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艾滋病数学模型

来源:用户分享 时间:2025/5/29 9:33:43 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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(1)根据附件1的数据结果,以测试时刻为参考变量,逐步统计患者服药后的疗效规律.这主要包括CD4在不同时刻的浓度平均值和HIV在不同时刻的浓度平均值.

(2)为确定最佳治疗终止时间,我们建立基于时间t的CD4浓度和HIV浓度比例函数模型,并求解之.

(3)根据得到的规律,在满足最大免疫力的前提下,计算出评价药效效果的函数极大值所对应的时刻. 2.基本数学表达式的构建:

(1)CD4细胞浓度(乘以0.2个/ml)的变化趋势:根据患者体内的CD4浓度水平,拟和出其与时间t的近似曲线,观察图一曲线,曲线接近于二次曲线或者正态曲线,但正态曲线反映的是多个患者在同一时刻的分布规律,而二次曲线所反映的是单个患者在不同时刻的健康状况,因此采用二次曲线,并引用系数因子,来表示这一变化趋势,其中a1、b1、c1为各项系数.

(2)HIV病毒浓度的变化趋势:根据患者体内的HIV浓度水平,拟和出其与时间t的近似曲线,同理,观察曲线并引用系数因子,来表示这一变化趋势,其中a2、b2、c2为各项系数.

(3)实际服药效果约束:一般认为当 t> t0( t< t0)时,CD4细胞浓度(HIV浓度)随时间而增加(减少),此时应继续治疗;当t < t0(t > t0)时, CD4细胞浓度(HIV浓度)随时间而减少(增加),此时应终止治疗.CD4细胞浓度不可能无限增大,HIV浓度也不可能无限减少. 四、数据的分布规律及研究

1.不同时刻t下典型患者的CD4浓度如表1,表中列出了0到57周的统计数据,其中第13周,第19周的数据缺失,由于数据的庞大性,我们可以将其忽略不计.

表1 不同时刻t时典型患者的CD4浓度 测试时间t/周 0 1 CD4(0.2个/ml) 86.00297 61.28571 3 4 5 7 8 9 23 24 25 26 39 40 41 根据上表,二项式拟合曲线如图1所示:

137.7736 133.5584 129.7541 147.9344 152.5385 173.2813 203.0938 179.7246 169.5593 162.1538 213.6538 195.9894 174.8235

图一 不同时刻t时典型患者的CD4浓度曲线

从图中可以看出,曲线先增长,后降低,与二次函数相符.

2.不同时刻t下典型患者的HIV含量如表2,表中列出了0到46周的统计数据,其中第13、15、19、30、35、36周的数据缺失,为整体考虑,我们也可以将其忽略不计.

表2 不同时刻t时典型患者的HIV含量 测试时间t/周 0 1 3 4 5 CD4(0.2个/ml) 5.026269 5.092308 3.072549 3.240435 3.09322 7 8 9 23 24 25 测试时间t/周 26 39 40 41

根据上表,二项式拟合曲线如2所示:

3.080328 2.95665 2.586885 2.814516 2.82963 2.529825 CD4(0.2个/ml) 3.426087 2.720833 2.710714 3.117857

图2 不同时刻t时典型患者的HIV含量曲线

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