Cholera remains a significant public health threat, driven by inadequate sanitation, limited access to clean water, and poor health education. Despite the availability of vaccines, outbreaks persist, underscoring the need to integrate pharmaceutical and non-pharmaceutical interventions. This study investigates cholera transmission dynamics by examining the roles of vaccination, water treatment, hygiene practices, and public awareness.
An epidemiological model was developed to capture cholera transmission, incorporating both pharmaceutical (vaccination) and non-pharmaceutical (hygiene, water treatment, awareness) control measures. The system of nonlinear differential equations was analyzed using the Homotopy Perturbation Method (HPM), a semi-analytical technique that facilitates both analytical approximation and efficient numerical simulations.
Analytical and numerical results reveal that vaccination alone significantly reduces transmission rates. However, when combined with non-pharmaceutical measures—particularly public awareness—the reduction is more substantial and sustained. Public awareness plays a catalytic role by promoting behavioral changes and enhancing compliance with hygiene and water safety measures. Numerical simulations show that integrated interventions yield the most pronounced and lasting decline in cholera prevalence.
The study demonstrates that while vaccination is effective, its impact is maximized when combined with non-pharmaceutical strategies, especially public education. These findings support the adoption of integrated public health approaches and resource allocation strategies in cholera-endemic regions. The results provide a framework for designing targeted and sustainable intervention programs.
El cólera sigue siendo una amenaza de salud pública significativa, impulsada por la higiene inadecuada, el acceso limitado al agua limpia y la pobre educación en salud. A pesar de la disponibilidad de vacunas, los brotes persisten, destacando la necesidad de integrar las intervenciones farmacéuticas y no farmacéuticas. Este estudio investiga la dinámica de transmisión del cólera, mediante el examen de los roles de la vacunación, el tratamiento del agua, las prácticas de higiene y la concienciación pública.
Se desarrolló un modelo epidemiológico para captar la transmisión del cólera, incorporando tanto medidas de control farmacéutico (vacunación) como no farmacéuticas (higiene, tratamiento del agua, concienciación). Se analizó el sistema de ecuaciones diferenciales no lineales utilizando HPM (Método de perturbación homotópica), una técnica semianalítica que facilita tanto la aproximación analítica como las simulaciones numéricas eficientes. Los resultados analíticos y numéricos revelan que la vacunación en solitario reduce significativamente las tasas de transmisión. Sin embargo, al combinarse con las medidas no farmacéuticas —en particular la concienciación pública— la reducción es más sustancial y sostenida. La concienciación pública juega un papel catalítico, promoviendo los cambios conductuales y mejorando el cumplimiento de las medidas de higiene y seguridad del agua.
Las simulaciones numéricas muestran que las intervenciones integradas producen la mayor reducción pronunciada y duradera de la prevalencia del cólera.
El estudio demuestra que, a pesar de ser efectiva la vacunación, su impacto se maximiza al combinarse con estrategias no farmacéuticas, y en especial la educación pública. Estos hallazgos respaldan la adopción de enfoques integrados de salud pública y estrategias de asignación de recursos en las regiones de transmisión endémica del cólera. Los resultados proporcionan un marco para el diseño de programas de intervención dirigidos y sostenibles.