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Free Content A model to simulate the impact of timing, coverage and transmission intensity on the effectiveness of indoor residual spraying (IRS) for malaria control

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Summary Objective  (i) To develop a temperature- and rainfall-driven model of malaria transmission capable of prediction. (ii) To use the model to examine the relationship between the intervention timing and transmission intensity on the effectiveness of indoor residual spraying (IRS). Methods  A dynamic model of malaria transmission was developed from existing models of malaria transmission dynamics. The model was used to retrospectively predict actual malaria cases from Hwange district in Zimbabwe using actual meteorological and IRS timing and coverage data. Simulations of alternative intervention scenarios (timing and coverage) examined the effectiveness of earlier and later interventions, at higher and lower coverage levels in epidemic and non-epidemic years. Findings  The model was able to predict actual malaria cases in Hwange over a four-and-a-half-year period with a lead time of 4 months (e.g. January rainfall and temperature predicts April malaria) and a correlation coefficient of 0.825 ( = 0.6814). The IRS simulations show that the marginal benefits of increasing IRS coverage are higher in high-transmission (HT) years relative to lower transmission years. This implies that over a period of years, maximum impact could be achieved with a given quantity of insecticide by increasing coverage in HT years. However, the model also shows that earlier spraying is more effective in all years, especially so in epidemic years, and that IRS has limited impact if it is carried out too late in relation to peak transmission. Conclusion  Temperature- and rainfall-driven models of malaria transmission have the potential to predict malaria epidemics. Early intervention based on prior knowledge of the magnitude of the malaria season can be more effective and efficient than carrying out routine activities every year. Malaria control planners need improved access to the technology that would allow them to better predict malaria epidemics and develop Malaria Early Warning Systems (MEWS). MEWS can then be linked to intervention planning to reduce the devastating impact of malaria epidemics on populations.


(i) Développer un modèle de prédiction de la transmission de la malaria basé sur la température et les précipitations. (ii) Utiliser le modèle pour examiner le rapport entre la synchronisation de l'intervention et l'intensité de transmission sur l'efficacité de la pulvérisation de résidus d'intérieur (PRI). Méthodes 

Un modèle dynamique de la transmission de malaria a été développéà partir de modèles existants de dynamique de transmission de malaria. Le modèle a ensuite été utilisé pour prévoir rétrospectivement des cas réels de malaria dans le district de Hwange au Zimbabwe en utilisant les données sur la météorologie, la synchronisation de la PRI et la couverture. Les simulations de scénarios alternatifs d'intervention (synchronisation et couverture) ont été utilisées pour examiner l'efficacité des interventions appliquées plus tôt ou plus tard sur des étendues plus élevées et plus basses de la couverture durant les années épidémiques et non épidémiques. Résultats 

Le modèle a permis de prévoir des cas réels de malaria à Hwange sur une période de quatre ans et demi avec un délai de quatre mois (par exemple: les précipitations et la température de janvier prévoyaient la malaria d'avril) et un coefficient de corrélation de 0,825 (r2 = 0,6814). Les simulations de PRI démontrent que les avantages marginaux de l'augmentation de la couverture de PRI sont plus élevés pour les années de transmission élevée que pour celles de transmission faible. Ceci implique que durant un certain nombre d'années, un impact maximum pourrait être atteint avec une quantité donnée d'insecticide, en augmentant la couverture dans les années de transmission élevée. Le modèle démontre également que la pulvérisation très tôt est plus efficace pour toutes les années, spécialement pour les années épidémiques, et que la PRI a un impact limité lorsqu'elle est effectuée trop tard par rapport au pic de transmission. Conclusion 

les modèles de transmission de malaria, basés sur la température et les précipitations, sont capables de prévoir des épidémies de malaria. L'intervention très tôt, basée sur la connaissance préalable de l'importance de la saison de malaria, peut être plus effective et plus efficace que le fait de mener des activités de contrôle en routine chaque année.
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Keywords: Malaria; Zimbabwe; epidemias; epidemics; indoor residual spraying; insecticidas acción residual; malaria; model; modelo; modèle; momento de la intervención; pulvérisation de résidus d'intérieur; rociamiento intradomiciliario; synchronization; timing; épidémies

Document Type: Research Article

Affiliations: 1:  Liverpool Associates in Tropical Health, Liverpool, UK 2:  International Research Institute for Climate & Society, The Earth Institute at Columbia University, New York, NY, USA

Publication date: 01 January 2007

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