揭示预测埃博拉传

播的趋势.本文利用传染病模型对南非部分国家的埃博拉疫情进行了模拟,模拟结果与实际疫情比较吻合.在此基础上对疫情的发展提出了预测,以期有利于对疫情的防范和控制.

1数学模型

早对于埃博拉病毒的数学模型研究,

2]在1996年,文献[就使用S-I-R和S-

E-I-R模型,模拟扎伊尔两个时段的埃博拉爆发:1976年Yambuku疫情爆发和1995年Kikwit的疫情爆发.他们得到:当基本再

意味生率R0满足范围1.72≤R0≤8.60时,

着埃博拉病毒传染性不如以前那么厉害,可以使他们减少潜在的死亡.

3-近些年来,也有一些文献(参见[

6])对埃博拉病毒做了研究.现在在这些文献的基础上,建立埃博拉病毒感染数量的数学模型.

首先对模型进行假设:把研究对象当成理想人群,总人数保持在固定水平N.没有迁入迁出及其他原因引起的死亡现象.假设患传染病后通过治好的人,都具有长期的免疫力,同时设传染病的潜伏期很短,可以忽略不计,即任何人患病后立即成为传染者.

在这种情况下,把居民分成易感者(S),传染者(I)及移出者(R)三类,分别记

i(t)和r(t),三者之和保持常数作s(t),

N,即

s(t)+i(t)+r(t)=N(1.1)

日治愈率为μ,传染病人的日接触率为λ,期接触数为σ=

μ.λ

模型构成

根据S-I-R传染病模型:

第4期周后卿,徐幼专:埃博拉病毒感染数量的一个数学模型

3

ds=-λsi,s(0)=s0

dtdi

i(0)=i0,=λsi-iμ,dt

dr=iμdt

(1.2)

2个方程由(1.1)式和(1.2)式的第1,解得

s(t)=s0e

r

消去dt,得一阶方程,

di=-1+,is=s0=i0,dss解此方程得:

s

(1.7)i(s)=i0+s0-s+σln

s0

limi(t)=i!,limr(t)=r!,记lims(t)=s!,

t→!

t→!

t→!

r

(1.3)

i!=0,i0如何,即①不论初始条件s0,

[7]

病人终将治愈或者死亡.

②最终未被感染的健康者的比例是s!,在(1.7)式中令i(s)=0,得到s!是方程

s

i0+s0-s!+σln!=0在(0,σ)内的根.

s0

③若s0>σ,则i(t)先增加,当s=σ时,

s

i(t)达到最大值:im=s0+i0-σ1+ln0.

σ

s(t)单调减小然后i(t)减小且趋于0,

如果仅当感染者比例i(t)有至s!.就是说,

一段增长时期才认为传染病在蔓延,则σ是一个阈值,当s0>σ时传染病会蔓延.

s(t)则i(t)单调减小到0,④若s0≤σ,

使得单调减小至s!.减小传染期接触数σ,

s0≤σ传染病就不会蔓延.注意到人们的健康意识卫生水平越高,日接触率越小,医疗水平越高,日治愈率越大,所以提高卫生和医疗水平是控制传染病蔓延的有效途径.

移出人取e的泰勒展开式的前三项,

数变化率近似地等于

r2r1dr

=μN-r-s01-+·(1.4)dtσσ2

在初始值r0=0下得到其解为累计移出人数:

2

1σs0

r(t)=-1+αtanhαμt-φ,

s0σ2

其中

[(())]

[

()]

()

2s0i0s0-σs0

.tanhφ=-1+2,

ασσσ

(1.4)式可化为所以,drμα2σ21=·,(1.5)

tdt2s0-φch2

2

2μαt-φ≥1,所以有因为ch21

≤1,tμα-φch2

2

2φμαt

-φ=0,(1.5)式当且仅当即t=2μα

dr

时取得极大值,也即移出的人最多.

dt

i(t)和r(t)的变下面我们再分析s(t),

化情况.模型中前两个方程与r(t)无关,所以可以从前两个方程求出i(t)与s(t)之间的关系.

ds=-λsi,s(0)=s0dt

,(1.6)即先考虑

di=λsi-iμ,i(0)=i0dt

α=

[()

2

]

1()

2实证分析

通过长期的研究发现,埃博拉病毒主要通过病人的血液、唾液、汗水和分泌物等途径传播.常规检查发现,血小板严重减少,常见淋巴细胞减少,转氨酶升高,有时血淀粉酶也增高,用电子显微镜有时可在肝切片中观察到病毒.埃博拉感染潜伏期为2-21天,感染者表现为,起初突然出现高烧、咽喉疼、肌肉疼痛、头痛、和全身虚弱;然后是腹痛、呕吐、腹泻.发病后的半个月内,病毒外溢,导致人体内外出血、血液凝固,而坏死的血液迅速传及全身各个器

4

邵阳学院学报(自然科学版)第11卷

口腔、肛门出血等官,最终病人出现鼻腔、

症状,严重患者可在24小时内死亡.

预防埃博拉的最有效办法是实施隔离,防止人们接触病患者.埃博拉病毒传播的速度,强度和广度取决于人群中感染者和易感者的数量及两者间的有效接触.所谓有效接触,即病原体由感染者到达易感者体内,并使其感染乃至发病的接触,它受接触程度、病原体种类、病原体排出状况、易感者的抵抗力等许多因素的影响.

建立流行病学数学模型后,还须把模型得到的解用实际资料作拟合检验.若一

Tab.1

日期累计病例死亡总数日期累计病例死亡总数日期累计病例死亡总数

3.2686625.12261496.18390267

致,则可初步认为模型合理,可按其适用范围到实践中去应用并作进一步验证.若不一致,则应认真检查模型的假设条件和数学式,进行修改,直至拟合结果基本满意为止.

下面,根据世界卫生组织公布的几内亚自3月26日至7月20日所发生的埃博拉病毒病疫情演变情况的数据(见表一),画出日增人数和死亡人数的散点图(见图1).病例总数会因病例和实验室数据的重新分类、回顾性调查及合并整理以及监测活动的加强而发生变化.

表12014年几内亚埃博拉病毒造成的累计病例和死亡总数

2014Guineaebolaviruscausedcumulativecasesanddeathnumbers

3.27103665.32311556.2390270

3.28112705.52351576.25393275

3.31122805.72361586.3413303

4.1127835.12331577.2412305

4.4143865.122481717.6

408307

4.7151955.232581747.8409309

4.91581015.272811867.12406304

4.141681085.282911937.14411310

4.161971226.13282087.17410310

4.22081366.33442157.2415314

资料来源:世界卫生组织

4.232181416.5351226

4.262241436.16398264

图1Fig.1

日增感染人数和死亡人数散点图Thescatterplotofinfectingnumbers

anddeaths

Fig.2

图2日感染人数与周数关系andweeks

Relationshipbetweeninfectingnumbers

再来分析预测每天感染的情况.根据(1.3)式和附录提供的数据,取λ=3.

