具有突变和耐药的年龄结构HIV感染模型的定性分析

具有突变和耐药的年龄结构HIV感染模型的定性分析

论文摘要

人体免疫缺陷病毒感染(简称:HIV)对全球公共健康构成了一个长期而又严峻的威胁.HIV的预防治疗等方面的工作既是人民群众关注的焦点,也是相关医疗部门及政府工作的重点.因此,建立HIV感染数学模型,对其进行理论研究具有重要意义.本文提出具有突变的混合双菌株HIV动态模型,描述了健康的CD4+T细胞,感染的CD4+T细胞和病毒间的相互作用,模型考虑了两种传播模式(病毒-细胞传播和细胞-细胞传播),年龄结构以及病毒株的耐药性等问题.我们得到了每个菌株的基本再生数,并且对模型进行定性分析,如解半流的渐近光滑性,疾病的一致持续性和平衡态的渐近稳定性.通过对Lyapunov泛函的构造和估计,我们证实:若没有突变,则存在竞争排斥的原理,即至多一种病毒株存活,并且再生数低的病毒株被排斥灭绝;反之,无病平衡态和耐药性平衡态是全局渐近稳定的.此外,从药物敏感菌株到耐药菌株的突变在平衡态的存在性和稳定性中起着关键作用.最后进行数值模拟以验证系统的全局动力学行为,分析突变对系统持续性的影响.

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  •   1.1 HIV研究的背景及其意义
  •   1.2 HIV研究现状及发展趋势
  •   1.3 主要研究内容
  • 第2章 模型的建立及预备知识
  •   2.1 模型建立
  •   2.2 预备知识
  •     2.2.1 积分算子半群
  •     2.2.2 Volterra积分
  •     2.2.3 解的有界性
  •     2.2.4 平衡态的存在性
  •   2.3 本章小结
  • 第3章 平衡态的全局稳定性
  •   3.1 渐近光滑性
  •   3.2 一致持续性
  •   3.3 具有突变时平衡态的全局稳定性
  • 0的全局稳定性'>    3.3.1 具有突变时无病平衡态E0的全局稳定性
  • r的全局稳定性'>    3.3.2 具有突变时耐药平衡态Er的全局稳定性
  •   3.4 无突变时平衡态的全局稳定性
  •   3.5 突变对全局稳定性的影响
  •   3.6 本章小结
  • 第4章 数值模拟
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 黄丹

    导师: 刘胜强

    关键词: 具有年龄结构的模型,胞间传播,突变,耐药性,全局稳定性,函数

    来源: 哈尔滨工业大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,医药卫生科技

    专业: 数学,感染性疾病及传染病,内分泌腺及全身性疾病

    单位: 哈尔滨工业大学

    分类号: R512.91;O175

    DOI: 10.27061/d.cnki.ghgdu.2019.003701

    总页数: 55

    文件大小: 1522K

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