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拉沙热是西非严重的健康问题。研究人员运用分数阶模型和拉普拉斯 - 阿多米安分解法（LADM）开展拉沙热疾病动力学研究。结果表明双剂量疫苗接种可有效控病。该研究为防控拉沙热、改善公共卫生提供重要依据。
拉沙热，这个名字或许对很多人来说有些陌生，但它却是西非地区挥之不去的阴影。自 1969 年在尼日利亚的拉沙首次被发现以来，这种由非洲大鼠传播的严重病毒性疾病，在尼日利亚、几内亚、塞拉利昂和利比里亚等西非国家肆意蔓延。每年，它都会引发 10 万 - 30 万例感染病例，夺走约 5000 人的生命 。人类一旦接触被感染大鼠的尿液、粪便污染的食物或物品，就可能被病毒侵袭。感染后的症状从轻微头痛到严重鼻出血不等，潜伏期为 6 - 21 天，对于处于孕晚期的孕妇，死亡率更是高达 95%。尽管全球都对其高度关注，担心它被用作生物武器，可过去的五十年里，依旧没有找到有效的应对之策。早期若能有效遏制，或许能阻止它在西非的肆虐，可现实却令人痛心。在这样严峻的形势下，来自尼日利亚奥孙州立大学（Osun State University）的研究人员 Akeem Olarewaju Yunus 和 Morufu Oyedunsi Olayiwola 决心深入探究拉沙热的奥秘，为防控这场危机找到新的突破口。他们的研究成果发表在《BMC Research Notes》上，为拉沙热的防控带来了新的希望。
研究人员运用了分数阶微积分理论中的 Caputo 分数阶导数构建模型，结合拉普拉斯 - 阿多米安分解法（LADM）来求解模型。通过设定一系列参数，如基本再生数（R0）、疫苗接种率（ρ、κ）、疾病传播率（β）等，利用稳定性分析和敏感性分析等方法，对拉沙热的传播和防控策略展开研究。
基本再生数（R0）分析
基本再生数（R0）代表一个感染者平均能引发的新感染病例数，是衡量疾病传染性的关键指标。当R0>1，疾病会扩散；R0<1，疾病则趋于消亡。研究人员通过计算得出R0的表达式，并分析了不同因素对其的影响。如表格数据所示，单独或联合改变首剂疫苗接种率（ρ）、首剂疫苗免疫衰减率（ε）和加强剂接种率（κ），R0的值会相应变化。结果表明，首剂疫苗接种和免疫衰减都能降低R0，而加强剂的使用进一步降低R0，使其低于 1，这意味着疾病有消亡的可能。
敏感性分析
研究人员通过Sy?0=?y??0??0y公式进行敏感性分析，探究各参数对疾病传播的影响程度。结果显示，招募率和传播系数对R0有正向影响，即这些因素增加会使疾病传播更严重；而恢复率则相反，能降低R0。疫苗接种率（首剂和加强剂）对R0有负面影响，表明提高接种率有助于控制疾病。但首剂疫苗免疫衰减会使R0升高，凸显了加强剂和相关宣传的重要性。此外，接触率和暴露个体向未检测到感染的进展等因素也会增加R0，这提示控制这些因素对防控拉沙热至关重要。
稳定性分析
对拉沙热模型的无病平衡点（DFE）和地方病平衡点（EEP）进行稳定性分析，以评估疾病的动态变化。当基本再生数R0<1时，无病平衡点稳定，意味着通过适当的健康干预，疾病有可能被消除；当R0>1时，地方病平衡点稳定，表明疾病会持续存在，此时需要通过疫苗接种等措施来预防和控制疫情爆发。研究人员分别计算出了无病平衡点和地方病平衡点的具体表达式，为进一步分析提供了依据。
数值结果
研究人员选取了一组初始值和参数值进行模拟计算，得到了易感人群（S(t)）、首剂接种人群（V1(t)）、第二剂接种人群（V2(t)）、暴露人群（E(t)）、未检测到感染人群（U(t)）、感染人群（I(t)）和康复人群（R(t)）随时间变化的系列解。这些结果直观地展示了不同人群在疾病传播过程中的动态变化，为理解疾病传播规律提供了数据支持。
在讨论部分，研究人员通过模拟验证了模型的有效性。他们发现，提高分数阶α的值，可以提升免疫和恢复率，同时减缓疾病传播速度。较高的传播率会导致暴露峰值显著升高，强调了采取严格措施限制疾病传播的必要性。而且，调整首剂和第二剂疫苗接种率对人群动态有深远影响，提高第二剂疫苗覆盖率对于预防疾病流行和提高人群恢复率至关重要。这再次证明，疫苗接种是防控拉沙热最有效、最重要的策略之一。
这项研究运用新颖的数学建模方法，深入剖析了拉沙热的传播机制、模型解的唯一性和基本再生数（R0）。数值模拟清晰地展示了首剂和后续疫苗剂量的作用，突出了高接种率在减少感染、遏制疾病传播方面的关键作用。研究结果强烈呼吁开展大规模疫苗接种运动，以建立群体免疫，预防疫情爆发，并提高疫情预测模型的准确性。同时，强调了综合疫苗接种策略，尤其是两剂接种方案，对于在社区中建立强大免疫力的重要性。该研究为阻止拉沙热的发展、减轻其对公共卫生的影响指明了方向，有望为全球拉沙热防控工作提供有力的理论支持和实践指导，推动公共卫生事业的进步，拯救更多生命免受拉沙热的威胁。
