Difteri adalah penyakit menular yang disebabkan oleh strain Corynebacterium diphtheria dan merupakan bagian dari penyakit anak-anak yang dapat dicegah dengan vaksin. Vaksin Difteri merupakan salah satu komponen vaksin rutin yang diberikan kepada anak tiga kali sebelum ulang tahun pertamanya. Perlindungan terhadap difteri yang diperoleh dari vaksin difteri pada masa bayi berkurang pada masa kanak-kanak, sehingga memerlukan dosis booster untuk melindungi anak seiring bertambahnya usia.
Untuk mengetahui dampak pemberian dosis booster vaksin difteri pada lingkungan terkontaminasi, maka dirumuskan model difteri yang menggabungkan vaksin booster dan lingkungan yang terkontaminasi. Bilangan reproduksi dasar dihitung dan digunakan untuk membuktikan stabilitas lokal dan global dari keseimbangan bebas penyakit. Analisis sensitivitas global dilakukan melalui penerapan Latin Hypercube Sampling (LHS) dengan koefisien Partial Rank Correlation pada manusia tertular dan lingkungan terkontaminasi untuk mengetahui parameter paling sensitif terhadap dinamika penyakit difteri. Selanjutnya, model tersebut diperluas berdasarkan hasil analisis sensitivitas global dengan memperkenalkan empat varibel kontrol yang bergantung pada waktu, yaitu desinfeksi, skrining/pengobatan, vaksinasi booster, dan praktik kebersihan, untuk membentuk model pengendalian yang optimal. Model kendali optimal dianalisis menggunakan prinsip maksimum Pontryagin. Simulasi numerik menunjukkan bahwa penyakit difteri akan berkurang secara drastis di masyarakat jika ada kombinasi pengendalian yang melibatkan vaksinasi booster karena vaksin difteri pada masa bayi berkurang setelah sepuluh tahun.
Dalam situasi sumber daya terbatas untuk menerapkan semua pengendalian secara bersamaan, disarankan untuk menerapkan dua kombinasi pengendalian: desinfeksi lingkungan dan pemberian vaksinasi booster atau skrining/pengobatan terhadap orang yang terinfeksi tanpa gejala dan pemberian vaksinasi booster. Studi tersebut menunjukkan bahwa kombinasi terbaik adalah dengan mendisinfeksi lingkungan, menyaring/mengobati manusia yang terinfeksi tanpa gejala, dan memberikan vaksinasi booster kepada masyarakat. Hasil penelitian ini juga sejalan dengan penelitian lain mengenai penyakit difteri dengan vaksinasi dan kontrol pengobatan.
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S277244252300148X
Authors: Chinwendu E. Madubueze, Kazeem A. Tijani, Fatmawati.
Title: A deterministic mathematical model for optimal control of diphtheria disease with booster vaccination.