72,μ=0.863,可以估计出日感染人数s=

1882

其图形参见图2.

ch2(0.195t-6.02)

从上面的图2我们发现,将在第32周或33周,日感染人数最多.也就是说,如果

我们以3月26日为基点,那么将在今年的

11月下旬或12月上旬每天增加的人数将达到最多.以后,随着积极治疗防控力度加大,被感染的人数将逐渐减少.

尽管医学家们想方设法在努力探索,但还是没有破解埃博拉病毒的真实身份,至今埃博拉是一个不解之谜.没有哪个知

第4期周后卿,徐幼专:埃博拉病毒感染数量的一个数学模型

5

道,每次爆发埃博拉病毒后,它潜伏在何

处,也没有哪个知道,第一个受害者又是从哪里感染到这种病毒的?埃博拉病毒就是人类至今所知道的最可怕的病毒之一,一旦感染这种病毒,病人没有疫苗注射,也没有其他治疗方法,实际上等于判了死刑.唯一能阻止病毒蔓延的方法,就是把已经感

[8]

染埃博拉的病人完全隔离开来.

就是注现今治疗埃博拉的唯一方法,

射NPC1阻碍剂.埃博拉病毒需透过NPC1

NPC1蛋白于细进入细胞核进行自身复制,

胞间进行运输胆固醇,即使阻碍剂会阻挡胆固醇的运输路线造成尼曼匹克症,但那是可以容忍的,绝大多数的爆发都是短暂的时间.

从现在到最后彻底控制消灭埃博拉病毒估计还有相当一段时间.随着秋冬病毒高发季节的到来,防治任务异常艰巨,必须引起高度重视.只有统一思想,提高认识,掌握实情,科学应对,做好防控工作,才能取得最后胜利.

参考文献:

[1]WorldHealthOrganization.Ebolavirusdisease

(EVD)[EB/OL].[2014-08-10]:http://

www.who.int.

[2]FauciAS:Ebola-underscoringtheglobaldispari-tiesinhealthcareresources[J].TheNewEnglandJournalofMedicine,2014,371:1084-1086.[3]GerardoCandHiroshiN.Transmissiondynamics

andcontrolofEbolavirusdisease(EVD):areview[J].ChowellandNishiuraBMCMedicine,2014,12(196):1-16.

[4]JosephAL,MartialLNM,JorgeAA.Dynamics

andcontrolofEbolavirustransmissioninMontser-rado,Liberia:amathematicalmodellinganalysis[J].TheLancetInfectiousDiseases,2014,14(12):1189-1195.

[5]YarusZ.AMathematicallookattheEbolaVirus

[J/OL].http://www.home2.fvcc.edu/,2012.[6]BantonS,RothZ,PavlovicM.MathematicalModel-ingofEbolaVirusDynamicsasaSteptowardsRa-tionalVaccineDesign[C]//KeithEHerold.26thSouthernBiomedicalEngineeringConferenceSBEC2010.Maryland:Springer,2010,32:196-200.[7]姜启源,叶俊.数学模型(第三版)谢金星,

[M].北京:高等教育出版社,2003.

[8]蒋娇,聂鲁彬.利比里亚名医死于埃博拉病毒

EB/OL].[2014-07-医护人员危险剧增[28]http://www.huanqiu.com/

范文五:埃博拉病毒传播模型及规律预测

摘要:埃博拉病毒是一种能引起人类和灵长类动物产生埃博拉出血热的烈性传染病病毒。文章以2014年西非疫区为参照,建立虚拟环境的常微分方程组,利用四阶龙格―库塔法求解其数值解,具体通过C语言程序设计实现,并据此研究埃博拉病毒的传播规律,分析隔离措施的严格执行和药物治疗效果的提高等措施对控制疫情的作用。

关键词:数学建模;埃博拉病毒;常微分方程组数值解;四阶龙格―库塔法;西非疫区 文献标识码:A

中图分类号:O175 文章编号:1009-2374(2016)04-0194-03 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.04.096

1 模拟真实环境

埃博拉病毒的自然宿主虽尚未最后确定,但已有多方证据表明猴子及猩猩等野生非人灵长类动物有埃博拉感染现象。该病毒的传播途径分为人畜传播、人人传播两种。2014年,在几内亚、塞拉利昂和利比里亚等国,许多受埃博拉病毒影响的人口都以丛林肉为重要的蛋白质和营养物质来源,与丛林中动物接触频繁。这为人畜之间的病毒传播创造了条件。

我们现假设两个感染埃博拉病毒的虚拟种群:即某地区内的20万居民和3000只猩猩。人能以一定的概率接触到所有的猩猩,当接触到有传播能力的猩猩后有一定概率感染病毒,而人发病之后与猩猩的接触可以忽略。人与猩猩的潜伏期都为2周。并在出现疫情41周后模拟外界医疗力量的介入,使得人类与猩猩不再发生接触,且隔离治疗人群的治愈率提高到80%。模拟数据详见附录。

2 建立数学模型

2.1 模型假设

(1)依据人或猩猩的健康状态,将人或猩猩划分为健康者、埃博拉感染者(也称患病者)、退出者(含自愈者、死亡者);(2)自然封闭条件下,猩猩无自然迁移,故无病源的流入、流出,种群数量不变。人类数量庞大,在无大规模迁移的情况下,认为人类数目为一定值,保持不变;(3)健康者中不包含退出者;(4)人和猩猩自愈后二度感染的概率均为0,人被治愈后二度感染的几率为0;(5)不存在有效免疫药物可使人对埃博拉病毒产生免疫,同时猩猩对病毒也不免疫;(6)人的传染途径有人传染人、猩猩传染人两条。两条途径的传染率并不相同,分别假设为传染率C1和传染率C2。C1猩猩与猩猩之间传染途径只有猩猩传染猩猩一条,假设猩猩之间的传染率为C0;(7)患病人无法传染患病猩猩;(8)41周外界介入后,猩猩与人的传播途径切断,隔离患者的治愈率提高到80%,同时未被隔离的患者治愈率不变。

2.2 符号说明

符号说明如表1所示:

3 模型的建立与求解

3.1 数据处理

根据累计死亡个体数,求得每周死亡个体数。同理,根据累计自愈个体数,求得每周自愈个体数。由每周仍处于发病状态的个体数加本周自愈个体数和本周死亡个体数得到每周总患病个体数。

由每周总患病个体数比总体数目得到每周患病个体在总体中的比例A(t);由相邻两周每周患病数相减得到每周新增患病数。由总体个数减去新增病例累计和获得健康个体数,并由此得到健康个体在总体中的比例J(t);由累加自愈治愈人数与累加死亡人数得到退出者总数量,并由此得到退出者在总体中的比例T(t)。

由于埃博拉病毒的潜伏期是两周,所以任意一周的新增病例是两周前处于患病状态的个体传染的。由新增病例数比两周前处于患病状态的个体数得到该周埃博拉病毒传染率,由此计算出每一周的传染率。通过MATLAB绘图,我们得到其近似曲线为一条平行于X轴的曲线,所以通过加权平均求得平均传染率。

