MEDICINE & AI

タイトル：Co-evolution model of traffic travel and disease transmission under limited resources 雑誌名：Sci Rep. 2025 Mar 12; 15(1): 8536. 概　要： 本研究は、限られた資源下における交通の移動と疾病伝播の共進化メカニズムを探求するため、Susceptible-Infectious-Susceptible（SIS）疫学フレームワークを統合した二層交通ネットワークモデルを提案します。モデルには、医療資源の総量、ネットワーク間の感染遅延、旅行意欲、ネットワークトポロジーなどの重要な要因が組み込まれています。シミュレーションを通じて、医療資源の増加が感染規模を大幅に減少させる一方、ネットワーク間の遅延を延ばすことで伝播速度が遅くなるが、疫病の持続期間が延びることを示しました。また、複雑なネットワークトポロジーは旅行行動が疾病拡散に与える影響を増幅し、複数の要因による介入（資源配分と遅延延長の組み合わせ）が単一要因の制御よりも伝播抑制において優れていることが明らかになりました。 方　法： 本研究では、二層交通ネットワークモデルを用いたシミュレーション研究を実施しました。モデルは、医療資源、感染遅延、旅行意欲、ネットワークトポロジーを考慮し、SIS疫学フレームワークを統合しています。シミュレーションにより、医療資源の増加やネットワーク接続性の低下が感染拡大に与える影響を評価しました。 結　果： 医療資源の増加は感染規模を減少させ、ネットワーク間の遅延を延ばすことは伝播速度を遅くするが、疫病の持続期間を延ばすことが示されました。複雑なネットワークトポロジーは旅行行動の影響を増幅し、ネットワーク接続性を低下させることが特に効果的であることが確認されました。 結　論： 本研究は、資源最適化、旅行規制、ネットワーク簡素化を活用した協調政策の必要性を強調し、交通依存社会における効率的な疫病管理戦略の設計に向けた実用的な洞察を提供します。