способ электродиагностики вымени крупного рогатого скота и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ электродиагностики вымени крупного рогатого скота, заключающийся в наложении на биологические ткани вымени контактной части электроводов, последовательного пропускания тока по четырем исследуемым долям вымени, по величине которого судят о состоянии вымени животного, отличающийся тем, что через каждую долю вымени пропускают постоянный ток от источника, ток короткого замыкания которого равен 100 мкА, причем при величине тока, протекающего по доле вымени, до 59 мкА считают воспалительный процесс в вымени отсутствующим, при величине тока 51 - 59 мкА диагностируют скрытый воспалительный процесс в ранней стадии, а при токе, превышающем 60 мкА, диагностируют явно выраженный воспалительный процесс в соответствующей доле вымени, причем при диагностике правой и левой передней доли вымени положительный электрод прикладывают к коже соответственно правой или левой передней доли вымени спереди и сбоку на расстоянии 2 см от средней сагиттальной борозды, а отрицательный электрод прикладывают к коже вымени с наружной стороны соответственно правой или левой передней доли на уровне ее середины, при диагностике правой или левой задней доли положительный электрод прикладывают к коже соответственно правой или левой задней доли, отступя соответственно от правой или левой доли и от средней сагиттальной борозды на 2 см, а отрицательный электрод прикладывают на кожу вымени с наружной стороны соответственно правой или левой задней доли на уровне ее середины или ближе к молочному зеркалу.

2. Устройство для электродиагностики вымени крупного рогатого скота, включающее накожные электроды, включенные последовательно с источником питания и микроамперметром, отличающееся тем, что контактная часть каждого электрода выполнена в виде токопроводящей пластины, концы которой загнуты встречно с образованием между ними щели, в которой расположена ионно-обменная прокладка, смоченная физиологическим раствором, а источник питания выполнен в виде источника тока с током короткого замыкания, равным 100 мкА.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к животноводству и ветеринарии, а именно к вопросам охраны труда доярок путем прогнозирования оборонительной реакции крупного рогатого скота (КРС) на ранних стадиях воспалительного процесса, протекающего в вымени коров и, как следствие, исключения травматизма обслуживающего персонала. Предлагаемые способ и устройство могут быть применены на всех имеющихся доильных аппаратах, осуществляющих процесс доения.

Актуальность проблемы заключается в том, что до настоящего времени не существует способа и устройства, позволяющих исключить травматизм у доярок, происходящий при доении коров, путем своевременного предотвращения оборонительной реакции у животного при доении на ранних стадиях воспалительного процесса, протекающего в вымени, которой не диагностируется клинически. Это приводит к тому, что животное травмирует доярку внезапно, проявляя оборонительную реакцию при осуществлении прикосновения доильных стаканов к воспалительному очагу, еще невидимому клинически.

Известен способ для профилактики травматизма доярок от ударов задними конечностями коров путем осуществления их фиксации (Лапин А.П., Копылов В.Г. , Петешев А.И. Фиксатор конечностей крупного рогатого скота, журнал Мясная промышленность N 4, 1993, с. 22).

Известен способ диагностики ранних стадий воспалительного процесса, протекающего в вымени коров, заключающийся в качественном исследовании выдоенного молока по различным методикам (Барабанщиков Н. В., Кугенев П.В. Практикум по молочному делу, М.: Агропромиздат, 1988).

Известен способ, заключающийся в измерении биолэлектрических потенциалов с кожи человека и осуществления оценки электрического состояния кожного покрова (авт. св. СССР N 1782612, кл. A 61 N 1/02, 1990).

К недостаткам известных способов можно отнести следующее:

1. Вышеперечисленные способы не позволяют прогнозировать оборонительную реакцию коров при доении, в результате чего происходит травмирование доярок.

2. Выдаивание молока из вымени также сопровождается оборонительной реакцией животного, приводящее к травмированию доярок, и, кроме того, выдоенное молоко подвергается анализу по трудоемким и длительным методикам, требующим химических реактивов и дополнительной посуды. Точность этих методов не высока.

3. Эти способы не позволяют диагностировать начало воспалительного процесса.

