在群体内对Mycobacterium avium亚种结核病进行数学建模,以评估替代干预方法的有效性

科学领域:

• 兽医流行病学 兽医流行病学
• 数学生物学 数学生物学
• 动物健康经济学 动物健康经济学

背景情况:

• 约翰氏病 (JD),由Mycobacterium avium亚种结核病 (MAP) 引起,导致牛的慢性肠炎,通过减少牛奶产量和减少动物价值造成重大经济损失.
• 目前的控制策略包括小牛管理和基于测试的杀,但由于MAP的致病性和所需的漫长研究期,评估它们的长期有效性是具有挑战性的.
• 数学建模提供了一个有价值的工具来模拟群体内的疾病动态,并更快地评估干预的有效性.

研究的目的:

• 开发一种牛群内小区疾病模型,用于牛群中JD.
• 评估三种不同的干预措施的有效性:牛肉小牛的战略授精,分离的分娩区和基于测试的杀.
• 将这些干预措施的模拟影响与一个基线情景进行比较,在不同的特有流行病中没有干预措施.

主要方法:

• 建立了一个病区模型来模拟牛群中JD传播动态.
• 模拟了三个干预措施:从测试阳性,低产奶牛中优选繁殖肉牛犊,为低和高产母分离产卵区,并根据低和高产奶牛的测试结果进行杀.
• 模型结果与基准病例 (无干预) 进行了比较,在四个特有流行水平下.

主要成果:

• 基于测试的杀模拟表明,在减少长期群体内JD流行率方面,其效果最大.
• 战略授精和单独的分娩区干预措施显示了类似的,中等的有效性,即使结合起来,它们的影响也比单独的测试和灭绝更小.
• 分离的分娩区域没有显著增加群体内的流行率,即使在模型中增加了母婴接触时间.

结论:

• 基于模型的牛群中,以测试为基础的杀是长期控制JD的最有效策略.
• 虽然战略授精和单独的分娩区提供了好处,但它们的效果不如减少JD的杀干预措施.
• 建议使用离散的随机方法进行进一步的研究,以验证这些发现,特别是在小人群和低患病率场景中.