संचरण गतिकी और मूल प्रजनन संख्या

संचरण गतिकी यह वर्णन करती है कि एक परजीवी मेजबानों की आबादी में कैसे फैलता है, और, वेक्टर-जनित परजीवियों के लिए, वैक्टर के माध्यम से भी। मूल प्रजनन संख्या, जिसे R0 लिखा जाता है, इसे एक ही मात्रा में सारांशित करती है: पूरी तरह से अतिसंवेदनशील आबादी में शुरू किए गए एक संक्रमण द्वारा उत्पन्न द्वितीयक संक्रमणों की औसत संख्या। क्या R0 एक से अधिक है, यह निर्धारित करता है कि एक परजीवी स्थापित हो सकता है और बना रह सकता है या नहीं।

Definition

मूल प्रजनन संख्या (R0) एक अन्यथा पूरी तरह से अतिसंवेदनशील आबादी में एक ही संक्रमण द्वारा उत्पन्न द्वितीयक संक्रमणों की अपेक्षित संख्या है; संचरण गतिकी जनसंख्या-स्तर की प्रक्रियाएं हैं जिनके द्वारा संक्रमण समय के साथ फैलता है, बना रहता है या घटता है।

Scope

यह विषय R0 और संबंधित प्रभावी प्रजनन संख्या के अर्थ, उस सीमा स्थिति को शामिल करता है जो दृढ़ता को लुप्त होने से अलग करती है, और कीट-संबंधी घटक जो वेक्टरियल क्षमता के माध्यम से वेक्टर-जनित परजीवियों के लिए R0 का निर्माण करते हैं। यह बताता है कि इन मात्राओं का अनुमान कैसे लगाया जाता है और नियंत्रण लक्ष्यों के लिए उनका क्या अर्थ है; यह परिचालन मॉडलिंग मार्गदर्शन के बजाय वैचारिक संदर्भ सामग्री है।

Core questions

• R0 क्या मापता है और मान एक सीमा के रूप में क्यों कार्य करता है?
• मेजबान और वेक्टर आबादी एक साथ वेक्टर-जनित परजीवी की प्रजनन संख्या को कैसे निर्धारित करती हैं?
• R0 का अनुमान कैसे लगाया जाता है, और अनुमान अनिश्चित क्यों होते हैं?
• परजीवी के लुप्त होने के लिए संचरण को कितना कम करना चाहिए?

Key concepts

• मूल प्रजनन संख्या (R0)
• प्रभावी प्रजनन संख्या
• संचरण सीमा
• वेक्टरियल क्षमता
• कम संचरण का झुंड प्रभाव
• अतिसंवेदनशील-संक्रमित गतिकी
• कीट-संबंधी टीकाकरण दर

Key theories

सीमा (R0) सिद्धांत

एक परजीवी बढ़ता है जब R0 एक से अधिक होता है और घटता है जब यह एक से कम होता है; नियंत्रण का महत्वपूर्ण उद्देश्य प्रभावी प्रजनन संख्या को इस सीमा से नीचे लाना है ताकि प्रत्येक संक्रमण, औसतन, खुद को बदलने में विफल रहे।

वेक्टरियल क्षमता

वेक्टर-जनित परजीवियों के लिए, नए संक्रमणों की दर प्रति मेजबान वेक्टर घनत्व, काटने की दर, परजीवी के ऊष्मायन अवधि के माध्यम से वेक्टर के अस्तित्व की संभावना, और उस अवधि की अवधि से निर्मित होती है, जो कीट विज्ञान को सीधे R0 से जोड़ती है।

Mechanisms

प्रत्यक्ष रूप से संचरित संक्रमण में, R0 मेजबानों के बीच संपर्क दर, प्रति संपर्क संचरण की संभावना और संक्रामक अवधि पर निर्भर करता है। वेक्टर-जनित परजीवियों के लिए श्रृंखला वेक्टर के माध्यम से चलती है: एक संक्रमित मेजबान वैक्टर को संक्रमित करता है, जीवित रहने वाले वैक्टर को परजीवी के विकसित होने के लिए पर्याप्त समय तक जीवित रहना चाहिए, और फिर वे वैक्टर नए मेजबानों को संक्रमित करते हैं। रॉस-मैकडोनाल्ड सूत्र इन चरणों को वेक्टरियल क्षमता और R0 में जोड़ता है, ताकि वेक्टर घनत्व, काटने की आवृत्ति और वेक्टर दीर्घायु संचरण के उत्तोलक बन जाएं। क्योंकि वेक्टर-जनित परजीवियों के लिए R0 काटने की दर के वर्ग पर और वेक्टर के अस्तित्व पर दृढ़ता से निर्भर करता है, मामूली कीट-संबंधी परिवर्तन संचरण में बड़े बदलाव ला सकते हैं। जैसे-जैसे अतिसंवेदनशील कम होते जाते हैं या संरक्षित होते जाते हैं, प्रभावी प्रजनन संख्या R0 से नीचे गिर जाती है, और संचरण धीमा हो जाता है।