4. При измерении биопотенциалов невозможно оценить электрическое состояние кожи у животного, так как не обеспечивается контакт электрода и кожи через волосяной покров, а при подготовке кожи вымени к наложению электродов путем выстригания и выбривания волоса также приводит к оборонительной реакции животного и, как следствие, к травме обслуживающего персонала.

Известны устройства для стимуляции акупунктурных точек электродами, выполненными в форме клипсы, которая позволяет работать только в области уха человека. Устройством подбираются биотоки, соответствующие биотокам выбранной точки, на основании субъективных ощущений человека (авт. св. СССР N 764686, кл. A 61 N 1/32, 1980). Устройство включает держатель электродов, выполненный в виде клипсы, при этом электроды и выключатель установлены на внутренних плоскостях клипсы, а источник питания размещен на одной из внешних плоскостей. Электронный блок устройства представляет собой генератор, а электроды выполнены из золота и серебра.

Известны конструкции электродов: электрод-щуп, снабженный корпусом с конусообразным наконечником и насадку, выполненную с возможностью закрепления на наконечнике (авт. св. СССР N 680740, кл. A 61 N 1/04, 1979; авт. св. СССР N 464149, кл. A 61 N 1/20, 1971), электроды-присоски (авт. св. СССР N 449729, кл. A 61 N 1/04, 1975), игольчатые электроды (авт. св. СССР N 340426, кл, A 61 N 1/04) и электроды-прищепки (Вершина В.С., Электрокардиография плода у коров в процессе беременности. Дисс. на соиск. уч. ст. канд. ветеринарных наук, 1974).

К недостаткам известных устройств можно отнести следующее:

1. Невозможность его применения при работе с животными, так как электрод (клипса) в силу анатомического строения вымени, которое имеет округлые формы, будет скользить по его поверхности не закрепленным, в то время как этот же электрод (клипса) свободно крепится на ухе человека.

2. Применение дорогостоящих металлов (золота и серебра) также связано с дополнительными расходами, что невозможно позволить при ограниченном бюджете.

3. Сопровождение оборонительной реакции животного при подборе биотоков, соответствующих биотокам выбранной точки, объясняется тем, что при подборе биологической точки у человека, последний свои субъективные ощущения выражает речью, а животное - оборонительной реакцией.

4. Электроды-щупы имеют низкую надежность, так как не обеспечивают контакт электрода и кожи через волосяной покров, и для хорошего контакта требуется создать определенное давление на кожу животного, что как следствие приводит к его оборонительной реакции.

Электроды-присоски при малейшем движении животного отпадают от кожи, подготовленной путем выстригания и выбривания волоса, так как на кожу, покрытую волосом, их вообще невозможно закрепить. Кроме того, использование электродов-прищепок и игольчатых электродов также вызывает оборонительную реакцию животного. Как видно из вышеизложенного, все имеющиеся электроды невозможно применить для исследования животного (их можно лишь использовать в лабораторных экспериментальных условиях на единичных подопытных животных).

К наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу относится способ профилактики травматизма у доярок путем нахождения биологически активных точек и прогнозирования оборонительной реакции у коров по величине биопотенциалов на ранних стадиях воспалительного процесса, протекающего в вымени.

Способ осуществляется путем регистрации токопроводности долей вымени животного для исследования состояния каждой доли (авт. св. СССР N 1197610, кл. A 01 N 7/00, 1985).

Но и этот способ не лишен недостатков:

1. Способ не регистрирует биопотенциалы с кожи, а происходит лишь регистрация с биологически активных точек, в которых сопротивление значительно ниже, чем на коже.

2. Ввиду отсутствия тесного контакта электрода и кожи через волосяной покров невозможно осуществить регистрацию биопотенциалов с биологически активных точек. А так как перед регистрацией биопотенциала требуется подготовка кожи путем выстригания и выбривания, это приводит к оборонительной реакции у животного, наносящего травму обслуживающему персоналу.

3. Наличие оборонительной реакции всегда сопровождается при обнаружении биологически активной точки даже при условии удаления волосяного покрова с вымени, потому что прохождение тока через биологически активную точку всегда сопровождается неприятными ощущениями.

4. Способ не в состоянии осуществить регулировку величины тока, которая бы при прохождении через ткани давала информацию о наличии или отсутствии воспалительного процесса и не вызывала бы раздражающих ощущений, сопровождающихся оборонительной реакцией животного, приводящего к травмированию обслуживающего персонала.

К наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству относится устройство, снабженное накладными электродами-пластинками (Голиков А.Н., Физиология сельскохозяйственных животных М.: 1991), в котором электрод выполнен в виде пластины из электропроводного материала с припаянным к нему проводом для обеспечения его контакта с кожей. Кроме того, между электродом и кожей размещена ионообменная прокладка (например, марля, смоченная физиологическим раствором).

Это устройство также не лишено недостатков:

1. В устройстве требуется осуществить надежную фиксацию электрода клеем или повязками, что невозможно осуществить при исследовании вымени, которое имеет форму, и любые закрепленные на нем электроды будут скользить и падать с его поверхности.

2. Невозможно обеспечить необходимый контакт электрода с кожей из-за постоянного волосяного покрова на коже животного, который требуется выстригать и выбривать, а эти действия сопровождаются оборонительной реакцией животного, приводящей к травмам обслуживающего персонала.

3. Перед каждой установкой электрода на кожу необходимо осуществить наложение между электродом и кожей ионно-обменной прокладки, что увеличивает длительность и трудоемкость процесса. Кроме того, устройство не обеспечивает надежный контакт ионно-обменной прокладки с кожей, что приводит к ее выпадению или смещению относительно электрода, приводящее к искажению показаний.

Решаемой задачей (или целью изобретения) является исключение травматизма обслуживающего персонала путем прогнозирования и предотвращения оборонительной реакции у животных на основе заблаговременной диагностики ранних стадий воспалительного процесса в вымени еще до видимых признаков заболевания, за счет исключения болевых ощущений, возникающих у животного при обследовании в местах приложения электродов, а также упрощение конструкции и снижение трудоемкости измерений за счет обеспечения надежного контакта между электродом и кожей животного через волосяной покров.

Указанная цель достигается тем, что способ, заключающийся в наложении на биологические ткани вымени контактной части электродов, последовательного пропускания тока по четырем долям вымени, по величине которого судят о состоянии вымени животного, при этом через каждую долю вымени пропускают постоянный ток от источника, ток короткого замыкания которого равен 100 мкА, причем при величине тока, протекающего по доле вымени до 50 мкА, считают, что воспалительный процесс в вымени отсутствует, при величине тока 51 - 59 мкА диагностируют скрытый воспалительный процесс в ранней стадии, а при токе, превышающем 60 мкА, диагностируют явно выраженный воспалительный процесс в соответствующей доле вымени, причем при диагностике правой или левой передней доли вымени положительный электрод прикладывают к коже соответственно правой или левой передней доли вымени спереди и сбоку в 2 см от средней сагиттальной борозды, а отрицательный электрод прикладывают к коже вымени с наружной стороны соответственно правой или левой передней доли на уровне ее середины, при диагностике правой или левой задней доли положительный электрод прикладывают к коже соответственно правой или левой задней доли вымени, отступя соответственно правой или левой доли и от средней сагиттальной борозды на 2 см, а отрицательный электрод прикладывают на кожу вымени с наружной стороны соответственно правой или левой задней доли на уровне ее середины или ближе к молочному зеркалу.

Указанная цель достигается тем, что предлагаемое устройство для электродиагностики вымени крупного рогатого скота, включающее накожные электроды, включенные последовательно с источником питания и микроамперметром, в котором контактная часть каждого электрода выполнена в виде токопроводящей пластины, концы которой загнуты встречно с образованием между ними щели, в которой расположена ионно-обменная прокладка, смоченная физиологическим раствором, а источник питания выполнен в виде источника тока с током короткого замыкания, равным 100 мкА.

Таким образом, применение предлагаемого способа дает возможность:

1. Профилактировать травматизм доярок, заранее зная о больном животном как о травмоопасном факторе еще до наличия видимых заболевания за счет своевременной диагностики процесса. Это достигается за счет измерения величины биопотенциалов с кожи вымени. Так при отсутствии воспалительного процесса, величина тока составляет 1 - 50 мкА, а при наличии воспалительного процесса 60 - 100 мкА. В сомнительных случаях 51 - 59 мкА. Животные, у которых зарегистрированы биопотенциалы на коже вымени 60 - 100 мкА, проявляют оборонительную реакцию при доении, что является для доярок сигналом повышенной осторожности при доении коров, а в некоторых случаях и фиксации задних конечностей животного, а также выделения животного в группу больных и своевременного лечения.

