Modelo de otimização matemática aplicado ao processo de transmissão da infecção hospitalar sob exposição a antibióticos
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Data
2021-02-26
Autores
Godoi, Letícia Ferreira
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
A infecção hospitalar é uma doença que possui incidência em todo o mundo, sendo caracterizada como a invasão de microrganismos estranhos no corpo decorrente de procedimentos realizados em ambientes hospitalares, e é capaz de desencadear diversos sintomas e complicações. Normalmente, a doença é associada a bactérias sendo uma espécie muito presente em hospitais a Acinetobacter baumannii. O desafio de profissionais de saúde e pesquisadores está em sua contenção, uma vez que apresenta resistência à diversas classes dos antibióticos utilizados para o tratamento da doença. Assim, o presente trabalho apresenta o estudo de um modelo matemático, composto por um sistema de equações diferenciais ordinárias, que traduz o processo de transmissão da bactéria Acinetobacter baumannii em um cenário de Unidade de Terapia Intensiva (UTI), e a proposição de um modelo de otimização acoplado a este sistema a fim de encontrar as medidas necessárias de contenção da doença por meio da higienização das mãos e limpeza do ambiente para que a colonização e infecção de pacientes sejam mínimas. Os métodos de resoluções do modelo de otimização foram por meio de heurísticas devido as características peculiares do modelo. Os parâmetros encontrados pela metodologia proposta minimizam a porcentagem de pacientes infectados e colonizados, sendo uma ferramenta importante aos gestores da saúde para análise e decisão sobre o impacto da aplicação das medidas de controle no processo de transmissão da infecção.
Hospital infection is a disease that has an incidence worldwide, and it is characterized as the invasion of foreign microorganisms in the body from procedures performed in hospital environments. It is capable of triggering various symptoms and complications. Usually, the disease is associated with bacteria and a species very present in hospitals is Acinetobacter baumannii. The challenge for health professionals and researchers is to contain it since is resistant to several classes of antibiotics used to treat the disease. Thus, the present study is carried out in a mathematical model, composed of a system of ordinary differential equations, which translates the transmission process of the bacterium Acinetobacter baumannii in an Intensive Care Unit (ICU). Optimization model is proposed in order to find the necessary measures to contain the disease through hand hygiene and environment cleaning so the colonization and infection of patients are minimal. The methods of solving the optimization model were by heuristics. The parameters found by the proposed methodology minimize the percentage of infected and colonized patients, being an important tool for health managers for analysis and decision on the impact of the application of control measures in the process of infection transmission.
Hospital infection is a disease that has an incidence worldwide, and it is characterized as the invasion of foreign microorganisms in the body from procedures performed in hospital environments. It is capable of triggering various symptoms and complications. Usually, the disease is associated with bacteria and a species very present in hospitals is Acinetobacter baumannii. The challenge for health professionals and researchers is to contain it since is resistant to several classes of antibiotics used to treat the disease. Thus, the present study is carried out in a mathematical model, composed of a system of ordinary differential equations, which translates the transmission process of the bacterium Acinetobacter baumannii in an Intensive Care Unit (ICU). Optimization model is proposed in order to find the necessary measures to contain the disease through hand hygiene and environment cleaning so the colonization and infection of patients are minimal. The methods of solving the optimization model were by heuristics. The parameters found by the proposed methodology minimize the percentage of infected and colonized patients, being an important tool for health managers for analysis and decision on the impact of the application of control measures in the process of infection transmission.
Descrição
Palavras-chave
Modelo de otimização, Infecção hospitalar, Heurísticas, Optimization model, Hospital infection, Heuristics