الأنفلونزا مرض معدي شائع يصيب ملايين الأشخاص حول العالم كل عام. أثناء دراسة تفشي الأنفلونزا، اكتشف العلماء نموذجًا احتماليًا يسمى "عملية الميلاد والموت" يمكنه التنبؤ بشكل فعال بانتشار أوبئة الأنفلونزا. سنستكشف هنا المبادئ الأساسية لعملية الحياة والموت وتطبيقاتها على التنبؤ بالإنفلونزا.
عملية الميلاد والموت هي عملية ماركوف خاصة مستمرة الزمن حيث يوجد نوعان فقط من انتقالات الحالة: "الميلاد" يمثل إضافة فرد، و"الموت" يمثل تقليل فرد. تم تقديم هذا النموذج في الأصل بواسطة ويليام فيلر لتمثيل الولادة والوفاة في ديناميكيات السكان.
في أبحاث الإنفلونزا، يستخدم العلماء نموذج عملية الحياة والموت لتحليل التغيرات في عدد الأشخاص المصابين. على سبيل المثال، عندما يصاب شخص ما بفيروس الأنفلونزا، فإنه يعادل فرداً "يولد"؛ ومع مرور الوقت، قد يتعافى الشخص أو يموت، وهو ما يجسد مرة أخرى عملية "الموت". من خلال مراقبة الأشخاص المصابين وهم يأتون ويذهبون مع مرور الوقت، يمكن للباحثين التنبؤ بأوبئة الإنفلونزا في المستقبل."عند نمذجة عملية الحياة والموت، من الممكن تتبع انتشار الأمراض المعدية بدقة في مجموعات سكانية محددة."
إن تشغيل عملية الحياة والموت يتطلب تحديد "معدل المواليد" و"معدل الوفيات"، ويتم تعديل هذه المعايير على أساس البيانات الوبائية الفعلية. يقوم العلماء بجمع البيانات حول عدوى الأنفلونزا على مر الزمن واستخدام تلك البيانات لتحديد معدلات المواليد والوفيات في ولايات مختلفة. على وجه التحديد، هناك العديد من الحالات التي تحتاج إلى الاهتمام:
<أول> يمثل معدل المواليد λi الزيادة في عدد الأشخاص المصابين خلال فترة زمنية محددة. معدل الوفيات μi يأخذ فقط في الاعتبار الانخفاض في عدد المصابين بسبب الأعراض أو لأسباب أخرى.لا تعكس هذه المعدلات عدد الأشخاص المصابين حاليًا فحسب، بل أيضًا الوضع الصحي العام الأساسي وكيفية الاستجابة بشكل جماعي لتفشي الأنفلونزا.
ولا يمكن لمثل هذه المحاكاة أن تساعد في التنبؤ بذروة الوباء فحسب، بل يمكنها أيضاً توجيه استراتيجيات توزيع اللقاح وإدارته الفعالة. وأظهرت دراسات سابقة أنه قبل اندلاع وباء الإنفلونزا، ومن خلال التنبؤات النموذجية المبكرة، يمكن للأقسام المعنية تخصيص الموارد بشكل أكثر فعالية وتقليل تأثير الوباء على المجتمع.باستخدام نماذج عملية الولادة والوفاة، تمكن الباحثون من محاكاة كيفية تطور الأنفلونزا وتوفير رؤى بشأن تدابير الصحة العامة.