2. Диагностировать воспалительный процесс в вымени в стадии запуска коровы и начать его лечение еще до отела, что является мерой профилактики травматизма при доении.

3. На ранней стадии обнаружить заболевание и своевременно начать лечение, которое успешно только на ранних стадиях и экономически выгодно, так как с меньшими затратами на лечение позволяет сохранить молочную продуктивность животного.

Применяя предлагаемое устройство, добиваемся:

1. Регистрации биопотенциалов без болевых ощущений в местах приложения электродов.

2. Регистрации биопотенциалов через электроды, которые обеспечивают контакт с кожей через волосяной покров.

3. Возможности работы в условиях животноводческих ферм, непосредственно в стойле животного, без доставки его к месту исследования, так как устройство является портативным, переносным и не требует питания от сети переменного тока.

Таким образом за счет применения предлагаемого способа появляется возможность профилактировать травматизм доярок и свести его до минимума путем прогнозирования оборонительной реакции коров, так как травмирование чаще происходит внезапно, когда доярка не ожидает удара от ранее спокойного животного, без наличия видимых признаков заболевания. Животное травмирует доярку, проявляя оборонительную реакцию на прикосновение доильных стаканов к воспалительному очагу, еще не видимому клинически, но уже болезненному. Способ безболезненный, не вызывает оборонительной реакции животного, не требует выдаивания молока и его исследования, позволяет быстро и с высокой точностью обследовать все поголовье животных как в период лактации, так и в период запуска, на ранней стадии обнаружить заболевание и начать его лечение, т.е. позволяет сохранить молочную продуктивность животных.

Конструкция электродов технического устройства позволяет осуществить контакт электрода с кожей через волосяной покров и позволяет получить информацию о наличии или отсутствии воспалительного процесса в вымени, не вызывая болевых ощущений (пощипывания, покалывания, зуда, жжения) в местах приложения электродов, так как ручка-регулятор величины переменного сопротивления позволяет ограничить величину тока, проходящего через ткани вымени не более 100 мкА. Как нами установлено, такая величина тока при прохождении через ткани не вызывает неприятных ощущений и оборонительной реакции животного.

Предлагаемый способ электродиагностики вымени крупного рогатого скота, заключающийся в наложении не биологические ткани вымени контактной части электродов, последовательного пропускания тока по четырем исследуемым долям вымени, по величине которого судят о состоянии вымени животного, при этом через каждую долю вымени пропускают постоянный ток от источника, ток короткого замыкания которого равен 100 мкА, причем при величине тока, протекающего по доле вымени до 50 мкА, считают воспалительный процесс в вымени отсутствующим, при величине тока 51 - 59 мкА диагностируют скрытый воспалительный процесс в ранней стадии, а при токе, превышающем 60 мкА, диагностируют явно выраженный воспалительный процесс в соответствующей доле вымени, причем при диагностике правой или левой передней доли вымени положительный электрод прикладывают к коже соответственно правой или левой передней доли вымени спереди и сбоку в 2 см от средней сагиттальной борозды, а отрицательный электрод прикладывают к коже вымени с наружной стороны соответственно правой или левой передней доли на уровне ее середины, при диагностике правой или левой задней доли положительный электрод прикладывают к коже соответственно правой или левой задней доли вымени, отступя соответственно правой или левой доли и от средней сагитальной борозды на 2 см, а отрицательный электрод прикладывают на кожу вымени с наружной стороны соответственно правой или задней доли на уровне ее середины или ближе к молочному зеркалу.

На фиг. 1 представлена схема технического устройства; на фиг. 2 - вид электрода сверху; на фиг. 3 - вид электрода снизу; на фиг. 4 - вид электрода сбоку; на фиг. 5 и 6 - общий вид вымени животного с обозначением мест приложения электродов, слева и справа.

Предлагаемое устройство включает в себя последовательно соединенные источник питания постоянного тока на 9 В (две батарейки с напряжением 4,5 В каждая) 1, переменное сопротивление 2, микроамперметр 3 со шкалой на 10 мкА, два выхода для электродов 4, два электрода 5, ручка-регулятор величины сопротивления 6.

