संवेदनशील-अनावृत-संक्रमित-स्वस्थ (SEIR) मॉडल

SEIR मॉडल रोग संचरण के कम्पार्टमेंटल मॉडल हैं जो एक जनसंख्या को उन लोगों में विभाजित करते हैं जो संवेदनशील, अनावृत (संक्रमित लेकिन अभी तक संक्रामक नहीं), संक्रामक और स्वस्थ हो चुके हैं, और फिर समय के साथ इन कम्पार्टमेंटों के बीच व्यक्तियों के प्रवाह का वर्णन करते हैं। सरल SIR संरचना में एक अनावृत (अव्यक्त) चरण जोड़कर, SEIR मॉडल संक्रमण और संक्रामकता के बीच के विलंब को दर्शाता है जो कई बीमारियों की विशेषता है, और यह संक्रामक-रोग महामारी विज्ञान के कार्यसाधक ढाँचों में से एक है।

Definition

एक SEIR मॉडल एक कम्पार्टमेंटल संचरण मॉडल है जो एक जनसंख्या को संवेदनशील, अनावृत (अव्यक्त), संक्रामक और स्वस्थ वर्गों में विभाजित करता है और इन वर्गों के बीच संक्रमण दरों का उपयोग यह वर्णन करने के लिए करता है कि एक महामारी समय के साथ कैसे विकसित होती है।

Scope

यह प्रविष्टि कम्पार्टमेंटल मॉडलिंग विचार, S, E, I, और R कम्पार्टमेंटों के अर्थ और उनके बीच के संक्रमणों, इन मॉडलों के प्रजनन संख्या से संबंध, और उनके द्वारा की गई सरलीकृत धारणाओं की व्याख्या करती है। यह एक कार्यप्रणाली संदर्भ विषय है, न कि नैदानिक मार्गदर्शन।

Core questions

• S, E, I, और R कम्पार्टमेंट क्या दर्शाते हैं, और व्यक्ति उनके बीच कैसे गति करते हैं?
• अनावृत कम्पार्टमेंट जोड़ने से क्या फर्क पड़ता है, और SEIR, SIR से कैसे भिन्न है?
• मॉडल की संरचना मूल प्रजनन संख्या से कैसे संबंधित है?
• ये मॉडल क्या धारणाएँ बनाते हैं, जैसे सजातीय मिश्रण?

Key concepts

• संवेदनशील कम्पार्टमेंट (S)
• अनावृत / अव्यक्त कम्पार्टमेंट (E)
• संक्रामक कम्पार्टमेंट (I)
• स्वस्थ / हटा दिया गया कम्पार्टमेंट (R)
• संक्रमण (संचरण, प्रगति, स्वस्थ होने) दरें
• सजातीय मिश्रण धारणा
• R0 और थ्रेशोल्ड से संबंध

Key theories

कम्पार्टमेंटल महामारी मॉडलिंग

कर्मैक और मैककेन्ड्रिक ने कम्पार्टमेंटल दृष्टिकोण पेश किया जो एक महामारी को संवेदनशील, संक्रामक और स्वस्थ वर्गों के बीच प्रवाह के रूप में दर्शाता है, वह ढाँचा जिसे SEIR मॉडल एक अव्यक्त (अनावृत) कम्पार्टमेंट डालकर विस्तारित करते हैं।

कम्पार्टमेंटल मॉडल में R0 की अगली पीढ़ी की व्युत्पत्ति

डिकमैन और सहयोगियों ने दिखाया कि कम्पार्टमेंटल मॉडल की संरचना से सीधे उसकी अगली पीढ़ी के मैट्रिक्स के माध्यम से मूल प्रजनन संख्या कैसे प्राप्त की जाए, SEIR संक्रमण दरों को मॉडल के थ्रेशोल्ड व्यवहार से जोड़ते हुए।