因为人类最初患病个体不可能为人类传染所致,所以两周内出现的患病者必为由猩猩传播而来的。最初两周,人每周新增的患病个数除以处于两周前患病状态的猩猩个数得到猩猩与人之间平均传染率C1。

两周之后人患病可由猩猩和人传播两种途径导致,猩猩每周处于患病状态的数量和C1已知,所以每周由猩猩传播导致人患病的数量可求出,用每周新增患病人数减去每周猩猩传播导致人患病的数量,即每周由人传染导致的患病数量。由每周人传染导致的患病数量除以两周前未被隔离处于患病状态的人数可得到每周埃博拉人与人之间传染率C1,通过MATLAB画出C2的图像,可以发现其图像为平行于x轴的曲线,可通过加权平均求出人与人之间平均传染率C2。

死亡率是由本周死亡个数比本周总病例数得到。我们由此求得每一周的死亡率。通过MATLAB绘图我们得到一条同样近似平行于X轴的曲线,所以通过加权平均,求得疫情稳定后平均死亡率。

每周处于未隔离的患者人数处于每周的处于患病状态的总人数可得到每周的未隔离率G,其图像为平行于x轴的曲线,通过加权平均求出平均未隔离率G。

同理,我们还得到疫情稳定后的平均自愈及治愈率。我们近似地认为,在病情爆发后不久,即疫情稳定后,周感染率、周死亡率、周治愈自愈率、周未隔离率都是常值。

3.2 埃博拉病毒的传播模型

由假设知,猩猩患病只能由猩猩传播。每个患病猩猩每周可使得只的健康猩猩变为患病猩猩,由患病猩猩数量得每周共有只健康猩猩被感染。即患病猩猩的增加率,又因为每周自愈的猩猩数目为,死亡的猩猩数目为,所以猩猩患病数随时间变化满足:

同理,我们得到人类的传播模型(由前述,所有脚标为2的符号均为人类相关数据,脚标为1的符号为与猩猩相关数据):

3.3 模型求解

通过联立方程组和数据处理,我们使用四阶龙格―库塔法分别求出人和猩猩群体中健康者和患病者的比例的数值解。

通过C程序设计编译程序求解模型所用常微分方程组的数值解。该程序在前四十组解得检验中拟合程度极高,故由此得到较为可靠的预测数据。C语言程序代码详见附录。

数据拟合如下:

3.4 建立使用免疫药物后的模型

未被隔离患者的治愈率和被隔离患者的治愈率加权平均后得到患者的平均治愈率Zh。1-Zh为死亡率与未被治愈率之和。默认死亡率与未被治愈率权重不变。在(1-Zh)中,可以算出死亡率的权重和未被治愈率的权重。在严格控制人类与黑猩猩接触并使用特效药后的数学模型如下:

将之与隔离前模型对照后发现,特效防疫药物的使用极大地提高了治愈率Zh,快速地降低了患病数。而隔离黑猩猩的措施将黑猩猩传染致病人数降为0。

综上,两种措施都有效地预防了疾病的进一步扩散,抑制了疾病的传播,使患病人数的增长率由正变负,从而导致患病数在短期内大量且持续减少。

4 模型的评价与推广

4.1 模型优势

(1)种群数量较小时,通过求解比例的变化得出结果较为精确;(2)可以动态地描述种群发病率、死亡率、自愈率、治愈率、传染率等多种特征量;(3)四阶龙格―库塔法通过数值求解常微分方程组,很好地拟合了给定的原始数据。

4.2 模型缺陷

(1)由于通过比例而非数量求解,所以当种群数量较大且比例变化不明显时误差较大;(2)认为两个“虚拟种群”内部个体总数在随时间变化时基本不变,未考虑个体总数的时间变化率。

5 附录

5.1 模拟数据

模拟数据如表2所示:

5.2 C语言程序代码

参考文献

[1] 李信真.计算方法[M].西安:西北工业大学出版社,2013.

[2] H.Nishiura,G.Chowell.EARLY TRANSMISSION DYNAMICS OF EBOLA VIRUS DISEASE(EVD)[J].WEST AFRICA,2014,(8).

[3] 甄西丰.实用数值计算方法[M].北京:清华大学出版社,2006.

[4] 刘来福,何青.用Maple和MATLAB解决科学计算问题[M].北京:高等教育出版社,1999.

(责任编辑:王 波)

范文六:埃博拉病毒如何传播

健 康 社 区 健康新知

英 国玛 丽女 王 大 学 癌 症 预 防 中心 教 授 祖

埃 博 拉 病 毒 如 何 传 播

目前 的研 究 表 明 , 埃 博 拉 病 毒 主 要 是靠 感 染 者 的  体液传播 。这些体液包 括感染者 的唾液 、 呕吐物 、 血

液、 排泄物、 l I E N、 汗水 和 母乳 等 ( 有 些专 家 对 部分 体 液

兹克在英 国   肿瘤学年报  杂志发表报告 : 中老  年人 如 果 长 期 小剂 量服 用 阿司 匹林 , 可 以显著  降低 罹患某 些癌症 的风 险或 者降低 死 亡率 。

祖 兹克领 导 的 团队通 过分析 超 过 2 0 0 组 阿

司 匹林 抗 癌效 果研 究和 临床 试验 发 现 , 如果 1 0

是 否会 传 播 有 不 同 意 见 ) 。如 果 感 染 者 身 处 晚 期 , 那

么, 他们 一丁 点体 液都 携带着 大量 病 毒 。   过往研究表 明, 如 果 医 护 人 员 不 慎 接 触 到 埃 博 拉  患者 的 血液 , 只 要 自己身 上没 有 伤 口, 这 些 血液 也 未 触

年 连 续服 用 阿 司 匹林 , 肠 癌发 病率可 降低 大约

3 5 %, 死亡 率 减少 4 0 %; 食 道 癌和 胃癌发 病率 可

降低 3 O %, 死亡率减 少3 5 % ~5 0 %。 如 果服 用

阿司 匹林 至 少 l 0 年, 这一 年龄 段 中, 男性 患癌 、   中风 和 心脏 病 的 几 率 可 降 低 9 %, 女 性发 病 率

降低 大约 7 %。

碰 到 自己 的嘴 巴 、 鼻子 和 眼睛 等 , 用 肥皂 和 清水 把 血 液

冲 洗干 净 即能 防止感 染 。   跟 中 国人谈 虎 色变 的 S A R S ( 非典) 不同, 埃 博 拉 病

毒 目前 尚不 能通 过 空 气传 播 。 不过 , 医学 专家 认 为 , 从

为达到 防癌 抗癌 效 果 , 5 O~6 5岁的人 群 需  要5 ~1 0 年 坚持 服 用 阿 司 匹林 , 每 日7 5 ~1 0 0   毫克 。祖 兹克 教授 指 出, 头3 年 看 不见效 果 , 服  用5 年后 才 能 降低 死亡 率 。但 如 果服 用 阿 司 匹

