一种将直接传播疾病的基于智能体模型适应于蚊媒疾病的网络-斑块方法

蚊媒疾病在热带和亚热带地区造成重大公共卫生负担，并且在以前没有的地区广泛出现或重新出现。理解、预测和减轻蚊媒疾病在不同人群和地理区域中的传播是持续的建模挑战。我们提出了一种混合网络-斑块模型，用于蚊媒病原体的传播，该模型考虑了个体通过蚊子栖息地的移动，并对降雨和温度等环境因素做出响应。我们的方法扩展了现有的基于智能体模型的能力，这些模型是为了预测直接传播病原体在人群中的传播而开发的。为了扩展到蚊媒疾病，基于智能体的模型与代表地理斑块中蚊子“云”的微分方程耦合，这些微分方程考虑了蚊子生态学，包括蚊子密度、羽化率和外潜伏期的异质性。我们通过将一个基于智能体的人类移动网络模型适应于蚊媒疾病来说明该方法。我们研究了蚊子种群动态和宿主移动的异质性对病原体传播的重要性，从而证明了详细个体行为模型的实用性。我们观察到，在具有一个高风险斑块和高或中等人类移动的异质性斑块模型中，感染总人数大于随机混合的均匀模型。我们的混合基于智能体/微分方程模型能够量化异质性在预测蚊媒病原体传播和入侵中的重要性。通过将现有基于智能体模型的能力扩展到包括媒介传播疾病，可以更有效地指导缓解策略。