扩展 SIRS 传染病模型以允许免疫力逐渐衰退
种群与进化
2022-11-17 v1
摘要
SIRS 传染病模型假设个体免疫力（来自感染与疫苗接种）以一次大跳跃方式衰退，从完全免疫到完全易感。对于许多疾病，免疫力反而逐渐衰退，这一点在 COVID-19 大流行期间变得更加明显，其中近期感染者也有再感染风险，且接种加强疫苗以提升免疫力。本文考虑一种允许此类逐渐衰退（线性或指数衰退）的传染病模型，从而扩展 SIRS 传染病，并纳入疫苗接种。将两种逐渐衰退版本与经典 SIRS 传染病比较，三者通过具有相同平均累积免疫力来校准。所有模型均显示具有相同的基本再生数 。然而，若未采取预防，指数衰退模型患病率最高，经典 SIRS 模型最低。类似地，达到并维持群体免疫所需的疫苗供应量在免疫力指数衰退模型中最高，在经典 SIRS 模型中最低。因此，若真实情况接近免疫力指数（或线性）衰退，基于 SIRS 传染病的表达式将低估地方病水平，且临界疫苗供应量不足以达到并维持群体免疫。对于契合 COVID-19 的参数选择，与经典 SIRS 传染病模型相比，免疫力线性衰退时临界疫苗供应量约高 50%，指数衰退时高逾 150%。
引用
@article{arxiv.2211.09062,
title = {Extending SIRS epidemics to allow for gradual waning of immunity},
author = {Mohamed El Khalifi and Tom Britton},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.09062},
year = {2022}
}