林 1 O年 , 消 化 道 出血 的 风 险 可 从 2 . 2 %增 至

今 年 的 现 实来 看 , 埃 博拉 是 高传 染 性病 毒 , 传 染性 要 强

过S A R S 、 腮腺炎、 麻疹等传染性疾病。 目 前, 紫外灯、 干  燥、 高温 、 消毒 液 ( 肥 皂水 或 酒精 ) 都可 轻 易杀 死埃 博 拉

病 毒 。病 毒离 开 动 物 体 内 、 在 阴冷 潮 湿 环 境 下 的存 活

期, 只 有短 短几 天 。

3 . 6 %, 对 少数 人 群 会 构 成致 命 危 险 。 因此 , 大  量服 用 阿 司 匹林有 风 险 , 人 们在 开 始每 天服 用

埃 博 拉病 毒 的潜 伏 期 一 般 是 5 ~ 7 天, 最短 2 天, 最

前应该向医生寻求建议 。

长可 达 2 1 天 。初期 症 状是 发烧 头痛 、 关 节 和肌 肉酸 痛 、

咽 喉疼 痛 和 肌 肉无 力 。这 跟 患 流 感 的 症状 很 相 似 , 因  此, 最 开 始 一 般 很 难 诊 断 某 人 是 否感 染 了埃 博 拉 。 目

前医护人 员只能通过询 问患者是否 到过西非“ 疫 区”

等, 进 而做 进 一步检 查 。

英 真扩大袋 - 汀类药  ’ 连更蔻图

英 国卫 生部 门2 0 1 4 年7 月更新的一项健康 指导 ,   将降胆 固醇的他汀类药物适用 范围进 一步扩大。根据

新 研 究认 为  糖 比 盐 更伤 血 压

长期 以来 , 多 项研 究 告 诫 : 吃 盐 过 多会 引发 高血

新指导意见, 未来 1 O 年 内患病风 险在 2 0 %以上的英国

人都可服用此类药物。他汀类药物可帮 助减少脂肪斑  块在血管 中的堆积, 降低血管堵塞 引发心脏病、 中风等   疾 病 的风 险。   根据这一建议, 英 国6 0 岁以上 的男性和6 5 岁 以上  的女性均可从 医生处获得他 汀类药物, 而在年轻人 中,   胆 固醇高、 肥胖 、 有心脏病家族史及吸烟人群也应服药  以降低 患病 风 险。   英国国家 卫生与临床优化研 究所教授马克 ・ 贝克  说’ 防病总 比治病要好, 疾病预防正是现代 医学的最重   要支柱之 一。不过也有反对意见认为, 关于他 汀类 药   物的副作用 目前尚无定论 , 不应 盲 目 扩大其适用 范围,   改变不 良生活习惯仍是降低心血管疾病风险最重要的

手段 。

长期 服用阿司 匹林 可降低患癌 风险

压, 使 中风危 险增加 1 / 4 , 每年 导致 全球 3 0 0 万 人 死  亡 。 日前 , ( ( 美 国 心脏 病 杂 志 刊登 一 项 新 研 究报 告 认  为, 导致 高血 压 的 罪魁 祸 首 不是 盐 而是糖 。

美 国研 究人 员认 为 , 高血 糖 水 平 影 响 大脑 的 关键

区域 下 丘脑 , 进 而导 致 心率加 快 和血 压 升 高。 另外 , 吃

糖 太多导致血糖升 高进 而刺激人体 分泌更多胰 岛素 ,   而胰岛素 同样会刺激心率加快。

美国“ 控糖行动组织” 科 学 总监 阿斯 姆 ・ 马 尔霍 特  拉 博 士表 示 , 糖 对 公 众 健 康 构 成 的风 险被 低 估 了 。控  糖 应 和控 盐一样 成 为预 防 高血 压 的重要 策略 之一 。

5 2健 康 社 区 健康新知

英 国玛 丽女 王 大 学 癌 症 预 防 中心 教 授 祖

埃 博 拉 病 毒 如 何 传 播

目前 的研 究 表 明 , 埃 博 拉 病 毒 主 要 是靠 感 染 者 的  体液传播 。这些体液包 括感染者 的唾液 、 呕吐物 、 血

液、 排泄物、 l I E N、 汗水 和 母乳 等 ( 有 些专 家 对 部分 体 液

兹克在英 国   肿瘤学年报  杂志发表报告 : 中老  年人 如 果 长 期 小剂 量服 用 阿司 匹林 , 可 以显著  降低 罹患某 些癌症 的风 险或 者降低 死 亡率 。

祖 兹克领 导 的 团队通 过分析 超 过 2 0 0 组 阿

司 匹林 抗 癌效 果研 究和 临床 试验 发 现 , 如果 1 0

是 否会 传 播 有 不 同 意 见 ) 。如 果 感 染 者 身 处 晚 期 , 那

么, 他们 一丁 点体 液都 携带着 大量 病 毒 。   过往研究表 明, 如 果 医 护 人 员 不 慎 接 触 到 埃 博 拉  患者 的 血液 , 只 要 自己身 上没 有 伤 口, 这 些 血液 也 未 触

年 连 续服 用 阿 司 匹林 , 肠 癌发 病率可 降低 大约

3 5 %, 死亡 率 减少 4 0 %; 食 道 癌和 胃癌发 病率 可

降低 3 O %, 死亡率减 少3 5 % ~5 0 %。 如 果服 用

阿司 匹林 至 少 l 0 年, 这一 年龄 段 中, 男性 患癌 、   中风 和 心脏 病 的 几 率 可 降 低 9 %, 女 性发 病 率

降低 大约 7 %。

碰 到 自己 的嘴 巴 、 鼻子 和 眼睛 等 , 用 肥皂 和 清水 把 血 液

冲 洗干 净 即能 防止感 染 。   跟 中 国人谈 虎 色变 的 S A R S ( 非典) 不同, 埃 博 拉 病

毒 目前 尚不 能通 过 空 气传 播 。 不过 , 医学 专家 认 为 , 从

为达到 防癌 抗癌 效 果 , 5 O~6 5岁的人 群 需  要5 ~1 0 年 坚持 服 用 阿 司 匹林 , 每 日7 5 ~1 0 0   毫克 。祖 兹克 教授 指 出, 头3 年 看 不见效 果 , 服  用5 年后 才 能 降低 死亡 率 。但 如 果服 用 阿 司 匹

