Path: TopS3-DissertationsMathematics-FMIPA2008

MODEL MATEMATIKA EKSTERNAL DAN INTERNAL PENYEBARAN PENYAKIT DEMAM BERDARAH DENGUE

PhD Theses from JBPTITBPP / 2017-09-27 15:45:36
Oleh : NUNING NURAINI (NIM 30103001), S3 - Mathematics and Natural Sciences
Dibuat : 2008, dengan 8 file

Keyword : Model eksternal, Model internal, Basic reproduction ratio, Skenario vaksinasi, Proporsi vaksinasi, Laju vaksinasi, Rasio kompartemen penderita DBD, Sistem deteksi dini DBD

Penyakit Demam Dengue (DD) dan Demam Berdarah Dengue (DBD) disebabkan oleh virus Dengue dengan nyamuk Aedes aegypti betina sebagai vektor (pembawa penyakit). Penyakit ini termasuk salah satu penyakit endemik di Indonesia, yang seringkali menyebabkan korban jiwa, terutama bila penanganan terhadap penderitanya terlambat. Oleh sebab itu diperlukan pemahaman yang baik terhadap epidemiologi dari DD dan DBD. Pada disertasi ini model matematika digunakan untuk membantu memahami epidemiologi penyakit DD dan DBD. Riset ini mengembangkan model matematika penyebaran penyakit DBD dalam suatu populasi manusia dengan menggunakan pendekatan sistem dinamik, yang disebut dengan model eksternal, serta penyebaran virus Dengue dalam tubuh manusia, yang disebut dengan model internal. Pada model eksternal analisis difokuskan pada skenario-skenario vaksinasi untuk dua serotipe virus Dengue. Hal ini penting untuk dilakukan mengingat penelitian mengenai vaksinasi DBD masih belum tuntas dikerjakan dan sampai saat ini belum ada ketentuan metode vaksinasinya. Model ini terdiri atas delapan kompartemen atau sub populasi manusia (susceptible, infeksi primer serotipe 1 dan 2, sembuh dari infeksi primer serotipe 1 dan 2, infeksi sekunder 1 dan 2, menunjukkan gejala parah DBD) dan sub populasi vektor yang terdiri atas vektor terinfeksi serotipe 1 dan 2. Skenario vaksinasi yang dianalisis pada disertasi ini terdiri dari empat skenario, yakni vaksinasi dengan menggunakan vaksin tetravalent untuk bayi yang baru lahir, vaksin tetravalent untuk sub populasi susceptible, vaksin bivalent untuk bayi yang baru lahir serta vaksin bivalent yang dikenakan acak pada populasi. Hasil penerapan skenario-skenario vaksinasi yang dirancang dalam riset ini disajikan dalam bentuk rasio kompartemen penderita yang mengalami gejala DBD dan dirawat di rumah sakit. Rasio ini membandingkan kompartemen tersebut sebelum dan setelah vaksinasi diberikan. Hal ini dilakukan karena pada kenyataannya data penderita inilah yang tersedia di lapangan. Kajian ini memberikan hasil bahwa skenario vaksin tetravalent untuk sub populasi susceptible memberikan hasil terbaik dalam menurunkan rasio tersebut. Selain itu kajian model eksternal menghasilkan analisis kestabilan model di sekitar titik kesetimbangan yang diberikan berdasarkan parameter ambang basic reproduction ratio. Terdapat empat titik kesetimbangan, yakni titik non-endemik, titik endemik untuk serotipe 1 dan 2 serta titik koeksistensi dua serotipe virus. Dari titik endemik ini dapat dilihat bahwa dengan adanya penerapan skenario vaksinasi, maka kenaikan proporsi vaksinasi pada skenario vaksin tetravalent mereduksi nilai komponen titik endemik bila dibandingkan dengan tanpa vaksinasi. Sedangkan kajian vaksin bivalent menunjukkan saat parameter efek memperburuk keadaan lebih kecil dari rata-rata periode infeksi maka individu yang sedang terinfeksi apabila divaksin akan semakin lama berada pada periode infeksi. Kemanfaatan dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan masukan untuk merancang sistem pemberian vaksinasi DBD apabila vaksin tersebut telah siap di pasaran. Selain itu dirancang pula perangkat lunak sistem deteksi dini penyebaran wabah DBD berdasarkan masukan data person index. Melalui pengembangan perangkat lunak dan memperlengkap data parameter berdasarkan kondisi di lapangan, perangkat lunak ini diharapkan dapat menjadi sistem deteksi dini yang unggul. Model internal dibangun untuk menjelaskan fenomena apakah benar virus DBD akan lenyap dalam 7 hari. Model internal ini terbagi atas dua model, model tanpa respons imun dan model dengan respons imun. Kedua model ini dikaji dan dibandingkan hasilnya dengan harapan dapat membantu memberi penjelasan patogenesis DBD yang sampai saat ini masih belum jelas benar. Model internal ini memiliki tiga jenis titik kesetimbangan, yakni titik bebas virus, titik tanpa respons imun dan titik endemik virus. Nilai basic reproduction ratio model tanpa respons imun lebih besar dibandingkan dengan model respons imun. Hal ini didukung dengan simulasi numerik untuk beberapa nilai parameter.