Clinical relevance

प्रजनन संख्या बताती है कि कुछ परजीवी रोग क्यों लगातार स्थानिक बने रहते हैं जबकि अन्य को उन्मूलन की ओर धकेला जा सकता है, और संचरण की तीव्रता, न केवल परजीवी की उपस्थिति, एक आबादी में नैदानिक बोझ को कैसे आकार देती है। यह संचरण की व्याख्या के लिए एक व्याख्यात्मक ढांचा है; यह व्यक्तिगत निदान या उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

Epidemiology

गहन मलेरिया संचरण के लिए अनुमानित प्रजनन संख्या बहुत अधिक हो सकती है, जो एक कारण है कि अफ्रीका के कुछ हिस्सों में मलेरिया को खत्म करना इतना मुश्किल रहा है; वही ढांचा स्पष्ट करता है कि कम संचरण वाले स्थान व्यवधान के लिए अधिक सुगम लक्ष्य क्यों हैं। अनुमान विधि और सेटिंग के साथ व्यापक रूप से भिन्न होते हैं, इसलिए रिपोर्ट किए गए मानों को परिमाण के क्रम के संकेतकों के रूप में सबसे अच्छा पढ़ा जाता है।

History

रोनाल्ड रॉस ने बीसवीं शताब्दी की शुरुआत में मलेरिया के लिए थ्रेशोल्ड तर्क पेश किया, और जॉर्ज मैकडोनाल्ड ने 1950 के दशक में संचरण के कीट-संबंधी घटकों को औपचारिक रूप दिया। एंडरसन और मे ने 1970 के दशक के अंत में संक्रामक रोगों में प्रजनन-संख्या सिद्धांत को सामान्यीकृत किया, और डाइट्ज़ की 1993 की समीक्षा ने R0 का अनुमान लगाने के तरीकों को समेकित किया, जिसे बाद में रॉस-मैकडोनाल्ड संश्लेषण ने आधुनिक वेक्टर-जनित रोग मॉडलिंग में ले लिया।

Debates

मलेरिया के लिए R0 का कितनी मज़बूती से अनुमान लगाया जा सकता है?

मलेरिया के लिए प्रजनन संख्या वेक्टर के अस्तित्व, काटने और सुपरइन्फेक्शन के बारे में मान्यताओं के प्रति संवेदनशील होती है, और विभिन्न तरीके बहुत भिन्न मान देते हैं, इसलिए रिपोर्ट किए गए अनुमानों का अर्थ और तुलनात्मकता अभी भी विवादित है।

Key figures

• Ronald Ross
• George Macdonald
• Roy Anderson
• Robert May
• Klaus Dietz

Seminal works

• anderson-may-1979
• anderson-may-1991
• smith-2012-ross-macdonald

Frequently asked questions

यदि R0 एक से अधिक है तो इसका क्या अर्थ है?

प्रत्येक संक्रमण एक अतिसंवेदनशील आबादी में औसतन एक से अधिक नए संक्रमण पैदा करता है, इसलिए परजीवी फैल सकता है और स्थापित हो सकता है; यदि R0 एक से कम है, तो संक्रमण खुद को बदलने में विफल रहते हैं और संचरण समाप्त हो जाता है।

कुछ क्षेत्रों में मलेरिया के लिए R0 इतना अधिक क्यों है?

जहां वैक्टर प्रचुर मात्रा में होते हैं, बार-बार काटते हैं, और संचरण के लिए पर्याप्त समय तक जीवित रहते हैं, वेक्टरियल क्षमता के कीट-संबंधी घटक बहुत बड़ी प्रजनन संख्या उत्पन्न करने के लिए गुणा करते हैं, यही कारण है कि गहन संचरण सेटिंग्स को खत्म करना सबसे कठिन है।