林 1 O年 , 消 化 道 出血 的 风 险 可 从 2 . 2 %增 至

今 年 的 现 实来 看 , 埃 博拉 是 高传 染 性病 毒 , 传 染性 要 强

过S A R S 、 腮腺炎、 麻疹等传染性疾病。 目 前, 紫外灯、 干  燥、 高温 、 消毒 液 ( 肥 皂水 或 酒精 ) 都可 轻 易杀 死埃 博 拉

病 毒 。病 毒离 开 动 物 体 内 、 在 阴冷 潮 湿 环 境 下 的存 活

期, 只 有短 短几 天 。

3 . 6 %, 对 少数 人 群 会 构 成致 命 危 险 。 因此 , 大  量服 用 阿 司 匹林有 风 险 , 人 们在 开 始每 天服 用

埃 博 拉病 毒 的潜 伏 期 一 般 是 5 ~ 7 天, 最短 2 天, 最

前应该向医生寻求建议 。

长可 达 2 1 天 。初期 症 状是 发烧 头痛 、 关 节 和肌 肉酸 痛 、

咽 喉疼 痛 和 肌 肉无 力 。这 跟 患 流 感 的 症状 很 相 似 , 因  此, 最 开 始 一 般 很 难 诊 断 某 人 是 否感 染 了埃 博 拉 。 目

前医护人 员只能通过询 问患者是否 到过西非“ 疫 区”

等, 进 而做 进 一步检 查 。

英 真扩大袋 - 汀类药  ’ 连更蔻图

英 国卫 生部 门2 0 1 4 年7 月更新的一项健康 指导 ,   将降胆 固醇的他汀类药物适用 范围进 一步扩大。根据

新 研 究认 为  糖 比 盐 更伤 血 压

长期 以来 , 多 项研 究 告 诫 : 吃 盐 过 多会 引发 高血

新指导意见, 未来 1 O 年 内患病风 险在 2 0 %以上的英国

人都可服用此类药物。他汀类药物可帮 助减少脂肪斑  块在血管 中的堆积, 降低血管堵塞 引发心脏病、 中风等   疾 病 的风 险。   根据这一建议, 英 国6 0 岁以上 的男性和6 5 岁 以上  的女性均可从 医生处获得他 汀类药物, 而在年轻人 中,   胆 固醇高、 肥胖 、 有心脏病家族史及吸烟人群也应服药  以降低 患病 风 险。   英国国家 卫生与临床优化研 究所教授马克 ・ 贝克  说’ 防病总 比治病要好, 疾病预防正是现代 医学的最重   要支柱之 一。不过也有反对意见认为, 关于他 汀类 药   物的副作用 目前尚无定论 , 不应 盲 目 扩大其适用 范围,   改变不 良生活习惯仍是降低心血管疾病风险最重要的

手段 。

长期 服用阿司 匹林 可降低患癌 风险

压, 使 中风危 险增加 1 / 4 , 每年 导致 全球 3 0 0 万 人 死  亡 。 日前 , ( ( 美 国 心脏 病 杂 志 刊登 一 项 新 研 究报 告 认  为, 导致 高血 压 的 罪魁 祸 首 不是 盐 而是糖 。

美 国研 究人 员认 为 , 高血 糖 水 平 影 响 大脑 的 关键

区域 下 丘脑 , 进 而导 致 心率加 快 和血 压 升 高。 另外 , 吃

糖 太多导致血糖升 高进 而刺激人体 分泌更多胰 岛素 ,   而胰岛素 同样会刺激心率加快。

美国“ 控糖行动组织” 科 学 总监 阿斯 姆 ・ 马 尔霍 特  拉 博 士表 示 , 糖 对 公 众 健 康 构 成 的风 险被 低 估 了 。控  糖 应 和控 盐一样 成 为预 防 高血 压 的重要 策略 之一 。

5 2

范文七:埃博拉出血热是由埃博拉病毒引起的一种急性出血性传染病

埃博拉出血热是由埃博拉病毒引起的一种急性出血性传染病。埃博拉出血热病死率高,可达50%-90%。本病于1976年在非洲首次发现。

2、埃博拉病毒可分为扎伊尔型、苏丹型、本迪布焦型、塔伊森林型和莱斯顿型。除莱斯顿型对人不致病外,其余四种亚型感染后均可导致人发病。

3、埃博拉病毒对热有中度抵抗力,在室温及4℃存放1个月后,感染性无明显变化。60℃灭活病毒需要1小时。该病毒对紫外线、γ射线、甲醛、次氯酸、酚类等消毒剂和脂溶剂敏感。

4、感染埃博拉病毒的人和非人灵长类动物为本病传染源。目前认为埃博拉病毒的自然宿主为狐蝠科的果蝠。

5、接触传播是本病最主要的传播途径。可以通过接触病人和被感染动物的各种体液、分泌物、排泄物及其污染物感染。

6、病人感染后血液中可维持很高的病毒含量,医护人员在治疗、护理病人、或处理病人尸体过程中,如果没有严格的防护措施,容易受到感染。医院内传播是导致埃博拉出血热暴发流行的重要因素。

各级医疗机构发现符合病例定义的埃博拉出血热疑似或确诊病例时,应在2小时之内通过国家疾病监测信息报告管理系统进行网络直报。

目前埃博拉出血热尚没有疫苗可以预防,隔离控制传染源和加强个人防护是防控埃博拉出血热的关键措施。

9、对密切接触者进行追踪和医学观察。医学观察期限为自最后一次暴露之日起21天。

10、人的皮肤暴露于可疑埃博拉出血热病人的体液、分泌物或排泄物时,应立即用清水或肥皂水彻底清洗,或用0.5%碘伏消毒液、75%酒精洗必泰擦拭消毒,使用清水或肥皂水彻底清洗;粘膜应用大量清水冲洗或0.05%碘伏冲洗。

二、简答题(25分)

范文八:预防埃博拉病毒传染教育主题班会教案

鼓 山 学 校

预防埃博拉病毒传染教育主题班会教案

教学内容:小学生预防埃博拉病毒传染主题教育班会

教学目标:

1、通过教育活动,使学生了解埃博拉病毒,从思想上认识预防的重要性。

2、使学生了解埃博拉病毒的历史报告,珍惜生命增强预防的意识。

3、从使学生了解并掌握如何预防埃博拉病毒传染的方法。

教学时间:

教学过程:

一、谈话导入

1、 什么是埃博拉病毒病?

埃博拉一般指埃博拉病毒,又译作伊波拉病毒。是一种能引起人类和灵长类动物产生埃博拉出血热的烈性传染病病毒,有很高的死亡率,在50%至90%之间,致死原因主要为中风、心肌梗塞、低血容量休克或多发性器官衰竭。

2、埃博拉病毒是什么?

