Quantitative Modeling of Treatment and Vaccination Effects on the Dynamics of Cholera Transmission

Abstract

This study presents a mathematical analysis of the SVEITR model, which incorporates susceptible (s), vaccinated (v), exposed (e), infected (i), treated (t), and recovered (r) populations to evaluate the dynamics of cholera spread. By integrating treatment and vaccination rates into the model, we aim to understand their impact on disease transmission and the development of immunity. Our findings reveal that combining rapid treatment and vaccination significantly reduces the spread of cholera disease, highlighting the importance of these interventions in public health strategies. The model demonstrates that timely and widespread implementation of vaccination and treatment can effectively control outbreaks and mitigate the disease’s impact. Through a numerical simulation of the Laplace Adomian Decomposition Method, the results reveal that treatment rate reduces the spread of the disease, and vaccination plays a vital role in curbing the aftermath of widespread disease. Hence, there is a need for robust healthcare policies that prioritize these measures to achieve substantial progress in managing and eventually eradicating cholera, particularly in vulnerable regions. The SVEITR model offers a valuable framework for policymakers and healthcare professionals to develop effective strategies for cholera control, contributing to improved public health outcomes.

Bu çalışma, kolera yayılımının dinamiklerini değerlendirmek amacıyla duyarlı (s), aşılı (v), maruz kalmış (e), enfekte (i), tedavi edilen (t) ve iyileşen (r) popülasyonları içeren SVEITR modelinin matematiksel analizini sunmaktadır. Modele tedavi ve aşılama oranlarının entegre edilmesiyle, bu önlemlerin hastalığın bulaşması ve bağışıklık üzerindeki etkilerini anlamayı amaçlıyoruz. Bulgularımız, hızlı tedavi ve aşının birleştirilmesinin kolera hastalığının yayılmasını önemli ölçüde azalttığını ortaya koyarak, bu müdahalelerin halk sağlığı stratejilerindeki önemini vurgulamaktadır. Model, aşılama ve tedavinin zamanında ve yaygın olarak uygulanmasının salgınları etkili bir şekilde kontrol edebileceğini ve hastalığın etkilerini azaltabileceğini göstermektedir. Laplace-Adomian Ayrıştırma Yöntemi ile yapılan sayısal simülasyon sonucunda, tedavi oranının hastalığın yayılımını azalttığı ve aşının hastalığın yaygın etkilerini azaltmada hayati bir rol oynadığı ortaya çıkmıştır. Bu nedenle, bu önlemleri önceliklendiren sağlam sağlık politikalarına duyulan ihtiyaç, özellikle savunmasız bölgelerde koleranın yönetilmesi ve nihayetinde ortadan kaldırılması için önemli ilerlemeler sağlamak açısından gereklidir. SVEITR modeli, politika yapıcılar ve sağlık uzmanları için kolera kontrolüne yönelik etkili stratejiler geliştirmede değerli bir çerçeve sunarak, halk sağlığı sonuçlarının iyileştirilmesine katkıda bulunmaktadır