Электроды 5 выполнены в виде пластины 7 из тонкого листового электропроводного материал, причем концы пластины изогнуты навстречу друг другу таким образом, что между ними образована межпластинная щель величиной 4 мм 8 и межпластинное пространство величиной 3 мм 9. Толщина пластины 0,1 - 0,2 мм, ширина 2,4 см, длина 2,5 см. К верхней пластине электрода припаян один конец провода 10, который при работе соединяется вторым концом с прибором. К нижней стороне электрода присоединены цилиндрическая пробковая ручка 11, высотой 3 см, диаметром 1,8 см.

Конструктивно устройство представляет собой коробку высотой 8 см, длиной 21 см, шириной 11 см, весом 1 кг, в которую вмонтированы последовательно соединенные источник питания постоянного тока на 9 В (две батарейки с напряжением 4,5 В каждая), переменное сопротивление, микроамперметр на 100 мкА, два выхода для электродов, 2 электрода, ручка-регулятор величины сопротивления, позволяющая установить такую величину тока, проходящего через ткани, которая не вызывает болевых ощущений и дает информацию о наличии или отсутствии воспалительного процесса в вымени, эта величина 100 мкА.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Электроды с помощью провода подсоединяются к техническому устройству и ручка прибора устанавливается в правое крайнее положение. Ручка является регулятором величины переменного сопротивления и позволяет ограничить величину тока, проходящего через ткани не более 100 мкА. Такая величина тока при прохождении через ткани вымени не вызывает неприятных ощущений и оборонительной реакции животного.

В межпластинное пространство электрода вводится ионно-обменная прокладка, смоченная физиологическим раствором вата или марля, которая удерживается изогнутыми к концам пластинами. Поскольку слой ионно-обменной прокладки достаточно мощный, то через межпластинную щель физиологический раствор обильно смачивает волосы и кожу, чем достигается тесный контакт электрода и кожи, в результате чего биопотенциалы регистрируются техническим устройством без выстригания волосяного покрова.

Без специальной подготовки кожи вымени, т.е. выстригания и выбривания волосяного покрова, к исследуемой доле вымени прикладываются два электрода в следующих участках вымени.

При диагностике воспалительного процесса правой передней доли положительный электрод прикладывается к коже правой передней доли вымени спереди и сбоку, отступая на 2 см от средней сагиттальной борозды, а отрицательный электрод прикладывается на кожу вымени с наружной стороны правой передней доли, на уровне ее середины.

При диагностике воспалительного процесса левой передней доли положительный электрод прикладывается к коже передней доли вымени спереди сбоку, отступая на 2 см от средней сагиттальной борозды, а отрицательный электрод прикладывается к коже вымени с наружной стороны передней доли на уровне ее середины.

При диагностике воспалительного процесса правой доли положительный электрод прикладывается к коже правой задней доли вымени, отступая от правой передней доли и от средней сагиттальной борозды на 2 см, а отрицательный электрод прикладывается на кожу вымени с наружной стороны правой задней доли на уровне ее середины или ближе к молочному зеркалу.

При диагностике воспалительного процесса левой задней доли вымени положительный электрод прикладывается к коже задней доли вымени, отступя от левой передней доли и от средней сагиттальной борозды на 2 см, а отрицательный электрод прикладывается к коже вымени с наружной стороны левой задней доли на уровне ее середины или ближе к молочному зеркалу.

Во время приложения в указанных точках электродов к исследуемой доле вымени происходит протекание тока через ткани исследуемой доли и стрелка микроамперметра отклоняется на определенную величину, причем, как нами установлено, величина тока различная в зависимости от наличия или отсутствия воспалительного процесса. Так при отсутствии воспалительного процесса стрелка микроамперметра отклоняется на 1-5 мкм, при наличии воспалительного процесса, не видимого клинически, на 60 - 110 мкА, в сомнительных случаях на 51 - 59 мкА, точность диагностики 99%, длительность обследования 2 - 3 с. Животные, у которых зарегистрированы биопотенциалы 60 - 100 мкА, проявляют в большей или меньшей степени оборонительную реакцию при доении, что является для доярок сигналом травмоопасности и повышенной осторожности при доении коров, а в некоторых случаях и фиксации задних конечностей животного, а также для выделения животного в группу больных и своевременного лечения.

