Cacar monyet (mpox) merupakan penyakit menular zoonosis yang kembali menjadi perhatian kesehatan masyarakat global karena meningkatnya penularan di berbagai wilayah. Penyakit virus yang disebabkan oleh virus cacar monyet (MPOXV) disebut mpox, penyakit ini diklasifikasikan dalam genus Orthopoxvirus. Meskipun mpox merupakan penyakit yang tidak fatal, penyakit ini tetap menjadi masalah kesehatan masyarakat yang harus segera ditangani. Penularan dapat terjadi melalui kontak dengan bahan yang terkontaminasi, hewan yang terinfeksi, atau bayi secara langsung, baik selama kehamilan atau saat persalinan. Tanda-tanda klinis terdiri dari lesi kulit atau mukosa yang berlangsung selama dua hingga empat minggu, sering disertai demam, sakit kepala, mialgia, nyeri punggung, kelelahan, dan limfadenopati.
Strategi pencegahan mencakup vaksinasi dengan vaksin JYNNEOS, yang secara khusus disarankan untuk orang-orang yang berisiko tinggi terpapar. Individu yang memiliki kontak dekat dengan kasus mpox yang terkonfirmasi harus menerima vaksin sedini mungkin, sebaiknya dalam empat hari setelah terpapar untuk mencegah infeksi. Namun demikian, vaksinasi yang diberikan hingga empat belas hari setelah terpapar masih dapat mengurangi keparahan penyakit. Strategi pencegahan mencakup vaksinasi dengan vaksin JYNNEOS, yang secara khusus disarankan untuk orang-orang yang berisiko tinggi terpapar.
Banyak penelitian yang telah dilakukan dalam beberapa tahun terakhir dengan penekanan khusus pada pemodelan penularan mpox, yang menggunakan berbagai metode matematika. Sejumlah penelitian dalam literatur saat ini telah berfokus pada penelitian dinamika penularan mpox melalui interaksi antar manusia dan reservoir hewan. Dalam penelitian ini, kami mengusulkan model epidemiologi orde fraksional untuk menyelidiki dinamika penularan mpox yang melibatkan populasi manusia dan hewan pengerat. Penggunaan turunan orde fraksional memungkinkan model untuk menggabungkan efek memori, yang relevan untuk menangkap pengaruh jangka panjang dari infeksi masa lalu, respons imun, dan riwayat paparan. Untuk mengevaluasi tindakan intervensi yang efektif, kerangka pengendalian optimal dikembangkan dengan menggabungkan dua strategi pengendalian yang bergantung pada waktu yakni berupa vaksinasi pada manusia dan pemberantasan hewan pengerat. Masalah kontrol optimal diselesaikan dengan menggunakan Prinsip Minimum Pontryagin bersama dengan algoritma iteratif maju-mundur, sedangkan sistem orde fraksional didekati secara numerik menggunakan skema Euler. Parameter model diestimasi menggunakan data kasus mpox di Amerika Serikat dari tanggal 13 Juni 2022 hingga 16 September 2022 dengan metode pencocokan kuadrat terkecil tak linear. Selanjutnya performa model orde fraksional dibandingkan pada untuk beberapa nilai orde fraksional yang berbeda.
Hasil simulasi numerik menunjukkan bahwa strategi pengendalian gabungan berupa vaksinasi pada manusia dan pemberantasan hewan pengerat secara signifikan mengurangi jumlah orang yang terinfeksi dan keseluruhan biaya implementasi dibandingkan dengan intervensi pengendalian tunggal. Lebih jauh, hasil penelitian menunjukkan bahwa orde fraksional yang lebih tinggi yakni mendekati kasus bilangan bulat, menghasilkan peningkatan kinerja sistem dan pemisahan lebih awal antar strategi pengendalian. Temuan ini menyoroti pentingnya efek memori dalam dinamika penularan mpox dan memberikan wawasan untuk merancang kebijakan intervensi yang efisien dan hemat biaya.
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
Authors: M. A. Hidayat, Fatmawati, C. Alfiniyah, E. Bonyah
Title: Optimal Control Strategy for Fractional Model of Monkeypox Transmission Under Real Data
