Modelagem do processo de infecção do Modelagem do processo de infecção do Schistosoma usando autômatos celularesSchistosoma usando autômatos celulares

Elementos de Epidemiologia ComputacionalElementos de Epidemiologia Computacional

Geórgia Cristina, Larry Júnior e Monique Geórgia Cristina, Larry Júnior e Monique SoaresSoares

MundoMundo

Cidade Caetés - PE.Cidade Caetés - PE. • Área: cerca de 324 KmÁrea: cerca de 324 Km22;;• População: aproximadamente 25.938 População: aproximadamente 25.938

habitantes;habitantes;• Altitude:Altitude: 849 metros;849 metros;• Distância até a capital:Distância até a capital: 252 Km;252 Km;• Habitantes infectados: 10% da população;Habitantes infectados: 10% da população;• Coleções hídricas: 20% das células;Coleções hídricas: 20% das células;• Coleções hídricas Infectadas: 15%.Coleções hídricas Infectadas: 15%.

Definições

Caetés

Definições

CélulaCélula

• Espaço geográfico de 30 x 30 m. Espaço geográfico de 30 x 30 m. • Estados: Estados:

1. Ativa: presença de indivíduos e/ 1. Ativa: presença de indivíduos e/ ou coleções hídricas infectadas.ou coleções hídricas infectadas.

2. Inativa: ausência de indivíduos e 2. Inativa: ausência de indivíduos e coleções hídricas infectadas.coleções hídricas infectadas.

• Capacidade populacional;Capacidade populacional;• População susceptível;População susceptível;• População infectada;População infectada;• População recuperada;População recuperada;• Existência de coleções hídricas: (booleano);Existência de coleções hídricas: (booleano);• Área percentual da coleção hídrica;Área percentual da coleção hídrica;• Existência de moluscos infectados Existência de moluscos infectados (booleano);(booleano);• Ponto de acesso comum (booleano).Ponto de acesso comum (booleano).

Parâmetros da Célula

1.1. Raio de vizinhança (square moore)Raio de vizinhança (square moore)

Justificativa:Justificativa:

Os indivíduos são capazes de se Os indivíduos são capazes de se movimentar por todo o espaço.movimentar por todo o espaço.

Parâmetros Gerais

2. Probabilidade de migração da população2. Probabilidade de migração da populaçãoEstando em celula não hidrica: Estando em celula não hidrica:

• Permanecer na célula em que se encontra: 30%;Permanecer na célula em que se encontra: 30%;• Movimentar-se para uma célula não hidrica: 50%;Movimentar-se para uma célula não hidrica: 50%;• Movimentar-se para uma célula hidricas: 20%Movimentar-se para uma célula hidricas: 20%

Estando em celulas hidricas:Estando em celulas hidricas:• Permanecer na célula em que se encontra: 15%;Permanecer na célula em que se encontra: 15%;• Movimentar-se para uma célula não hidrica: 70%;Movimentar-se para uma célula não hidrica: 70%;• Movimentar-se para uma célula hidricas: 15%Movimentar-se para uma célula hidricas: 15%

Justificativa:Justificativa:

O indivíduo se desloca para a célula que possui O indivíduo se desloca para a célula que possui menor probabilidade de infecção.menor probabilidade de infecção.

Parâmetros Gerais

Parâmetros Gerais

3.Intervalo de transição de 3.Intervalo de transição de configuração do mundo: 3horas.configuração do mundo: 3horas.

Justificativa: Justificativa: a) Tempo que o indivíduo pode se a) Tempo que o indivíduo pode se

movimentar e movimentar e permanecer por instantes permanecer por instantes em qualquer ponto em qualquer ponto do do mundo, mundo, levando levando em consideração as em consideração as dimensões dimensões de cada de cada célula do mundo;célula do mundo;

b) Existência de 2 ciclos críticos diário b) Existência de 2 ciclos críticos diário devido devido ao ao horário crítico de infecção horário crítico de infecção ocorrer entre 10 ocorrer entre 10 e 16 e 16 horas.horas.

Parâmetros Gerais

4. Probabilidade de Infecção: 40%4. Probabilidade de Infecção: 40%Estando a célula nas condições:Estando a célula nas condições: Existência de coleções hídricasExistência de coleções hídricas Existência de moluscos infectados (booleano);Existência de moluscos infectados (booleano);

Justificativa:Justificativa: Probabilidade da cercária sair do caramujo, Probabilidade da cercária sair do caramujo, penetrar em um indivíduo, se tornar verme penetrar em um indivíduo, se tornar verme adulto e disseminar ovos, iniciando uma nova adulto e disseminar ovos, iniciando uma nova fase do seu ciclo.fase do seu ciclo.

Fase de MovimentoFase de Movimento

• Escolher uma célula do mundo;Escolher uma célula do mundo;

• Para cada indivíduo da célula, selecionar Para cada indivíduo da célula, selecionar aleatoriamente uma célula vizinha e aleatoriamente uma célula vizinha e mover o indivíduo para ela, de acordo com mover o indivíduo para ela, de acordo com o parâmetro “Probabilidade de o parâmetro “Probabilidade de Movimento”;Movimento”;

• Repetir este passo em todas as células do Repetir este passo em todas as células do mundo.mundo.

Regras de Transição de Estados

Compute as infecções intra-células (contato)Compute as infecções intra-células (contato)• Se um indivíduo infectado está em uma Se um indivíduo infectado está em uma

célula que possui coleções hídricas e célula que possui coleções hídricas e moluscos, esta célula possuirá incidência moluscos, esta célula possuirá incidência de infecção;de infecção;

• Se uma célula contém coleções hídricas, Se uma célula contém coleções hídricas, fezes infectadas e moluscos hospedeiros fezes infectadas e moluscos hospedeiros de cercárias, os indivíduos que estão nela de cercárias, os indivíduos que estão nela poderão ser infectados de acordo com os poderão ser infectados de acordo com os parâmetro de Probabilidade de Infecção;parâmetro de Probabilidade de Infecção;

Fase de Infecção

Compute as infecções inter-células Compute as infecções inter-células (vetores)(vetores)

• Se um indivíduo tem como vizinha uma Se um indivíduo tem como vizinha uma célula que contém coleções hídricas e célula que contém coleções hídricas e moluscos infectados este indivíduo será moluscos infectados este indivíduo será infectado;infectado;

• Se um indivíduo infectado tem como Se um indivíduo infectado tem como vizinha uma célula que contém coleções vizinha uma célula que contém coleções hídricas com moluscos, esta célula será hídricas com moluscos, esta célula será infectada.infectada.

Fase de Infecção

Fase de Cura

• Tempo de manifestação dos sintomas;• Formas e tempo de tratamento;• Probabilidade de morte.

Prevenção

• Identificação e tratamento de portadores;• Saneamento básico (esgoto e tratamento

das águas);• Combate ao molusco hospedeiro

intermediário;• Educação em saúde .