Thai University RankingsRESEARCH RADAR
← กลับฐานข้อมูลงานวิจัย
งานใหม่ที่น่าจับตา

Fractional-order modeling and optimal control of carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae with memory effects

Fractional-order modeling and optimal control of carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae with memory effects

สัญญาณผลกระทบ71/100
01

ข้อมูลจากบทคัดย่อ

ยังไม่มีสรุปภาษาไทยสำหรับระเบียนนี้
ด้านล่างเป็นบทคัดย่อต้นฉบับภาษาอังกฤษจากข้อมูลบรรณานุกรม โปรดตรวจบทความต้นฉบับก่อนอ้างอิง

Antimicrobial resistance represents a critical global healthcare emergency, with carbapenem resistant Klebsiella pneumoniae (CRKP) standing as a leading pathogen responsible for severe clinical infections. This study develops a fractional-order susceptible–resistant–persister (SRP) mathematical model under the Caputo fractional derivative framework to characterize CRKP dynamics across three distinct bacterial subpopulations. The formulation accounts for memory-dependent fractional orders, nonlinear transmission, saturated antibiotic efficacy, plasmid-mediated resistant dynamics, and environmental bacterial influx. Analytical proofs using Mittag-Leffler functions and the Banach fixed-point theorem establish the positivity, boundedness, existence, and uniqueness of the system solutions. The effective reproduction number is derived, governing the global stability thresholds between the resistant-free and endemic steady states. Numerical simulations using the Adams–Bashforth-Moulton predictor–corrector method illustrate how variations in the fractional order alter resistant distribution and system memory. Furthermore, an optimal control framework is established using two intervention variables: infection prevention and treatment enhancement. The optimization aims to minimize the resistant CRKP population while balancing operational expenses. The optimal control analysis reveals that lower fractional-order values yield a higher averted resistant bacterial burden. Due to inherent memory characteristics, the system requires more intensive control efforts during the initial phase of the intervention, with all cost-effective strategies maintaining a low incremental cost-effectiveness ratio.

02

เหตุผลที่อยู่ในฐานติดตาม

ระเบียนนี้ได้รับ Impact Signal 71/100 จากความใหม่ แหล่งเผยแพร่ ความร่วมมือ และสัญญาณในข้อมูลบรรณานุกรม คะแนนนี้ใช้จัดลำดับการติดตาม ไม่ใช่การตัดสินคุณภาพงานวิจัย

ประเด็นที่เกี่ยวข้อง: Mathematical and Theoretical Epidemiology and Ecology Models · Fractional Differential Equations Solutions · Mathematical Biology Tumor Growth

03

บทบาทของนักวิจัยและสถาบันไทย

Mohamed Hafez · Shinawatra University

04

ข้อจำกัดของข้อมูล

หน้านี้เป็นระเบียนบรรณานุกรมและข้อมูลจากบทคัดย่อ ยังไม่ใช่บทวิเคราะห์ฉบับเต็มหรือการประเมินคุณภาพงานวิจัย ควรตรวจสอบ DOI และเอกสารต้นฉบับก่อนนำไปอ้างอิง