豬群流行性感冒動態(tài)建模

中圖分類號：S855 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-0769（2014）01-0012-02

1 緒論

流行性感冒病毒（Influenza virus）廣泛存在于世界各地的豬群中。這會對豬的健康和生產(chǎn)產(chǎn)生不良影響，并且因其存在人畜共患的風(fēng)險而威脅著公共健康。豬群能夠成為潛在流行毒株的貯庫，如2009 H1N1病毒。

筆者已構(gòu)建出傳統(tǒng)繁育場的異質(zhì)種群模型。該模型結(jié)合了真實的豬群統(tǒng)計學(xué)與傳播參數(shù)。筆者利用此模型可預(yù)測豬場內(nèi)流行性感冒爆發(fā)所造成的影響及持續(xù)時間，并且可與正在使用的不同接種策略的效果進行對比。

2 繁育場結(jié)構(gòu)

3 疾病傳播

我們假定，流感的直接傳播發(fā)生在同一房內(nèi)的母豬之間，間接傳播發(fā)生在不同房間之間（通過工作人員鞋子和工作服帶入傳染物）。

4 疾病動態(tài)建模

4.1 經(jīng)典SEIR模型

我們使用SEIR模型追蹤敏感的、受感染的、傳染的和已痊愈的動物數(shù)。根據(jù)流感在豬群中的經(jīng)驗性研究結(jié)果，估測疾病參數(shù)，如：Allerson等（2013），Romagosa等（2011）。

我們把母體免疫加入到此模型中：已痊愈（免疫）母豬所生仔豬具高水平免疫力，但免疫水平隨時間的推移而下降。

4.2 年齡結(jié)構(gòu)、異質(zhì)種群模型

為了使本模型能夠代表繁育場，我們?yōu)槊拷M豬規(guī)定各自的SEIR方程式，即：每一區(qū)域飼養(yǎng)一個年齡組的豬。每組豬的死亡率都不同（μ），疾病傳播率也不同（β）。在非連續(xù)的時間間期內(nèi)，豬分批轉(zhuǎn)入豬場不同區(qū)域進行飼養(yǎng)。

因此，此模型構(gòu)想表達了系統(tǒng)的基本動態(tài)學(xué)：疾病動態(tài)是連續(xù)不斷的，而不同區(qū)域間豬的轉(zhuǎn)群是不連續(xù)的。

4.3 疾病動態(tài)學(xué)

圖3描述了：① 感染峰值；② 豬群內(nèi)40 %以上的母豬和小母豬受到感染所花時間。

4.4 免疫方案的比較

目前有二個主要的免疫接種方案：一個方案接種異源性（HE）疫苗，另一方案使用同源性（HO）疫苗。

（1） 大規(guī)模接種疫苗（M）；

（豬場所有母豬在同一時間內(nèi)接種）。

（2） 分娩前3～5周接種疫苗（P-F）；

（所有妊娠母豬在分娩3～5周前，接種疫苗，目的是提高仔豬的免疫力）。

5 實驗結(jié)果和結(jié)論

5.1 模型得到的結(jié)果

○ 接種疫苗可推遲豬流感的爆發(fā)。

○ 大規(guī)模接種同源性疫苗可防止流感在母豬間的傳播（但防止不了在仔豬間的流行）。

○ 異源性疫苗對豬流感爆發(fā)程度的影響不大。

圖4比較了不同的免疫策略的免疫效果。

我們的研究結(jié)果提出了一個重要的問題：

以下哪個選擇更重要：① 短時間內(nèi)，高水平感染，或② 感染的中等度水平感染。

6 未來的工作

○ 對不同類型的豬場建立豬流感感染模型，比如：斷奶-肥育豬場。

○ 為不同豬場間豬感的傳染構(gòu)建模型。