根据世界卫生组织(WHO)的数据,埃博拉病毒是一种传染性很强的疾病,致死率高达90%。其最初症状包括突然发烧,关节和肌肉疼痛,然后通常会发展为呕吐、腹泻,在某些情况下还会出现内出血和外出血。

3、埃博拉病毒历史报告

1976年6~11月。苏丹南部,共发病284例,死亡151例,病

死率为53%。

1976年9~10月间在刚果(金)(旧称扎伊尔)周边地区,发现318个病例,280例病死,病死率88%。

1979年在苏丹的恩扎拉地区,发病33例,死亡22例,病死率为67%。

1994年6月在加蓬的明克伯、马科库地区及热带雨林采金区,发病49例,死亡31例,病死率63%。

1995年4月在刚果(金)基奎特市及其周围地区发生,发病315例,死亡245例,病死率77%。

1996年2月~1997年1月在加蓬北部,发病60例,死亡45例,病死率75%。

2000年8月~2001年1月在乌干达北部。共发病425例,死亡224例,病死率53%。

2001年10月~2002年3月在刚果共和国和加蓬,共发病123例,97例病死,病死率为79%。

2002年12月~2003年4月底,刚果共和国共发生感染病例143例,病死128例,病死率89%。

2014年,西非国家几内亚、利比里亚、塞拉利昂的埃博拉病毒蔓延速度惊人。病毒至4月1日 已造成82人死亡。截至4月14日在几内亚已出现168名感染者,其中108人死亡。

2014年7月27日,利比里亚一名享有极高知名度的利比里亚医生死于埃博拉病毒,另有一位美国医生已感染此病毒,正在接受

治疗。截止2014年7月28日,此次疫情已经在西非导致672人丧生,是有记录以来丧生人数最多的一次。[13]

2014年7月29日,塞拉利昂卫生部门确认,领导塞拉利昂对抗有史以来最严重一次埃博拉疫情的医生于当地时间7月29日因感染埃博拉病毒逝世,年仅39岁。舍克·汗(Sheik Umar Khan)亲自救治了一百余名患者,在他逝世之前,已经有数十名当地医疗工作者牺牲。

2014年8月8日,世界卫生组织通报,截至8月6日,几内亚、利比里亚、塞拉利昂和尼日利亚共计报告埃博拉病毒造成的累计病例数达1779例,其中961例死亡。

埃博拉是人畜共通病毒,尽管医学家们绞尽脑汁,作过许多探索,但埃博拉病毒的真实“身份”,至今仍为不解之谜。没有人知道埃博拉病毒在每次大爆发后潜伏在何处 ,也没有人知道每一次埃博拉疫情大规模爆发时,第一个受害者是从哪里感染到这种病毒的。“埃博拉”病毒是人类有史以来所知道的最可怕的病毒之一,病人一旦感染这种病毒,没有疫苗注射,也没有其他治疗方法,实际上接近自己给自己判了死刑。

4、埃博拉病毒的传播途径和潜伏期

(1)埃博拉病毒主要是通过病人的血液、唾液、汗水和分泌物等途径传播。

(2)感染潜伏期为2-21天。感染者均是突然出现高烧、头痛、咽喉疼、虚弱和肌肉疼痛。然后是呕吐、腹痛、腹泻。发

病后的两星期内,病毒外溢,导致人体内外出血、血液凝固、坏死的血液很快传及全身的各个器官,病人最终出现口腔、鼻腔和肛门出血等症状,患者可在24小时内死亡。

5、 埃博拉病毒有什么特点?

如果一个人不幸感染埃博拉病毒,早期症状和感冒类似:发烧、食欲不振、头疼和嗓子痛。此时,埃博拉病毒已开始摧毁人体的免疫系统。这种病毒潜伏期(从被感染到首次出现症状的这段时间)是2到21天,一旦受害者突然开始出现发热、严重的头痛和肌肉酸痛等症状,则说明他们已经被传染。几天后,埃博拉病毒感染者会发展到第二阶段。绝大多数患者最终因多器官衰竭、出血不止或者是休克(经常发生在第一次发病的8到17天之间)死亡。现在,还没有特效药能预防和治疗这种疾病。

6、预防感染和传播的方法

采取以下措施可以帮助预防感染,限制传播:

(1)了解疾病的性质、疾病是如何传播的以及如何防止其进一步扩散的知识

(2)遵从国家卫生部门发布的指引性文件

(3)如果怀疑周边的人感染了埃博拉病毒,鼓励并支持他们到医疗机构寻求医学治疗

(4)处理埃博拉死亡病例时必须穿戴合适的防护设备

“埃博拉病毒主要是通过接触传播,包括接触到病人的血液、排泄物、分泌物等,如果到疫区需要避免接触,包括一些灵长类动

物等。”

7、控制传播

控制“埃博拉”的扩散,首先要密切注意世界埃博拉病毒疫情动态,加强国境检疫,对有出血症状的可疑病人,应隔离观察。一旦确诊应及时报告卫生部门,对病人进行最严格的隔离,即使用带有空气滤过装置的隔离设备。医护人员、实验人员穿好隔离服,可能时需穿太空服进行检验操作,以防意外。对与病人密切接触者,也应进行密切观察。埃博拉病毒还可能经过空气传播。

8、 哪些人的感染风险最高?

(1)医务人员;

(2)与病人有密切接触的家庭成员或其他人;

(3)在葬礼过程中直接接触死者尸体的人员;

(4)在雨林地区接触了森林中死亡动物的人。

9、 埃博拉病毒感染的典型症状和体征是什么?

典型症状和体征包括突起发热、极度乏力、肌肉疼痛、头痛和咽喉痛。随后会出现呕吐、腹泻、皮疹、肾脏和肝脏功能受损,某些病例会同时有内出血和外出血。

范文九:埃博拉病毒感染防治

埃博拉病毒感染防治

1976年夏秋之交,在苏丹和扎伊尔爆发了两起未知原因引起的出血热疫情。由于当时对致病原因并不清楚,所以人们面临疫情时束手无策。 近 40年过去了,人们历经了相同疫情的数次爆发,且已经明白该疫情是源于一种称为扎伊尔埃博拉病毒或其近缘病毒株所引起的,但目前仍没有研制出特效药和疫苗用于该病的防治。

如今,史上最大的一起扎伊尔埃博拉病毒感染疫情爆发,截至 7月 31日共导致 1323人患病、729人死亡——问题是,自首次疫情爆发以来,为什么迄今为止仍没有研制出有效的应对防治策略呢?

MedPage Today新闻对此问题进行了深入剖析,并犀利指出延缓研制进程的关键所在,同时就现在人们关注的热点问题“如何防治埃博拉疫情”相关研究进展进行了报道。

回顾与疾病的抗争史

这个问题的答案涉及到很多方面,但其中一个关键点则是:埃博拉病毒感染发生在遥远而贫瘠的地区,每隔若干年仅仅侵袭了少数人群,故这种漠视的态度延缓了防治研究的前进脚步。

虽然美国 CDC Frieden博士于上周已将埃博拉病毒正式冠以“可怕而无情”的致命性病毒“称号”,但世界范围内市面上针对该病毒的治疗药物或疫苗仍旧是微乎其微。这才不得不逼迫人们面对早该认识

到的现实:现在埃博拉疫情已经开始蔓延,病毒肆虐情况堪忧。 国家过敏和传染病研究所主任 Fauci博士表示,现在人们必须行动起来着手处理防治方法的研制问题,该亟待解决的问题虽是人所共知的,但却由于缺乏广泛可适用推广性而难以引起医药行业的兴趣。 这也是很难归咎于大型制药公司的。据统计,迄今为止爆发的所有疫情中,算上刚刚发现的扎伊尔埃博拉病毒,共发现了 5种埃博拉病毒株,导致了全球 2400多例患者。换言之,平均每年仅有 60例感染者,这种程度的患病负荷无法极大地推动医疗干预的研制进展。

