Mathematical study of polycystic ovarian syndrome disease including medication treatment mechanism for infertility in women
- 1. Khwaja Fareed University of Engineering and Information Technology
- 2. Lebanese American University
- 3. Near East University
- 4. Ghazi University
- 5. Prince Sattam Bin Abdulaziz University
Description
Among women of reproductive age, PCOS (polycystic ovarian syndrome) is one of the most prevalent endocrine illnesses. In addition to decreasing female fertility, this condition raises the risk of cardiovascular disease, diabetes, dyslipidemia, obesity, psychiatric disorders and other illnesses. In this paper, we constructed a fractional order model for polycystic ovarian syndrome by using a novel approach with the memory effect of a fractional operator. The study population was divided into four groups for this reason: Women who are at risk for infertility, PCOS sufferers, infertile women receiving therapy (gonadotropin and clomiphene citrate), and improved infertile women. We derived the basic reproductive number, and by utilizing the Jacobian matrix and the Routh-Hurwitz stability criterion, it can be shown that the free and endemic equilibrium points are both locally stable. Using a two-step Lagrange polynomial, solutions were generated in the generalized form of the power law kernel in order to explore the influence of the fractional operator with numerical simulations, which shows the impact of the sickness on women due to the effect of different parameters involved.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
بين النساء في سن الإنجاب، متلازمة تكيس المبايض (متلازمة تكيس المبايض) هي واحدة من أكثر أمراض الغدد الصماء انتشارا. بالإضافة إلى انخفاض خصوبة الإناث، تزيد هذه الحالة من خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية والسكري وعسر شحوم الدم والسمنة والاضطرابات النفسية وغيرها من الأمراض. في هذه الورقة، قمنا ببناء نموذج ترتيب كسور لمتلازمة المبيض متعدد الكيسات باستخدام نهج جديد مع تأثير الذاكرة لمشغل كسور. تم تقسيم مجتمع الدراسة إلى أربع مجموعات لهذا السبب: النساء المعرضات لخطر العقم، ومرضى متلازمة تكيس المبايض، والنساء المصابات بالعقم اللواتي يتلقين العلاج (موجهة الغدد التناسلية وسترات كلوميفين)، وتحسين النساء المصابات بالعقم. لقد اشتقينا العدد التكاثري الأساسي، وباستخدام المصفوفة اليعقوبية ومعيار الاستقرار Routh - Hurwitz، يمكن إثبات أن نقاط التوازن الحرة والمتوطنة مستقرة محليًا. باستخدام متعدد الحدود لاغرانج من خطوتين، تم إنشاء حلول في الشكل المعمم لنواة قانون القوة من أجل استكشاف تأثير المشغل الكسري مع المحاكاة العددية، مما يدل على تأثير المرض على النساء بسبب تأثير المعلمات المختلفة المعنية.Translated Description (French)
Parmi les femmes en âge de procréer, le SOPK (syndrome des ovaires polykystiques) est l'une des maladies endocriniennes les plus répandues. En plus de diminuer la fertilité féminine, cette condition augmente le risque de maladie cardiovasculaire, de diabète, de dyslipidémie, d'obésité, de troubles psychiatriques et d'autres maladies. Dans cet article, nous avons construit un modèle d'ordre fractionnaire pour le syndrome des ovaires polykystiques en utilisant une nouvelle approche avec l'effet mémoire d'un opérateur fractionnaire. La population de l'étude a été divisée en quatre groupes pour cette raison : les femmes à risque d'infertilité, les personnes atteintes du SOPK, les femmes infertiles recevant un traitement (gonadotrophine et citrate de clomifène) et les femmes infertiles améliorées. Nous avons dérivé le nombre reproductif de base, et en utilisant la matrice jacobienne et le critère de stabilité de Routh-Hurwitz, il peut être montré que les points d'équilibre libre et endémique sont tous deux localement stables. À l'aide d'un polynôme de Lagrange en deux étapes, des solutions ont été générées sous la forme généralisée du noyau de la loi de puissance afin d'explorer l'influence de l'opérateur fractionnaire avec des simulations numériques, qui montrent l'impact de la maladie sur les femmes en raison de l'effet de différents paramètres impliqués.
Translated Description (Spanish)
Entre las mujeres en edad reproductiva, el SOP (síndrome de ovario poliquístico) es una de las enfermedades endocrinas más prevalentes. Además de disminuir la fertilidad femenina, esta afección aumenta el riesgo de enfermedades cardiovasculares, diabetes, dislipidemia, obesidad, trastornos psiquiátricos y otras enfermedades. En este artículo, construimos un modelo de orden fraccional para el síndrome de ovario poliquístico mediante el uso de un enfoque novedoso con el efecto de memoria de un operador fraccional. La población de estudio se dividió en cuatro grupos por esta razón: mujeres con riesgo de infertilidad, pacientes con SOP, mujeres infértiles que reciben terapia (gonadotropina y citrato de clomifeno) y mujeres infértiles mejoradas. Derivamos el número reproductivo básico y, utilizando la matriz jacobiana y el criterio de estabilidad de Routh-Hurwitz, se puede demostrar que los puntos de equilibrio libre y endémico son estables localmente. Utilizando un polinomio de Lagrange de dos pasos, se generaron soluciones en la forma generalizada del núcleo de la ley de potencia con el fin de explorar la influencia del operador fraccionario con simulaciones numéricas, que muestra el impacto de la enfermedad en las mujeres debido al efecto de los diferentes parámetros involucrados.
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- دراسة رياضية لمرض متلازمة المبيض المتعدد الكيسات بما في ذلك آلية العلاج الدوائي للعقم عند النساء
- Translated title (French)
- Étude mathématique de la maladie du syndrome des ovaires polykystiques, y compris le mécanisme de traitement médicamenteux de l'infertilité chez la femme
- Translated title (Spanish)
- Estudio matemático de la enfermedad del síndrome de ovario poliquístico, incluido el mecanismo de tratamiento con medicamentos para la infertilidad en las mujeres
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4389324307
- DOI
- 10.3934/publichealth.2024002
References
- https://openalex.org/W2609978083
- https://openalex.org/W2728040771
- https://openalex.org/W2952950763
- https://openalex.org/W3032944694
- https://openalex.org/W3113549027
- https://openalex.org/W3154953577
- https://openalex.org/W3188579413
- https://openalex.org/W3191558225
- https://openalex.org/W3203220925
- https://openalex.org/W3207839478
- https://openalex.org/W4205823879
- https://openalex.org/W4311802501
- https://openalex.org/W4313568182
- https://openalex.org/W4319073801
- https://openalex.org/W4319971956
- https://openalex.org/W4320712717
- https://openalex.org/W4320730838
- https://openalex.org/W4378594177
- https://openalex.org/W4379142507
- https://openalex.org/W4380451727
- https://openalex.org/W4384340720
- https://openalex.org/W4384699701
- https://openalex.org/W4385212324
- https://openalex.org/W4385385522
- https://openalex.org/W4386608024
- https://openalex.org/W4388104764