Mechanisms

एक SEIR मॉडल में, संवेदनशील व्यक्ति संक्रामक व्यक्तियों के संपर्क के आधार पर एक दर पर अनावृत हो जाते हैं; अनावृत व्यक्ति एक अव्यक्त अवधि के बाद संक्रामक वर्ग में प्रगति करते हैं; संक्रामक व्यक्ति एक संक्रामक अवधि के बाद स्वस्थ हो जाते हैं (या हटा दिए जाते हैं); और स्वस्थ व्यक्तियों को आमतौर पर प्रतिरक्षित माना जाता है। ये प्रवाह संक्रमण दरों के रूप में लिखे जाते हैं, और मूल प्रजनन संख्या उनके संयोजन से उभरती है। सबसे सरल रूप सजातीय मिश्रण, निश्चित दरों और एक बंद जनसंख्या को मानते हैं, और इन धारणाओं को आयु, स्थानिक संरचना, या घटती प्रतिरक्षा के लिए कम्पार्टमेंट जोड़कर शिथिल किया जा सकता है। SIR विशेष मामला अनावृत कम्पार्टमेंट को छोड़ देता है जब अव्यक्त अवधि नगण्य होती है।

Clinical relevance

SEIR जैसे कम्पार्टमेंटल मॉडल इस बात का आधार हैं कि विश्लेषक महामारी के प्रक्षेपवक्र का अनुमान कैसे लगाते हैं और जनसंख्या स्तर पर यह पता लगाते हैं कि संपर्क या प्रतिरक्षा में परिवर्तन प्रसार को कैसे बदलेंगे। वे एक संदर्भ मॉडलिंग ढाँचा हैं जो जनसंख्या गतिशीलता का वर्णन करते हैं और व्यक्तिगत निदान या उपचार निर्णयों का आधार नहीं हैं।

Epidemiology

SEIR और संबंधित कम्पार्टमेंटल मॉडल का उपयोग अव्यक्त चरण वाले संक्रमणों की एक विस्तृत श्रृंखला का अध्ययन करने और प्रकोप डेटा की व्याख्या करने के लिए किया गया है; उनके अनुमान अत्यधिक मानी गई मापदंडों और संरचना पर निर्भर करते हैं, इसलिए आउटपुट को सटीक पूर्वानुमानों के बजाय परिदृश्य-निर्भर के रूप में पढ़ना सबसे अच्छा है।

History

कम्पार्टमेंटल ढाँचा 1927 में कर्मैक और मैककेन्ड्रिक के साथ उत्पन्न हुआ। अगले दशकों में इसे SIR और SEIR परिवारों में विस्तृत किया गया और एंडरसन और मे द्वारा संश्लेषित किया गया, जबकि डिकमैन और सहयोगियों के अगली पीढ़ी के तरीकों ने स्पष्ट किया कि प्रजनन संख्या कम्पार्टमेंटल संरचना से कैसे प्राप्त होती है।

Debates

मॉडल संरचना कितनी यथार्थवादी होनी चाहिए?

सरल सजातीय-मिश्रण SEIR मॉडल पारदर्शी होते हैं लेकिन जब जनसंख्या आयु- या संपर्क-संरचित होती है तो गतिशीलता को गलत बता सकते हैं; कितनी विषमता को यथार्थवाद के मुकाबले व्यवहार्यता और पहचान में बनाना है, यह एक आवर्ती मॉडलिंग निर्णय है।

Key figures

• William Ogilvy Kermack
• Anderson Gray McKendrick
• Roy Anderson
• Robert May
• Odo Diekmann
• Matt Keeling

Seminal works

• kermack-mckendrick-1927
• diekmann-1990
• anderson-may-1991

Frequently asked questions

SIR और SEIR मॉडल में क्या अंतर है?

एक SEIR मॉडल उन व्यक्तियों के लिए एक अनावृत (अव्यक्त) कम्पार्टमेंट जोड़ता है जो संक्रमित हैं लेकिन अभी तक संक्रामक नहीं हैं, जबकि एक SIR मॉडल इस चरण को छोड़ देता है और मानता है कि व्यक्ति संक्रमित होते ही संक्रामक हो जाते हैं।

'अनावृत' कम्पार्टमेंट का क्या अर्थ है?

यह उन लोगों का प्रतिनिधित्व करता है जो संक्रमित हो चुके हैं लेकिन अभी भी अव्यक्त अवधि में हैं और अभी तक एजेंट को प्रसारित नहीं कर सकते हैं; वे बाद में संक्रामक कम्पार्टमेंट में प्रगति करते हैं।