تجزیه و تحلیل فضایی-زمانی اثرات سمپاشی حشره‌کش با حجم بسیار کم بر تراکم خانگی انگل‌ها و ناقلان Aedes aegypti |

Aedes aegypti ناقل اولیه چندین آربوویروس (مانند دنگی، چیکونگونیا و زیکا) است که باعث شیوع مکرر بیماری های انسانی در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری می شود. مدیریت این همه‌گیری‌ها به کنترل ناقل، اغلب به شکل اسپری‌های حشره‌کش که پشه‌های ماده بالغ را هدف قرار می‌دهند، متکی است. با این حال، پوشش مکانی و دفعات سمپاشی مورد نیاز برای اثربخشی بهینه مشخص نیست. در این مطالعه، ما تاثیر سمپاشی داخلی با حشره‌کش‌های پیرتروئیدی با حجم بسیار کم (ULV) را بر روی جمعیت پشه‌های خانگی Aedes aegypti توصیف می‌کنیم.
نتایج ما نشان می‌دهد که کاهش درون خانواری Aedes aegypti در درجه اول به دلیل سمپاشی است که در همان خانوار اتفاق می‌افتد، بدون هیچ اثر اضافی از سمپاشی در خانواده‌های همسایه. اثربخشی اسپری باید بر حسب زمان از آخرین اسپری سنجیده شود، زیرا هیچ اثر تجمعی از اسپری های متوالی پیدا نکردیم. بر اساس مدل ما، تخمین می زنیم که اثربخشی اسپری تقریباً 28 روز پس از سمپاشی 50٪ کاهش می یابد.
کاهش فراوانی Aedes aegypti در یک خانوار در درجه اول با تعداد روزهای پس از آخرین سمپاشی در آن خانوار تعیین شد، که اهمیت پوشش سمپاشی در مناطق پرخطر را برجسته می کند، با فرکانس سمپاشی وابسته به دینامیک انتقال ویروس محلی.
در این مطالعه، ما از داده‌های دو کارآزمایی صحرایی بزرگ از سمپاشی مکرر پیرتروئید داخلی با حجم فوق‌العاده کم در شهر Iquitos، در منطقه آمازون پرو استفاده کردیم تا تأثیر سمپاشی با حجم فوق‌العاده کم بر روی هر جمعیت پشه aedes aegypti در یک خانواده را تخمین بزنیم، که فراتر از مرزهای یک خانواده است. تحقیقات قبلی تأثیر درمان‌های با حجم فوق‌العاده کم را بر اساس اینکه آیا خانوارها در داخل یا خارج از منطقه مداخله بزرگ‌تر بودند، تخمین زده‌اند. در این مطالعه، هدف ما تفکیک اثرات درمان در سطح دقیق‌تری از خانواده‌های فردی برای درک سهم نسبی درمان‌های درون خانواری در مقایسه با درمان‌ها در خانواده‌های همسایه است. با گذشت زمان، ما اثر تجمعی تکرار سمپاشی را در مقایسه با سمپاشی اخیر بر کاهش Aedes aegypti در مرغداری ها تخمین زدیم تا دفعات سمپاشی مورد نیاز را درک کنیم و کاهش اثربخشی اسپری را در طول زمان ارزیابی کنیم. این تحلیل ممکن است به توسعه استراتژی‌های کنترل برداری کمک کند و اطلاعاتی را برای پارامترسازی مدل‌ها برای پیش‌بینی اثربخشی آنها فراهم کند.
نتیجه مورد علاقه به‌عنوان تعداد کل Aedes aegypti بالغ جمع‌آوری‌شده در هر خانوار i و زمان t تعریف می‌شود، که در یک چارچوب بیزی چند سطحی با استفاده از توزیع دوجمله‌ای منفی برای محاسبه پراکندگی بیش‌ازحد مدل‌سازی می‌شود، به‌ویژه که تعداد زیادی از بزرگسالان Aedes aegypti تهی جمع‌آوری شده‌اند. با توجه به تفاوت‌های موجود در طرح‌های مکان و آزمایش بین دو مطالعه، همه مدل‌های کاندید به ترتیب در مجموعه داده‌های S-2013 و L-2014 برازش داده شدند. مدل‌های کاندیدا بر اساس فرم کلی ایجاد می‌شوند:
a نشان‌دهنده هر یک از مجموعه‌ای از متغیرهای کاندید است که تأثیر سمپاشی را بر روی خانواده i در زمان t اندازه‌گیری می‌کند، همانطور که در زیر توضیح داده شده است.
b نشان‌دهنده هر یک از مجموعه‌ای از متغیرهای کاندید است که تأثیر سمپاشی روی همسایگان اطراف خانه i را در زمان t اندازه‌گیری می‌کند، همانطور که در زیر توضیح داده شده است.
