扩展SIRS流行病以允许逐渐减弱免疫力
摘要：免疫衰减的渐进模型在SIRS流行病模型中假设个体免疫力（来自感染和疫苗接种）从完全免疫到完全易感性会有一个大的突变。然而，对于许多疾病来说，免疫力会逐渐减弱，这在COVID-19大流行期间更加明显，因为最近感染的人也有再次感染的风险，并且会进行加强免疫的疫苗接种。本文考虑了一种允许此类免疫力逐渐减弱（线性或指数递减）的流行病模型，从而扩展了SIRS流行病模型，并且还包括了疫苗接种。将免疫力逐渐减弱的两个版本与经典的SIRS流行病模型进行了比较，通过使三种模型的“平均累积免疫力”相等来进行校准。结果发现，所有模型的基本生殖数$R_0$相同。然而，如果不采取预防措施，指数衰减模型的患病率最高，而经典的SIRS模型的患病率最低。类似地，为了达到和保持群体免疫，所需的疫苗供应量在指数衰减免疫模型中最高，在经典的SIRS模型中最低。因此，如果真实情况接近指数（或线性）衰减的免疫力，基于SIRS流行病模型的表达式将低估流行水平，并且关键的疫苗供应量将不足以达到和保持群体免疫。对于适用于COVID-19的参数选择，与经典的SIRS流行病模型相比，如果免疫力逐渐减弱，则关键的疫苗供应量约高出50\%，而如果免疫力指数减弱，则高出150\%以上。
作者：Mohamed El Khalifi and Tom Britton
论文ID：2211.09062
分类：Populations and Evolution
分类简称：q-bio.PE
提交时间：2022-11-17