Deskripsi Alternatif :

Dengue Fever (DF) and Dengue Hemorrhagic Fever (DHF) are caused by Dengue virus and transmitted to human population through the bites of Dengue infected female mosquitoes of Aedes aegypti. These diseases are important public health problems in Indonesia, causing many endemic areas throughout the country for many years with high level of fatalities. The objective of this study is to develop some mathematical models using dynamical system approach for the spread of DF and DHF diseases among population (transmission model), as well as within a human body (internal model). In the transmission model, the analysis focuses on four vaccination scenarios with two strains of virus, in which the human population is divided into eight compartments (susceptible, primary infection for strain 1 and 2, temporary recovery from strain 1 and 2, secondary infection for strain 1 and 2, and severe DHF), and the vector population consists of two compartments (infected vector for strain 1 and 2). Four vaccination scenarios are being considered, i.e using tetravalent vaccine for newborn baby, tetravalent vaccine for susceptible host, bivalent vaccine for newborn baby and bivalent vaccine for all compartment. It is shown that the basic reproduction ratio for the transmission model is reduced significantly by incorporating the vaccination scenarios. The best result for ratio of severe DHF compartment before and after vaccination is shown for susceptible host tetravalent vaccine. This ratio is also needed for practical control measure in order to predict the "real" intensity of the endemic phenomena, since only data of severe DHF compartment is available from the hospital. There are four equilibria of the transmission model, i.e the disease free equilibrium, the endemic one with strain 1 only, the endemic one with strain 2 only, and the coexistence of the two strains. As the proportion of vaccination increases, the size of the endemic equilibria for tetravalent vaccine is reduced. In bivalent vaccine for all compartment, the infected individual will stay longer in the infection period if the worsening effect less than infection period rate. For practical application in the field, the initial early warning system software, based on person index data input, is established. By developing the software and completing the realistic value of parameter, the software can be used as an excellent early warning system for transmission model. The internal model is intended to capture phenomena that Dengue virus is cleared quickly in approximately 7 days after the onset of the symptoms. The models are divided into two classes, i.e. with and without immune response. There are two equilibria of internal model without immune response, the free-virus equilibrium and the endemic virus equilibrium and three equilibria of internal model with immune response i.e the free-virus equilibrium, the absence of immune response equilibrium and the endemic virus equilibrium. The basic reproduction ratio of the internal model without immune response is reduced significantly by incorporating the immune response. These facts are confirmed by the numerical simulation for some parameters values.

Copyrights : Copyright Â(c) 2001 by ITB Central Library. Verbatim copying and distribution of this entire article is permitted by author in any medium, provided this notice is preserved.

Beri Komentar ?#(0) | Bookmark

PropertiNilai Properti
ID PublisherJBPTITBPP
OrganisasiS
Nama KontakUPT Perpustakaan ITB
AlamatJl. Ganesha 10
KotaBandung
DaerahJawa Barat
NegaraIndonesia
Telepon62-22-2509118, 2500089
Fax62-22-2500089
E-mail Administratordigilib@lib.itb.ac.id
E-mail CKOinfo@lib.itb.ac.id

Print ...

Kontributor...

  • Pembimbing : Prof. Dr. Edy Soewono, Dr. Kuntjoro Adji Sidarto, Editor: Rizki Apriyanti

File PDF...