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A mathematical model for the control of swimmer's itch
Natural Resource Modeling ( IF 1.6 ) Pub Date : 2020-06-10 , DOI: 10.1111/nrm.12275 J. P. Peirce 1, 2 , J. J. Pellett 1 , G. J. Sandland 2, 3
Natural Resource Modeling ( IF 1.6 ) Pub Date : 2020-06-10 , DOI: 10.1111/nrm.12275 J. P. Peirce 1, 2 , J. J. Pellett 1 , G. J. Sandland 2, 3
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Swimmer's itch is an emerging disease caused by flatworm parasites that often use water birds as definitive hosts. When parasite larvae penetrate human skin they initiate localized inflammation that leads to intense itching. Concerns about this issue have been growing recently due to an apparent increase in the global occurrence of swimmer's itch and its subsequent impacts on recreational activities and associated revenues. Past study has identified the common merganser as a key definitive host for these worms in the United States; a number of snail species serve as intermediate hosts. Although previous attempts at controlling swimmer's itch have targeted snails, a handful of efforts have concentrated on treating water birds with the anthelmintic drug, praziquantel. We construct a mathematical model of swimmer's itch and its treatment within the infected merganser population. Our goal is to identify merganser treatment regimes that minimize the number of infected snails thereby reducing the risk of human infections. Optimal control of bird hosts is defined analytically and we include numerical simulations assuming different resource‐allocation strategies. Results from the study may help identify treatment protocols that lower merganser infection rates and ultimately reduce the occurrence of swimmer's itch in freshwater systems throughout the Midwest.
中文翻译:
控制游泳者瘙痒的数学模型
游泳者的瘙痒是由扁虫寄生虫引起的一种新兴疾病,这种寄生虫经常使用水禽作为最终宿主。当寄生虫的幼虫渗透到人体皮肤时,它们会引发局部炎症,导致剧烈瘙痒。由于全球范围内游泳者瘙痒的发生率明显增加,以及随之而来的对娱乐活动和相关收入的影响,对这一问题的担忧近来日益增加。过去的研究已确定普通秋沙鸭是美国这些蠕虫的主要最终寄主。许多蜗牛作为中间宿主。尽管先前控制游泳者瘙痒的尝试都针对蜗牛,但是一些努力集中在用驱虫药吡喹酮治疗水禽。我们建立了游泳运动员的数学模型 感染的秋沙鸭种群中的瘙痒及其治疗。我们的目标是确定秋沙鸭的治疗方案,以最大程度减少被感染的蜗牛的数量,从而降低人类感染的风险。鸟类宿主的最优控制是通过分析定义的,并且我们在假设不同资源分配策略的情况下进行了数值模拟。这项研究的结果可能有助于确定降低沙鼠感染率并最终减少整个中西部淡水系统中游泳者瘙痒的发生的治疗方案。鸟类宿主的最优控制是通过分析定义的,并且我们在假设不同资源分配策略的情况下进行了数值模拟。这项研究的结果可能有助于确定降低沙鼠感染率并最终减少整个中西部淡水系统中游泳者发痒的治疗方案。鸟类宿主的最优控制是通过分析定义的,并且我们在假设不同资源分配策略的情况下进行了数值模拟。这项研究的结果可能有助于确定降低沙鼠感染率并最终减少整个中西部淡水系统中游泳者发痒的治疗方案。
更新日期:2020-06-10
中文翻译:
控制游泳者瘙痒的数学模型
游泳者的瘙痒是由扁虫寄生虫引起的一种新兴疾病,这种寄生虫经常使用水禽作为最终宿主。当寄生虫的幼虫渗透到人体皮肤时,它们会引发局部炎症,导致剧烈瘙痒。由于全球范围内游泳者瘙痒的发生率明显增加,以及随之而来的对娱乐活动和相关收入的影响,对这一问题的担忧近来日益增加。过去的研究已确定普通秋沙鸭是美国这些蠕虫的主要最终寄主。许多蜗牛作为中间宿主。尽管先前控制游泳者瘙痒的尝试都针对蜗牛,但是一些努力集中在用驱虫药吡喹酮治疗水禽。我们建立了游泳运动员的数学模型 感染的秋沙鸭种群中的瘙痒及其治疗。我们的目标是确定秋沙鸭的治疗方案,以最大程度减少被感染的蜗牛的数量,从而降低人类感染的风险。鸟类宿主的最优控制是通过分析定义的,并且我们在假设不同资源分配策略的情况下进行了数值模拟。这项研究的结果可能有助于确定降低沙鼠感染率并最终减少整个中西部淡水系统中游泳者瘙痒的发生的治疗方案。鸟类宿主的最优控制是通过分析定义的,并且我们在假设不同资源分配策略的情况下进行了数值模拟。这项研究的结果可能有助于确定降低沙鼠感染率并最终减少整个中西部淡水系统中游泳者发痒的治疗方案。鸟类宿主的最优控制是通过分析定义的,并且我们在假设不同资源分配策略的情况下进行了数值模拟。这项研究的结果可能有助于确定降低沙鼠感染率并最终减少整个中西部淡水系统中游泳者发痒的治疗方案。