Judul: Sistem Dinamik Penyebaran Penyakit COVID-19 dengan Vaksinasi pada Populasi Rentan
Abstrak: COVID-19 adalah penyakit yang disebabkan oleh Severe Acute Respiratory Coronavirus-2 disingkat SAR CoV-2 dan pertama kali ditemukan di kota Wuhan, Provinsi Hubei, China pada akhir Desember 2019. COVID-19 dinyatakan sebagai global pandemic dan di Indonesia dinyatakan sebagai jenis penyakit yang menimbulkan kedaruratan kesehatan masyarakat serta bencana nonalam, yang tidak hanya menyebabkan kematian tapi juga menimbulkan kerugian ekonomi yang cukup besar. Pencegahan penyebaran penyakit ini dapat dilakukan dengan memberikan vaksinasi. Vaksinasi yang diberikan hanya pada populasi rentan. Secara medis individu yang diduga terinfeksi tidak boleh divaksin karena dapat memperburuk kondisi. Sehingga populasi yang diasumsikan bebas dari penyakit adalah populasi rentan. Selain itu, dapat dilakukan kajian-kajian dalam bidang pemodelan matematika dengan intervensi vaksinasi pada model akan sangat berperan, khususnya pada upaya untuk menekan pertumbuhan populasi terinfeksi. Tujuan dari penelitian ini adalah memodifikasi model penyebaran penyakit COVID-19 dari model sebelumnya. Model yang telah dimodifikasi ditentukan titik tetap beserta bilangan reproduksi dasar (ℛ0 ). Kemudian dilakukan analisis kestabilan dan simulasi numerik untuk melihat dinamika sistemnya. Selanjutnya dilakukan analisis sensitivitas untuk melihat parameter yang pengaruhnya lebih besar dari parameter-parameter lainnya terhadap nilai bilangan reproduksi dasar (ℛ0 ). Pada penelitian ini diperoleh model tipe SVEIR dengan lima populasi manusia yaitu populasi rentan, populasi vaksin, populasi terpapar, populasi terinfeksi, dan populasi sembuh. Selain itu, ada penambahan parameter laju pemberian vaksin, laju kesembuhan vaksin, dan laju populasi yang telah sembuh menjadi rentan kembali atau laju penurunan kekebalan tubuh. Dari hasil analisis diperoleh pada model tipe SVEIR terdapat dua titik tetap yaitu titik tetap tanpa penyakit dan titik tetap endemik. Untuk titik tetap tanpa penyakit jika ℛ0 < 1, bersifat stabil asimtotik dan titik tetap endemik jika ℛ0 > 1, bersifat stabil asimtotik lokal. Hasil simulasi numerik menunjukkan kesamaan dengan hasil analitik. Analisis sensitivitas menghasilkan nilai indeks terbesar yaitu parameter laju kelahiran alami, laju kematian alami, laju transmisi penyakit, dan laju pemberian vaksin. Kemudian dilanjutkan dengan simulasi numerik untuk laju pemberian vaksin dan laju kesembuhan vaksin. Diperoleh jika laju pemberian vaksin ditingkatkan maka populasi rentan terlihat perbedaan penurunan yang signifikan, juga terjadi peningkatan pada populasi vaksin. Pada populasi terpapar dan terinfeksi terlihat lambatnya peningkatan jumlah populasi dan pada populasi sembuh, jumlah populasi akan semakin bertambah. Semakin tinggi laju kesembuhan vaksin, maka jumlah populasi manusia rentan terlihat perbedaan, COVID-19 is a disease caused by Severe Acute Respiratory Coronavirus-2 abbreviated as SAR CoV-2 and was first discovered in the city of Wuhan, Hubei Province, China at the end of December 2019. COVID-19 was declared a global pandemic and in Indonesia it was declared a type of disease. This disease cause public health emergencies and non-natural disasters, which not only cause death toll but also substantial economic losses. Spreading prevention of the disease can be done by mass vaccinations to the susceptible population. Vaccination is prohibited to those individual with particular medical condition concern to exacerbated effect induced by vaccination. So, the rest of population whose free from the exceptional medical conditions considered as vulnerable population and available as vaccination target. Furthermore, studies can be carried out in the field of mathematics modeling with vaccination intervention in the model which will play a very
Keyword: basic reproduction number, covid-19, sensitivity analysis, vaccine