美国匹兹堡大学医学中心生物安全专家 Adalja博士补充道,就影响人类疾病大的范围而论,埃博拉仍只是影响到很少一部分比例人群的疾病。相较于每年可引起 100000例患病、5000例死亡的拉沙热而言,埃博拉疾病就显得似乎小巫见大巫了。

尽管如此,全球各地的学术界和政府实验室依然致力于埃博拉的研究,其趋势的动力部分可能源于担心埃博拉病毒有可能变成一种生物武器。

Adalja博士指出,埃博拉感染是散发的,来势汹汹地袭来,随后也会快速地消散。但出于对埃博拉生化恐怖袭击的担忧,已促使研制防治措施成为了重中之重。某种程度上长远来看,也使疫情爆发地的人们间接受益。

几种病毒载体疫苗已在研制过程中,即将开展初步临床试验。研究人员旨在通过小分子有助于防止或延缓疾病进展。一个由科学家组成的国际研究小组已通过动物实验证实,埃博拉病毒感染后尽早予以单克隆抗体鸡尾酒疗法,有可能阻断其在体内的进一步扩散。

Fauci表示,不可能就目前所爆发的疫情及时做好一切相关准备;但底线是人们必须为将来可能发生的疫情做好充足准备。

患者出现严重的出血热

埃博拉病毒属于纤维病毒科埃博拉病毒属,是几年前发现的一种与马尔堡病毒属于同一家族的线状微生物。这两种病毒均可导致人类和灵长类动物发生严重的出血热。

感染初期症状与其他病原体感染类似,如出现发烧、头痛、关节和肌肉酸痛等。但该病毒感染病情进展很快,一周左右即可出现更加严重的症状,如呕吐、腹泻、肝肾功能损害、内部和外部出血等。

感染者体液中可分离得到病毒株,由于病毒必须通过体液穿透皮肤或粘膜破损处进入机体,而不是通过空气途径传播,因此感染较不容易发生。这就意味着,只要患者还没有恶化到出现晚期症状,那么健康人甚至可以在公交车上坐在患者旁边而没有发生传染的风险。

一旦上述症状发生进展,却是高度致病性的。目前所发现的 5种埃博拉病毒中,普遍认为扎伊尔埃博拉病毒是其中最致命的一种,其病死

率高达 90%。如今在几内亚、塞拉利昂和利比里亚肆虐的埃博拉感染,其死亡率约为 55%。

但此次疫情却有几处是以往疫情爆发史上前所未见的,这是第一次在该地区短时间内爆发大量感染,也是首次蔓延至大型城市地区的感染,同时还是第一个得到世界范围如此重视的一次疫情。

纽约市阿尔伯特爱因斯坦医学院 Kartik Chandran博士发表个人观点认为,“你可以想象得出,许多制药公司是多么地不情愿去承担研发治疗该病药物或疫苗的挑战。不只是制药公司没有重视该病,人们也只是一时的关注,很长一段时间内该病还不会真正地出现在严重传染病监控网中。”

敲响了警钟?

Chandran博士表示,此次爆发的西非疫情却是给人们敲响了一次警钟。此次疫情影响极其广泛,远远超出了仅凭死亡人数所能估计的范围。事实上,其影响已波及到了当地经济等各个领域的方方面面,同时也预示着人们即将以全新的态度关注埃博拉的防治工作。

Chandran等一直在试图找出埃博拉病毒进入靶细胞的机制,并在几年前报道称,该侵袭过程中一个名为 NPC1的分子可能起到关键作用。他们目前已研究出几种备选分子,可用于阻断这一过程。因此,希望寻求吸引对此方面感兴趣的研究合作。

Chandran表示,目前已经完事具备,理想情况下在未来几年后,有望研制出可供人类使用的防治埃博拉的药物。

加州拉霍亚斯克里普斯研究所 Saphire博士表示,针对病毒本身的抗体鸡尾酒疗法也可能成为防治埃博拉的一种有效措施。她认为,该病毒存在 8种蛋白,其中 2-3种可主动抑制人体免疫系统,但目前还不清楚该过程是如何发生的,同时这也会成为将来研究的一个热点。 虽然人们认识埃博拉病毒已有近 40年的时间,且包括寻找抗体在内的大部分工作也都是近期才完成的,但回顾历史发现,也许当时的条件并不能允许获得如此多的研究成果:当时没有先进的生物安全实验室,没有人能拍摄到病毒的清晰显微图像,对 B细胞 /抗体相互关系的理解也是有限的。

Saphire作为一名结构分子生物学家,目前正在寻求国际合作,旨在研发抵抗埃博拉病毒的单抗确切组合治疗方案。多年以来,人们一直不清楚抗体疗法是否对埃博拉起效;直到 2012年,世界各地的一些实验室陆续发现抗体确能够帮助非人灵长类动物抵御埃博拉病毒。 Saphire表示这是一项十分令人兴奋的发现。所有抗体研究人员应该团结起来同 Saphire的实验室携手攻关,找到最佳的抗体配比方案。同时,Saphire也表示,这项工作的完成仍需数年的时间。 抗体鸡尾酒疗法

在此期间,加拿大和美国的小组已经联合研发出了一种名为 ZMAPP的抗体鸡尾酒方案。Saphire表示,这是一个好消息,给人们带来了拯救声明的希望。

但此项研究成果存在的问题则是,生产这种抗体的资源有限,其推广使用需要面临大量伦理和物流条件的挑战。

Saphire推测认为,ZMAPP鸡尾酒药物的扩大生产也就只需几个月的时间。但之后会迎来十分艰难的抉择:将药物给谁先用?如何获取到药物?对于这种从未在人体应用过的药物而言,如何获取患者的知情同意?

Fauci表示,类似的问题也在困扰着招募疫苗受试人群工作。目前已有包括他的疫苗研究中心(VRC)在内的数个研究小组,正在致力于利用病毒载体如腺病毒、巨细胞病毒和疱疹性口腔炎病毒研制抗埃博拉疫苗。

VRC利用腺病毒载体携带埃博拉包膜蛋白研制出的疫苗,已在动物实验中获得不错的结果。Fauci表示,该疫苗今后有望经过快速审批获取开展临床试验的资格。今年 9月将开始招募健康志愿者进行 I期临床试验。

虽然该试验数据有望于 2015年第一季度统计出来,但若当时结果显示还不错,有可能“在紧急情况下”用于工作在抗击埃博拉疫情一线的医护人员。Fauci指出,该疫苗的研制工作进展颇为迅速,随后研

制出来的其他疫苗也有望获得更多进展。

艰难的抉择

Fauci称,当限量新药面世之时,如何分配药品就会触及到所谓的“道德地雷”。特别是当面临非常多的适用人群,而可用药品数量又十分有限之时,这种抉择就会变得异常艰难。