ما یک آماره b ساده را با محاسبه نسبت خانوارهای داخل یک حلقه در یک فاصله معین از خانواده i که در هفته قبل از t اسپری شده بودند، آزمایش کردیم.
که در آن h تعداد خانوارهای حلقه r و r فاصله بین حلقه و خانواده i است. فاصله بین حلقه ها بر اساس عوامل زیر تعیین می شود:
مدل نسبی مناسب برای عملکردهای قرار گرفتن در معرض اسپری خانگی با وزن زمان. خط قرمز ضخیم‌تر نشان‌دهنده بهترین مدل است، با ضخیم‌ترین خط نشان‌دهنده بهترین مدل و سایر خطوط ضخیم نشان‌دهنده مدل‌هایی است که WAIC تفاوت قابل‌توجهی با بهترین مدل WAIC ندارد. تابع پوسیدگی BA به تعداد روزهای پس از آخرین سمپاشی که بر اساس میانگین رتبه بندی WAIC در دو آزمایش در پنج مدل برتر برتر قرار دارند، اعمال می شود.
این مدل تخمین زد که اثر اسپری تقریباً 28 روز پس از سمپاشی 50٪ کاهش یافت، در حالی که جمعیت Aedes aegypti تقریباً 50-60 روز پس از سمپاشی تقریباً به طور کامل بهبود یافتند.
در این مطالعه، ما تأثیر پاشش پیرترین با حجم بسیار کم را بر روی جمعیت Aedes aegypti داخلی در رابطه با رویدادهای سمپاشی که به‌صورت زمانی و مکانی نزدیک به خانه رخ می‌دهند، توصیف می‌کنیم. درک بهتر مدت و میزان فضایی اثرات سمپاشی بر روی جمعیت های Aedes aegypti به شناسایی اهداف بهینه برای پوشش فضایی و فراوانی سمپاشی مورد نیاز در طول مداخلات کنترل بردار کمک می کند و مبنایی برای مقایسه استراتژی های مختلف کنترل بردار بالقوه فراهم می کند. اطلاعات نتایج ما نشان می‌دهد که کاهش جمعیت Aedes aegypti درون خانواری به دلیل سمپاشی در یک خانوار است، بدون هیچ اثر اضافی از سمپاشی توسط خانوارهای مناطق همسایه. تأثیر سمپاشی بر روی جمعیت های داخلی Aedes aegypti در درجه اول به زمان پس از آخرین سمپاشی بستگی دارد و به تدریج طی 60 روز کاهش می یابد. کاهش بیشتر در جمعیت Aedes aegypti به دلیل اثر تجمعی چندین رویداد سمپاشی درون خانواری مشاهده نشد. به طور کلی، جمعیت Aedes aegypti کاهش یافته است. تعداد پشه های Aedes aegypti در یک خانوار عمدتاً به مدت زمانی که از آخرین سمپاشی در آن خانوار گذشته است بستگی دارد.
محدودیت مهم مطالعه ما این است که ما سن پشه های بالغ Aedes aegypti جمع آوری شده را کنترل نکردیم. تحلیل‌های قبلی این آزمایش‌ها [14] نشان داد که توزیع سنی زنان بالغ در منطقه سمپاشی L-2014 در مقایسه با منطقه حائل به جوان‌تر بودن (افزایش نسبت زنان نخست‌زا) تمایل داشت. بنابراین، اگرچه ما نقش توضیحی بیشتری از رویدادهای سمپاشی در خانوارهای اطراف بر روی فراوانی Aedes aegypti در یک خانوار معین پیدا نکردیم، نمی‌توانیم مطمئن باشیم که هیچ اثر منطقه‌ای بر پویایی جمعیت Aedes aegypti در مناطقی که رویدادهای سمپاشی مکرر اتفاق می‌افتد وجود ندارد.
