Dergiler / Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi / 2026 / Cilt: 19 Sayı: 1

Kırım Kongo Kanamalı Ateşi Hastalıgının Matematiksel Modellenmesi: SIRD Modeline Dayalı Bir Yaklaşım

The Mathematical Modelling of Crimean Congo Haemorrhagic Fever Disease: An Approach Based on SIRD Model

Yusuf Gürsoy(sivas cumhuriyet üniversitesi)0000-0002-0983-8438
Nilüfer Topsakal(SIVAS CUMHURIYET UNIVERSITY)0000-0001-7216-044X
Figen Kangalgil(DOKUZ EYLUL UNIVERSITY)0000-0003-0116-8553
Sayfa
357–378
Yayın Tarihi
2026-03-30
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Ölüm verilerinin SIR modeline dahil edilmesi, daha gerçekçi verilerin elde edilmesini sağlamıştır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Kırım-Kongo Kanamalı Ateşi (KKKA), Türkiye'de endemik olarak görülen ve yaşamı tehdit eden zoonotik bir hastalıktır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Temel olarak kene ısırması ve insandan insana temas yoluyla bulaşır ve ölüm oranı yüksek olan bir hastalıktır.
💡
Sonuç & Katkı:Ölüm verilerinin SIR modeline dahil edilmesi, daha gerçekçi verilerin elde edilmesini sağlamıştır.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:2003 Verileri
⚙️Değişkenler:kırım kongo kanamalı ateşi hastalıgı · sırd model · temel üreme sayısı

Özet

Kırım-Kongo Kanamalı Ateşi (KKKA), Türkiye'de endemik olarak görülen ve yaşamı tehdit eden zoonotik bir hastalıktır. Temel olarak kene ısırması ve insandan insana temas yoluyla bulaşır ve ölüm oranı yüksek olan bir hastalıktır. İlk vaka Kelkit vadisinde görülmüş ve ilk tanı 2003 yılında konulmuştur. Hastalık Kelkit vadisinin geçtiği Tokat, Sivas, Yozgat, Erzincan ve Gümüşhane gibi illerde daha sık görülmektedir. Sivas bu çevre illerden gelen hastalarla ilgilenen deneyimli bir merkez haline gelmiştir. Bu çalışmada, KKKA'nın bulaşma dinamikleri, sıradan diferansiyel denklemler sistemi olarak formüle edilen ve 2010-2024 yılları arasında Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Araştırma Hastanesi'nden toplanan epidemiyolojik veriler kullanılarak kalibre edilen bir Duyarlı-Enfekte-Kurtarılmış-Ölü (SIRD) kompartman modeli aracılığıyla incelenmiştir. Bulaşma oranı β, iyileşme oranı γ, hastalık kaynaklı ölüm oranı α ve doğal ölüm oranı µ dahil olmak üzere model parametreleri gerçek verilerden tahmin edilmiştir. Hastalık salgını potansiyeli için bir eşik parametresi olarak işlev gören temel üreme sayısı (R0), yeni nesil matris yöntemi kullanılarak türetilmiştir. Hastalıksız ve endemik denge noktalarının yerel kararlılık analizleri, Jacobian matrisinin öz değerlerinin incelenmesi Routh-Hurwitz kriteri yardımıyla yapılmıştır Küresel kararlılık uygun bir Lyapunov fonksiyonunun oluşturulmasıyla değerlendirilmiştir. Parametre değişiminin R0 üzerindeki etkisini ölçmek için duyarlılık analizleri yapılmıştır. MATLAB'da uygulanan sayısal simülasyonlar, değişen başlangıç koşulları ve parametre setleri altında salgının zamansal evrimini göstermiştir. Ölüm verilerinin SIR modeline dahil edilmesi, daha gerçekçi verilerin elde edilmesini sağlamıştır.

Abstract

Crimean-Congo haemorrhagic fever (CCHF) is a life-threatening zoonotic disease endemic in Turkey. It is transmitted mainly through tick bites and human-to-human contact, and is characterised by a high case fatality rate. The first case was seen in the Kelkit valley and the first diagnosis was made in 2003. The disease is more common in provinces such as Tokat, Sivas, Yozgat, Erzincan and Gümüşhane where the Kelkit valley passes. Sivas has become an experienced center that deals with patients coming from these surrounding provinces. In this study, the transmission dynamics of CCHF were investigated through a Susceptible-Infected-Recovered-Dead (SIRD) compartment model formulated as a system of ordinary differential equations and calibrated using epidemiological data collected from Sivas Cumhuriyet University Research Hospital between 2010 and 2024. The model parameters, including the transmission rate β, recovery rate γ, disease-induced mortality rate α and natural mortality rate µ, were estimated from real data. The basic reproductive number (R0), which is used to determine the potential for an outbreak of disease, was derived using the next generation matrix method. Local stability analyses of disease-free and endemic equilibrium points were performed by examining the eigenvalues of the Jacobian matrix using the Routh-Hurwitz criterion. The assessment of global stability was conducted by the construction of an appropriate Lyapunov function. Sensitivity analyses were conducted to ascertain the impact of parameter variation on R0. Numerical simulations implemented in MATLAB demonstrated the temporal evolution of the epidemic under varying initial conditions and parameter sets. The incorporation of mortality data within the SIR framework yielded a more realistic data.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Gürsoy, Y., Topsakal, N., Kangalgil, F. (2026). Kırım Kongo Kanamalı Ateşi Hastalıgının Matematiksel Modellenmesi: SIRD Modeline Dayalı Bir Yaklaşım. Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt: 19 Sayı: 1, 357–378. https://doi.org/10.18185/erzifbed.1727278

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (26)