Способ безболезненный, не вызывает оборонительной реакции у животного, не требует выдаивания молока и его исследования, позволяет прогнозировать оборонительную реакцию животного и тем самым профилировать травматизм у доярок, быстро и с высокой точностью обследовать все поголовье животных как в период лактации, так и в период запуска, на ранней стадии обнаружить заболевание и своевременно начать лечение, которое успешно только на ранних стадиях и экономически выгодно, так как с меньшими затратами на лечение позволяет сохранить продуктивность животных.

Техническое устройство работает следующим образом.

Перед наложением электродов на кожу в межпластинное пространство электрода вводится ионно-обменная прокладка, (смоченная физиологическим раствором ваты или марли), которая удерживается изогнутыми концами пластины. Прокладку нет необходимости менять при обследовании всего поголовья животных ферм, что значительно сокращает затраты труда, необходимо лишь периодически увлажнять ее физиологическим раствором через межпластную щель. Ручка переменного сопротивления устанавливается в крайнее правое положение, что позволяет ограничить величину тока, проходящего через ткани не более 100 мкА. Такая величина тока при прохождении через ткани вымени не вызывает болевых ощущений и оборонительной реакции животного. Электроды присоединяются к прибору через выводы из электродов и прикладываются к коже вымени в определенных участках, вследствие чего происходит протекание тока через ткани вымени. Ток от положительного полюса источника проходит через переменное сопротивление прибора, через положительный электрод, ткани вымени, отрицательный электрод, микроамперметр и замыкается на минусовом конце источника питания.

В зависимости от наличия или отсутствия воспалительного процесса в вымени величина тока различна и стрелка микроамперметра отклоняется на различной величине. Так при отсутствии воспалительного процесса стрелка микроамперметра отклоняется на 1 - 50 мкА, при наличии воспалительного процесса на 60 - 100 мкА, в сомнительный случаях на 51 - 59 мкА.

Таким образом, применяя предлагаемый способ и устройство для его осуществления, появляется возможность прогнозировать оборонительную реакцию коров при доении на основе диагностики ранней стадии воспалительного процесса в вымени по величине биопотенциалов, и как следствие - предотвращать травматизм у доярок.

Предлагаемый способ подтвержден следующими исследованиями: в условиях Абакумцевского животноводческого комплекса Некрасовского района Ярославской области, в течение трех месяцев с августа по ноябрь 1994 г., проведено обследование 249 коров на наличие воспалительного процесса в вымени, по результатам исследования молока с мастидином и по величине биопотенциалов еще до видимых признаков заболевания, из них 200 в стадии лактации, 49 в стадии запуска. Из 200 коров, находящихся в стадии лактации, выявление 26 голов с воспалительными процессами в вымени, не диагностируемыми клинически, но при исследовании молока с мастидином, дающим положительную реакцию на наличие воспалительного процесса. У этих животных величина биопотенциалов, регистрируемых с кожи вымени, составляя 60 - 100 мкА и наблюдалась оборонительная реакция при доении, в то время как у 169 животных, давших отрицательную реакцию при исследовании молока с мастидном, величина биопотенциалов составляла 1 - 50 мкА. У 5 животных наблюдалась сомнительная реакция при исследовании молока с мастидином. Величина биопотенциалов у этих животных составляла 51 - 59 мкА, оборонительной реакции у этих животных при доении не наблюдалось. Однако через два дня реакция на мастидин у этих животных была положительной, а величина биопотенциалов составляла 60 - 110 мкА и наблюдалась оборонительная реакция при доении.

Сорок девять коров, находящихся в запуске, не были исследованы мастидином, так как из вымени молоко не выделялось. При регистрации величины биопотенциалов у 37 коров величина биопотенциалов составляла 1 - 50 мкА, у 19-и 60 - 100. Впоследствии, после отела у этих животных был зарегистрирован воспалительный процесс в вымени в клинической стадии. Таким образом по величине биопотенциалов вымени в стадии запуска коровы можно диагностировать воспалительный процесс и начать его лечить до отела и тем самым предотвратить травматизм доярок при доении только что отелившихся животных.