از دیگر محدودیت‌های مطالعه ما می‌توان به عدم توانایی در توضیح سمپاشی اضطراری توسط وزارت بهداشت، که تقریباً 2 ماه قبل از سمپاشی آزمایشی L-2014 رخ داد، به دلیل عدم وجود اطلاعات دقیق در مورد مکان و زمان آن، اشاره کرد. تحلیل‌های قبلی نشان داده‌اند که این اسپری‌ها اثر مشابهی در سرتاسر منطقه مورد مطالعه داشتند و یک سطح پایه مشترک از تراکم Aedes aegypti را تشکیل می‌دادند. در واقع، در زمان شروع سمپاشی آزمایشی، جمعیت Aedes aegypti شروع به بهبودی کرده بودند. علاوه بر این، تفاوت در نتایج بین دو دوره آزمایشی ممکن است به دلیل تفاوت در طراحی مطالعه و حساسیت متفاوت Aedes aegypti به سایپرمترین باشد، با S-2013 حساس تر از L-2014.
در نهایت، نتایج ما نشان می‌دهد که اثرات سمپاشی در داخل خانه محدود به خانواده‌ای است که در آن سمپاشی رخ داده است، و اینکه سمپاشی در خانواده‌های همسایه باعث کاهش بیشتر جمعیت Aedes aegypti نشده است. پشه‌های بالغ Aedes aegypti می‌توانند در نزدیکی یا داخل خانه‌ها باقی بمانند و در فاصله 10 متری جمع شوند و میانگین مسافت 106 متری را طی کنند. بنابراین، سمپاشی اطراف یک خانه ممکن است تأثیر زیادی بر جمعیت Aedes aegypti در آن خانه نداشته باشد. این از یافته های قبلی حمایت می کند که سمپاشی در بیرون یا اطراف خانه تاثیری ندارد. با این حال، همانطور که در بالا ذکر شد، ممکن است تأثیرات منطقه ای بر پویایی جمعیت Aedes aegypti وجود داشته باشد، و مدل ما برای تشخیص چنین اثراتی طراحی نشده است.
در مجموع، نتایج ما اهمیت دسترسی به هر خانواده ای را که در معرض خطر بالاتر انتقال در طول شیوع است، نشان می دهد، زیرا خانواده هایی که اخیراً سمپاشی نشده اند، نمی توانند به مداخلات نزدیک یا حتی مداخلات متعدد گذشته برای کاهش جمعیت فعلی پشه اعتماد کنند. از آنجا که برخی از خانه ها غیر قابل دسترس بودند، تلاش های اولیه سمپاشی همیشه منجر به پوشش جزئی می شد. بازدیدهای مکرر از خانواده های از دست رفته می تواند پوشش را افزایش دهد، اما با هر دور تلاش کاهش می یابد و هزینه هر خانوار افزایش می یابد. بنابراین برنامه های کنترل ناقل باید با هدف قرار دادن مناطقی که خطر انتقال دنگی در آنها بیشتر است، بهبود یابد. انتقال دنگی از نظر مکان و زمان ناهمگن است و ارزیابی محلی مناطق پرخطر، از جمله شرایط جمعیتی، محیطی و اجتماعی، باید تلاش‌های کنترل ناقل هدفمند را هدایت کند. استراتژی‌های هدفمند دیگر، مانند ترکیب پاشش باقی‌مانده داخلی با ردیابی تماس، در گذشته مؤثر بوده‌اند و ممکن است در برخی تنظیمات موفقیت‌آمیز باشند. مدل‌های ریاضی همچنین می‌توانند به انتخاب استراتژی‌های کنترل برداری بهینه برای کاهش انتقال در هر تنظیمات محلی بدون نیاز به آزمایش‌های میدانی گران‌قیمت و لجستیکی کمک کنند. نتایج ما یک پارامتر دقیق از اثرات مکانی و زمانی پاشش در فضای داخلی با حجم فوق‌العاده کم ارائه می‌کند، که ممکن است به تلاش‌های مدل‌سازی مکانیکی آینده کمک کند.