ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ РАННЕЙ ДИАГНОСТИКИ БЕРЕМЕННОСТИ У КОРОВ

Смертина Е.Ю., Павлов А.В., Петляковский А.В.

Государственное научное учреждение институт экспериментальной ветеринарии Сибири и Дальнего Востока Россельхозакадемии

Введение. Поиск новых средств и методов ранней диагностики беременности у самок сельскохозяйственных животных всегда актуален. Причиной является несовершенство существующих методов диагностики, требующих либо тяжелого физического труда и высокой квалификации, либо дорогостоящего оборудования и реактивов. Поэтому важна разработка приборов, способных проводить диагностику функционального состояния репродуктивных органов непосредственно во время обследования животного, в том числе определять состояние беременности. На наш взгляд, перспективны приборы, основанные на аускультации и анализе шумов кровотока кровеносных сосудов малого таза, который коррелирует с функциональным состоянием репродуктивных органов у животных. Например, у самок крупного рогатого скота начиная с третьего месяца беременности, обнаруживается вибрация передних и средних маточных артерий, вызванная усиленным кровоснабжением матки. Эти вибрации сопровождаются акустическими колебаниями, которые могут быть прослушаны и записаны посредством специальных технических средств и в дальнейшем проанализированы. Таким образом, установив закономерности изменения акустических шумов кровотока на различных сроках беременности, можно разработать устройство, способное в ходе аускультации анализировать эти шумы, индицируя полученный результат. На основании результата ветеринарный специалист может сделать заключение о состоянии животного. Эта идея определила цель нашей работы - разработать и изготовить экспериментальный прибор для ранней диагностики беременности у коров.

Материалы и методика исследований. Работа проведена в хозяйствах Новосибирской области на 86 коровах черно-пестрой породы со сроком беременности 2-3-месяца, 4-7 месяцев, а также небеременных. Наличие беременности и ее срок устанавливали ректально, а также по данным журнала учета искусственного осеменения. Цифровой анализ записанных сигналов и математическую обработку результатов проводили в программах Sound Forge 8.0 и MS Excel 2003 соответственно. Для аускультации и записи шумов кровотока использовали опытный образец прибора, разработанный в лаборатории воспроизводства и технических средств в ветеринарии ГНУ ИЭВС и ДВ Россельхозака-демии. Он представляет собой электронный фонендоскоп с регулируемым усилением, элементами выделения и фильтрации полезного сигнала, выходом для подключения переносного компьютера и головных телефонов, позволяет обнаруживать акустические колебания низкой интенсивности, возникающие в организме животных и записывать их для последующего анализа.

Во всех опытах аускультацию шумов кровеносных сосудов проводили слева и справа в ягодично - крестцовой области, и в области коленной складки, направляя прибор в сторону матки. Полученный сигнал записывали на переносной компьютер, затем проводили анализ его амплитудно-частотной характеристики (АЧХ).

Результаты исследований и их обсуждение. В результате были получены графики амплитудно-частотной характеристики шумов кровеносных сосудов тазовой полости беременных и небеременных коров. Например, на рисунке 1 представлена АЧХ шумов тазовых артерий животных со сроком беременности 2-3 месяца, где по горизонтальной оси отображена частота аускультируемых акустических колебаний (в герцах), а по вертикальной - их интенсивность (в децибелах).

30

Рис.1. Амплитудно-частотная характеристика шумов тазовых артерий животных со сроком беременности 2-3 месяца

На данном рисунке стрелками указаны наиболее достоверные отличия в графиках АЧХ шумов кровеносных сосудов тазовой полости беременных и небеременных коров, а именно, наличие на графике пиков в области 200 Гц и 2000 Гц. В правой части графика между прямыми f и f/ в увеличенном виде показан самый достоверный признак -пик в области 2000 Гц, который встречается у 94,44% обследованных животных со сроком беременности 2-3 месяца и отсутствует у небеременных. Этот пик возникает при увеличении интенсивности шумов в данном диапазоне относительно основной кривой амплитудно-частотной характеристики (прямая L) более чем на 4 Дб. Более подробно вопрос рассмотрен в [1-3]. На основании этих закономерностей был определен принцип работы прибора для ранней диагностики беременности у коров.

Опытный прибор для диагностики беременности выполнен в корпусе бытового фонаря, что обусловлено наличием в нем параболического отражателя, необходимого для усиления полезного сигнала. Внешний вид прибора представлен на рисунке 2, где 1 - акустический датчик, 2 - выключатель питания, 3 - регулятор усиления.

31

Рис. 2. Внешний вид прибора для диагностики беременности

На рисунке 3 представлена тыльная панель прибора, предназначенная для индикации результатов аускультации, а также подключения переносного ПК и наушников.