目前短期内,克服西非埃博拉疫情的主要对策,还是要依赖于至今为止控制每次疫情爆发时所用策略——隔离患者、严格遵守控制感染措施、密切随访观察接触者。

而此次疫情格外具有挑战性,因为上述措施的推广在当地遭遇到了很大阻碍:医疗设施落后、医疗资源有限、甚至来自当地居民对外援医疗帮助的抵制。

范文十:埃博拉病毒感染基本知识

埃博拉病毒感染基本知识

截至2014年 8 月 4 日,几内亚、利比里亚、塞拉利昂和尼日利亚共计报告埃博拉病毒造成的累计病例数达 1711 例,其中 932 例死亡。

一、概述

埃博拉病毒持续在非洲西部蔓延,两位感染的美国医生已经抵达亚特兰大埃默里大学医院接受治疗。现在最重要的是,所有的医务人员都要了解此次逐渐恶化的疫情。

过去非洲西部的埃博拉病毒爆发都是区域性的,而且得到很好的控制。今年 3 月份开始的这起疫情范围更大,严重性史无前例。 上周,一个旅行者乘坐航班从利比里亚到拉各斯(尼日利亚),在航班上他已经出现病毒感染的症状,并在着陆后 5 天死亡。这让大家不禁担心疫情可能会进一步扩散。

美国疾病控制和预防中心(CDC)对相关地区的旅游警报为 3 级,即所有非必要的旅行都应该被禁止。遏制病毒传播的努力目前没有得到有效的成果,这就要求包括世界卫生组织和 CDC 的国际社会,和联合国一起努力。

一位美国 CDC 官员表示,在农村地区需要更多的医疗卫生专业人员,控制病毒的现代化设备也是必不可少的。

二、埃博拉病毒的相关知识

埃博拉病毒感染后,患者的病死率最高达 90%。当前的疫情主要集中在几内亚,塞拉利昂,和利比里亚。已经造成 1353 多人确认感染,729 人死亡,目前的死亡率大约相当于 53%。

埃博拉病毒属于丝状病毒科,于 1976 年首次分离。目前公认的有 5 种亚型的埃博拉病毒,其中 4 种可以对人类致病。莱斯顿亚型(Reston)只感染灵长类动物。最致命的是扎伊尔(Zaire)亚型,其天然宿主是果蝠。该病毒也曾在在豪猪,灵长类动物,和野生羚羊中分离到。

埃博拉病毒感染人类后的潜伏期为 2-21 天,大多数患者在感染 8-9 天后病情危重。一旦被感染,患者在 1-2天内出现症状。 埃博拉病毒感染的症状包括:

1. 突然发热,经常为高达 103º- 105ºF(39.4-40.5℃);

2. 极度虚弱,喉咙痛,头痛;

3. 大量呕吐和腹泻(上述症状发生 1-2 天后)。

更严重的症状,如凝血功能障碍与血小板减少症,可在 24-48 小时内发生。从而导致鼻腔或口腔内出血,伴随皮肤出血性水泡。在 3-5 天内,出现肾功能衰竭,并导致多器官功能衰竭和弥漫性血管内凝血,伴随着明显的体液流失。

患者通常在发病后 8-9 天内死亡。存活超过 2 周的患者,生存预后较好。

三、埃博拉病毒的诊断较困难

诊断埃博拉病毒的困难在于病毒感染早期,其症状与其他类型的传染病相似,如疟疾、拉沙热、伤寒、霍乱,甚至脑膜炎。只有在 3-5 天后(或更晚的时间),随着内出血,该疾病的特征—出血性水泡才变得明显。

埃博拉病毒不能通过飞沫传播,其传染性没有麻疹或流感那么强。麻疹或流感患者在出现症状之前就可以传播病毒,埃博拉病毒与此相反,埃博拉病毒感染者只在出现症状后才具有传染性。

此外,与感染者分泌物的直接接触,如唾液,是埃博拉病毒传播的基本途径。但埃博拉病毒不能通过咳嗽或打喷嚏传播,也不会通过偶然的接触传播。

相反,它通过患者的分泌物如呕吐物,腹泻物或血液传播的,也可以通过直接接触传播。它还可以通过直接接触患者的唾液,汗液和眼泪传播。

其他的传播途径包括与患者的皮肤伤口或愈合伤口接触,或接触患者的分泌物,或触摸患者的眼睛,鼻子,嘴巴。

值得注意的是,只有那些有症状的患者才具有传染性。被病毒传染的主要是负责照顾患者的医护人员,以及与患者有密切接触的家庭成员。另一种感染的方式是那些处理尸体时的家庭成员,还有那些吃果蝠,羚羊,或其他可能感染病毒动物的人。

研究表明,与唾液,汗液和眼泪相比,该病毒在血液和呕吐物,腹泻物中具有更高的浓度。对公共场所如厕所进行消毒可以遏制病毒的传播。

在美国生活和工作的公民感染病毒的实际风险相当低。公众应该知道美国的急症部门(EDs)和重症监护单位装备精良,有条件接收从西非旅行回来,并出现流感和胃肠道症状的患者。

急诊科往往是众所周知的医院“前站”。通用的预防措施,以及检疫和隔离病人,现在是每个急诊科优先考虑的事情。这一计划需要医护人员穿戴个人防护设备,包括眼镜或护目镜,口罩,手套和防护服。 对病毒有效的消毒方法,包括蒸汽灭菌、化学消毒、焚烧。

四、埃博拉病毒的治疗手段有限

尽管人类疫苗试验可能是有希望的,但现在埃博拉病毒的治疗手段只有对症支持治疗(静脉输液,血液和血小板输注)。

根据美国国家过敏和传染病研究所(NIAID)主任 Anthony Fauci 博士所述,美国国立卫生研究院将于 2014 年9 月开始进行疫苗的人体试验。在本世纪初,曾试进行过人体试验的疫苗,但并不成功。 目前的疫苗是由 NIAID 疫苗研究中心研发,其不含有感染性埃博拉病毒。其实际上是黑猩猩腺病毒载体疫苗,整合了 2 个埃博拉病毒基因。

腺病毒载体常用于携带目的基因,由于该病毒易于操纵。作为一个非复制性的病毒载体,该疫苗将新的遗传物质送到细胞内。新的基因表达形成蛋白,从而在体内产生免疫反应。据 NIAID 的研究表明,该疫苗在灵长类动物模型中的效果喜人。

另一种方法包括输注恢复健康埃博拉病毒感染者的血浆。这种方法的前提是康复患者的血浆中含有救命的中和抗体。根据此次疫情期间的

最新报道,这种试验性的治疗手段已经在临床运用,虽然该疗法的疗效未知。

还有一种曾在 2014 年 4 月的自然杂志上发表,被称为 BCX4430 试验性化合物具有一定的希望。该化合物为 RNA 依赖的 RNA 聚合酶抑制剂。其在非人灵长类动物模型上应用是成功的,18 只猕猴在暴露埃博拉病毒后使用 BCX4430,只有一只死亡。该化合物还尚未见进行人体试验的报道。