抗生素治疗相关问题的数学建模及研究

批准号:
10961018
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
19.0 万元
负责人:
霍海峰
依托单位:
学科分类:
A0604.生物与生命科学中的数学
结题年份:
2012
批准年份:
2009
项目状态:
已结题
项目参与者:
李宇宁、向红、黄灿云、张小兵、孟新友、孙小科
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中文摘要
在临床医学领域,大量使用抗生素治疗细菌感染性疾病, 但其副作用却十分明显:滥用抗生素的直接后果是病菌耐药性增强.而我国抗生素的滥用情况尤其严重. 本项目正是依据抗生素治疗的相关统计数据和成果,借助生态毒理学和恒化器建模的基本思想,结合药物动力学与药效动力学,同时吸收已有模型的优点,通过与兰州大学第一医院相关医务人员合作,建立若干使用广谱抗生素及联合使用抗生素治疗对多个菌群的生长及耐药性产生影响的数学模型,综合运用特征方程理论,算子半群理论与方法,持续生存理论,庞德里亚金原理等数学方法并利用计算机数值模拟研究模型解的渐近性质与最优治疗方案. 使得人们对使用抗生素治疗问题定量的理解更加准确和深刻,并能够在本项目的研究基础上,寻找最优治疗方案,即耐药性的蔓延最少而清除病原菌最多,从而达到临床上应用抗生素最满意的结果,保证人类更好的利用抗生素治疗细菌感染性疾病,同时丰富和完善相应的数学理论和方法。
英文摘要
在临床医学领域,大量使用抗生素治疗细菌感染性疾病, 但其副作用却十分明显:滥用抗生素的直接后果是病菌耐药性增强. 本项目借助生态毒理学和恒化器建模的基本思想,建立了几类抗生素治疗和耐药性影响的数学模型。综合运用特征方程理论,持续生存理论,庞德里亚金原理等数学方法并利用计算机数值模拟研究模型解的渐近行为和最优方案. 主要成果如下:1)研究了一类孕妇和胎儿同时被耐药菌和非耐药菌感染的数学模型, 分析证明包括正性,有界性,无病平衡点的全局稳定性以及细菌的持续生存. 数值模拟的结果表明, 胎儿体内的耐药菌是来源于母亲的抗生素滥用和食用有抗食物。2)建立了一类具有营养液循环和抗生素治疗的恒化器模型, 给出了系统解有界和非负平衡点存在的充要条件,并且还得到了非耐药菌和耐药菌两者都灭绝、只有耐药菌灭绝的条件, 还有系统的一致持续性条件. 最后, 计算机数值模拟验证了理论分析的结果. 3) 研究了具有一般接触率和耐药性的双链结核病模型. 分别讨论了无病平衡点, 边界平衡点和地方病平衡点的全局渐近稳定性. 通过对模型的全局稳定性分析, 得到了决定疾病绝灭与否的阈值条件 R1和 R2. 最后, 数值模拟验证了理论分析的结果. 4)建立了几类具有治疗,阶段结构和耐药菌的传染病模型,进行了详细的定性分析. 通过本项目的研究,提出了使用抗生素治疗疾病的一些建议,同时丰富和完善了相应的数学理论和方法.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Stability of a Two-Strain Tuberculosis Model with General Contact Rate
具有一般接触率的两株结核病模型的稳定性
DOI:10.1155/2010/293747
发表时间:2010-12
期刊:Abstract and Applied Analysis
影响因子:--
作者:Huo, Hai-Feng;Dang, Shuai-Jun;Li, Yu-Ning
通讯作者:Li, Yu-Ning
Global Stability of an Epidemic Model with Incomplete Treatment and Vaccination
治疗和疫苗接种不完善的流行病模型的全局稳定性
DOI:10.1155/2012/530267
发表时间:2012-03
期刊:Discrete Dynamics In Nature and Society
影响因子:1.4
作者:Huo, Hai-Feng;Feng, Li-Xiang
通讯作者:Feng, Li-Xiang
Dynamics of a Stage-Structured Leslie-Gower Predator-Prey Model
阶段结构 Leslie-Gower 捕食者-被捕食者模型的动力学
DOI:10.1155/2011/149341
发表时间:2011-06
期刊:Mathematical Problems In Engineering
影响因子:--
作者:Huo, Hai-Feng;Wang, Xiaohong;Castillo-Chavez, Carlos
通讯作者:Castillo-Chavez, Carlos
DOI:10.1142/s1793524511001489
发表时间:2012-04
期刊:International Journal of Biomathematics
影响因子:2.2
作者:Xin-You Meng;Hai-Feng Huo;Xiao-Bing Zhang
通讯作者:Xin-You Meng;Hai-Feng Huo;Xiao-Bing Zhang
Stability and global Hopf bifurcation in a delayed food web consisting of a prey and two predators
由一个猎物和两个捕食者组成的延迟食物网中的稳定性和全局 Hopf 分叉
DOI:10.1016/j.cnsns.2011.03.009
发表时间:2011-11
期刊:COMMUNICATIONS IN NONLINEAR SCIENCE AND NUMERICAL SIMULATION
影响因子:3.9
作者:Meng, Xin-You;Huo, Hai-Feng;Zhang, Xiao-Bing
通讯作者:Zhang, Xiao-Bing
多重社会因素影响的呼吸道传染病动力学模型分析与应用
- 批准号:12361101
- 项目类别:地区科学基金项目
- 资助金额:27万元
- 批准年份:2023
- 负责人:霍海峰
- 依托单位:
年龄与异质对酗酒影响的建模与分析
- 批准号:11861044
- 项目类别:地区科学基金项目
- 资助金额:39.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:霍海峰
- 依托单位:
酗酒相关问题的建模及研究
- 批准号:11461041
- 项目类别:地区科学基金项目
- 资助金额:36.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:霍海峰
- 依托单位:
国内基金
海外基金