32

Рис. 3. Тыльная панель прибора для диагностики беременности

Цифрами на рисунке обозначены: 1 - разъем для подключения переносного ПК, 2 - разъем для подключения наушников, 3 - индикатор наличия беременности (низкодостоверный), 4 - индикатор наличия беременности (высокодостоверный), 5 - индикатор включения прибора и уровня заряда аккумулятора, 6 - разъем для подключения периферийного оборудования. Подробно конструкция описана в [4]

Принцип работы устройства следующий: при проведении аускультации шумы внутренних органов животного фокусируются в параболическом отражателе и поступают в акустический датчик, выходной сигнал, которого усиливается малошумящим усилителем, затем выделяется полезный сигнал шумов кровотока тазовых артерий, далее происходит сравнение его амплитуды с уровнями достоверности, установленными при калибровке, по достижении, которых включаются индикаторы, красный (низкодостоверный) и зеленый (высокодостоверный). Подробное описание работы прибора представлено в патенте РФ. [5].

Работа с прибором. С целью установления беременности следует проводить аускультацию с левой и правой стороны тела в области голодной ямки, ориентируя прибор так, чтобы его продольная ось была направлена в область матки животного, для чего необходимо с усилием прижать датчик прибора к поверхности тела, направив его в указанном направлении, что иногда вызывает беспокойство животного. При правильной аускультации с отсутствием помех в наушниках слышен тихий звук, напоминающий журчание воды и свечение индикаторов при наличии беременности. Наиболее часто необходимый сигнал слышен в области левой голодной ямки у животных с упитанностью ниже средней и, наоборот, у животных с упитанностью выше средней обнаружение данного сигнала затруднено.

Интерпретация показаний. Тыльная панель прибора имеет два индикатора, сигнализирующие наличие беременности с различным уровнем достоверности. Индикатор красного цвета свечения - показывает наличие полезного сигнала в анализируемом диапазоне шумов, срабатывание этого индикатора позволяет предположить наличие беременности у животного. И напротив, отсутствие свечения с высокой долей вероятности говорит об отсутствии беременности.

Индикатор зеленого цвета свечения - показывает интенсивность полезного сигнала и достижение им уровня, установленного при калибровке прибора, срабатывание этого индикатора обозначает наличие беременности у обследуемого животного с высокой вероятностью.

Заключение. Прибор имеет достаточно высокую помехозащищенность, однако исходя из принципа его работы, не представляется возможным обеспечить абсолютную устойчивость к помехам (мычание, крики, шум техники). Этот факт повышает вероятность ошибок, теоретически возможная точность диагностики у коров беременности со сроком 2 месяца составляет 94,4%, в настоящее время в производственных условиях достигнута точность 74,2%. Для повышения точности и убедительности результатов можно рекомендовать проводить аускультацию в отдельном тихом помещении индивидуально по одному животному.

ЛИТЕРАТУРА

1. Павлов А.В. Возможность использования приборной аускультации для определения беременности у коров / Соавт.: Е.Ю. Смертина, А.В. Петляковский, Г.М. Стеблева // Сиб. вест. с-х науки. - 2012. - № 2. - С. 61-65.

2. Павлов А.В. Изучение шумов кровотока у коров с различным сроком беременности / Соавт.: Е.Ю. Смертина, А.В. Петляковский. // Современные проблемы ветеринарного акушерства и биотехнологии воспроизведения животных // Материалы междунар. науч.-практ. конф., посвященной 85-летию со дня рождения профессора Г.А. Черемиси-нова и 50-летию создания Воронежской школы ветеринарных акушеров. (18-19 октября 2012 года, г. Воронеж). - Воронеж 2012. - С. 447-450.

3. Павлов А.В. Новый принцип аппаратной диагностики беременности у коров. / А.В. Павлов, Е.Ю. Смертина, А.В. Петляковский // Аграрная наука - сельскохозяйственному производству Монголии, Сибирского региона, Казахстана и Болгарии // Сборник научных докладов XVI международной научно-практической конференции. (29-30 мая 2013 года, г. Улаанбаатар). - Улаанбаатар 2013. - С. 169-171.

4. Пат. 102485 Российская федерация, МПК А61В 7/04. Устройство для аускультации, А.В. Павлов, Е.Ю. Смертина, А.В. Петляковский; заявитель и патентообладатель ГНУ ИЭВС и ДВ Россельхозакадемии. - № 2010134440/14; заявл. 17.08.2010; опубл. 10.03.2011, Бюл. №7. - 7с.

5. Пат. 2471421 Российская федерация, МПК А61В 7/00. Способ диагностики беременности у коров, А.В. Павлов, Е.Ю. Смертина, А.В. Петляковский; заявитель и патентообладатель ГНУ ИЭВС и ДВ Россельхозакадемии. - № 2011144657/14; заявл. 03.11.2011; опубл. 10.01.2013, Бюл. №1. - 7с.

Статистика

Вверх

© Ветеринария 2021