  1. Ergönül, Ö. (2006). Crimean-Congo haemorrhagic fever. The Lancet Infectious Diseases, 6(4), 203–214.
  2. Whitehouse, C. A. (2004). Crimean–Congo hemorrhagic fever. Antiviral Research, 64(3), 145–160.
  3. World Health Organization. (2013). Crimean-Congo hemorrhagic fever (Fact sheet No. 208). World Health Organization.
  4. Leblebicioğlu, H., Ozaras, R., Erciyas-Yavuz, K., et al. (2016). Current status of Crimean-Congo hemorrhagic fever in the Middle East and Eastern Europe. Antiviral Research, 135, 33–43.
  5. Gunes, T., Engin, A., Poyraz, O., Elaldi, N., & Kaya, S. (2009). Crimean-Congo hemorrhagic fever virus in ticks collected from humans, livestock, and the environment in Turkey. Vector-Borne and Zoonotic Diseases, 9(6), 653–661.
  6. Ergönül, Ö. (2008). Crimean–Congo hemorrhagic fever virus: New outbreaks, new discoveries. Current Opinion in Infectious Diseases, 21(5), 451–456.
  7. Estrada-Peña, A., Palomar, A. M., Santibáñez, P., Sánchez, N., & Oteo, J. A. (2012). Crimean-Congo hemorrhagic fever virus in ticks, Southwestern Europe, 2010. Emerging Infectious Diseases, 18(1), 179–180.
  8. Al Jubouri, K. Q., & Naji, R. K. (2024). Dynamics analysis of a delayed Crimean Congo hemorrhagic fever virus model in humans. Journal of Applied Mathematics, 2024, Article 4818840.
  9. Hoch, T., Breton, E., & Vatansever, Z. (2018). Dynamic modeling of Crimean Congo hemorrhagic fever virus (CCHFV) spread to test control strategies. Journal of Medical Entomology, 55(5), 1124–1132.
  10. Switkes, J., Nannyonga, B., Mugisha, J. Y. T., & Nakakawa, J. (2016). A mathematical model for Crimean-Congo haemorrhagic fever: Tick-borne dynamics with conferred host immunity. Journal of Biological Dynamics, 10(1), 59–70.
  11. Brauer, F., Castillo-Chavez, C., & Feng, Z. (2019). Mathematical models in epidemiology. Springer.
  12. Prasad, R., Sagar, S. K., Parveen, S., & Dohare, R. (2022). Mathematical modeling in perspective of vector borne viral infections: A review. Beni Suef University Journal of Basic and Applied Sciences, 11, 102.
  13. Diekmann, O., & Heesterbeek, J. A. P. (2000). Mathematical epidemiology of infectious diseases: Model building, analysis and interpretation. Wiley.
  14. Ahmad, A., Raza, A., Farman, M., Akgül, A., Aslam, M. N., Baleanu, D., Abdallah, S. A. O., & Abd El-Gawaad, N. S. (2025). Flip bifurcation and numerical study of Crimean–Congo hemorrhagic fever with sustainable fractional approach. International Journal of Modern Physics C, 36(05), 2540057.
  15. Mohammadi, H., Kaabar, M. K. A., Alzabut, J., Selvam, A. G. M., & Rezapour, S. (2021). A complete model of Crimean–Congo hemorrhagic fever (CCHF) transmission cycle with nonlocal fractional derivative. Journal of Function Spaces, Article ID 1273405.
  16. Bhowmick, S., Kasi, K. K., Gethmann, J., Fischer, S., Conraths, F. J., Sokolov, I. M., & Lentz, H. H. K. (2022). Ticks on the run: A mathematical model of Crimean-Congo haemorrhagic fever (CCHF)—Key factors for transmission. Viruses, 14(11), 2476.
  17. Allen, L. J., Brauer, F., van den Driessche, P., & Wu, J. (2008). Mathematical epidemiology (Vol. 1945). Springer.
  18. Hethcote, H. W. (2000). The mathematics of infectious diseases. SIAM Review, 42(4), 599–653.
  19. Keeling, M. J., & Rohani, P. (2008). Modeling infectious diseases in humans and animals. Princeton University Press.
  20. Çilli, A., & Ergen, K. (2019). Applications of SI and SIS models used in prediction of epidemic diseases. BEU Journal of Science, 8(3), 755–761.
  21. Alin, M. (2020). Stability analysis of mathematical model of Crimean-Congo hemorrhagic fever disease (Master’s thesis, Istanbul Technical University).
  22. Ucakan, Y., Gulen, S., & Koklu, K. (2021). Analysing of tuberculosis in Turkey through SIR, SEIR and BSEIR mathematical models. Mathematical and Computer Modelling of Dynamical Systems, 27(1), 179–202.
  23. Diekmann, O., Heesterbeek, J. A. P., & Metz, J. A. J. (1990). On the definition and the computation of the basic reproduction ratio R0 in models for infectious diseases in heterogeneous populations. Journal of Mathematical Biology, 28(4), 365–382.
  24. Van Den Driessche, P., & Watmough, J. (2002). Reproduction numbers and sub-threshold endemic equilibria for compartmental models of disease transmission. Mathematical Biosciences, 180(1-2), 29–48.
  25. Kartal, Ş. (2023). Caputo and conformable fractional order guava model for biological pest control: Discretization, stability and bifurcation. Journal of Computational and Nonlinear Dynamics, 18(12), 121002.
  26. Ahmed, E., El-Sayed, A. M. A., & El-Saka, H. A. A. (2006). On some Routh–Hurwitz conditions for fractional order differential equations and their applications in Lorenz, Rössler, Chua and Chen systems. Physics Letters A, 358(1), 1–4.