RU2808377C1 - Method of early diagnostics of postpartum endometritis in dairy cows - Google Patents
Method of early diagnostics of postpartum endometritis in dairy cows Download PDFInfo
- Publication number
- RU2808377C1 RU2808377C1 RU2022121826A RU2022121826A RU2808377C1 RU 2808377 C1 RU2808377 C1 RU 2808377C1 RU 2022121826 A RU2022121826 A RU 2022121826A RU 2022121826 A RU2022121826 A RU 2022121826A RU 2808377 C1 RU2808377 C1 RU 2808377C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensors
- inflammation
- parameters
- endometritis
- mucus
- Prior art date
Links
- 208000004145 Endometritis Diseases 0.000 title claims abstract description 29
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 title claims abstract 3
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 claims abstract description 39
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 claims abstract description 37
- 210000003097 mucus Anatomy 0.000 claims abstract description 30
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000013399 early diagnosis Methods 0.000 claims description 5
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 abstract description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 23
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 20
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 5
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 5
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 4
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 4
- 230000001850 reproductive effect Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 238000012549 training Methods 0.000 description 3
- 102100024321 Alkaline phosphatase, placental type Human genes 0.000 description 2
- 208000021129 Postpartum disease Diseases 0.000 description 2
- 210000002919 epithelial cell Anatomy 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 210000000440 neutrophil Anatomy 0.000 description 2
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 2
- 108010031345 placental alkaline phosphatase Proteins 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 208000003142 Retained Placenta Diseases 0.000 description 1
- 206010038758 Retained placenta or membranes Diseases 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000002380 cytological effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000003205 diastolic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 210000000416 exudates and transudate Anatomy 0.000 description 1
- 210000004392 genitalia Anatomy 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 208000027866 inflammatory disease Diseases 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 210000005075 mammary gland Anatomy 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 210000004877 mucosa Anatomy 0.000 description 1
- 230000035935 pregnancy Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000004393 prognosis Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 210000000664 rectum Anatomy 0.000 description 1
- 230000009933 reproductive health Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000035488 systolic blood pressure Effects 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 210000004291 uterus Anatomy 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области ветеринарии, в частности к ветеринарному акушерству.The invention relates to the field of veterinary medicine, in particular to veterinary obstetrics.
Послеродовой эндометрит - воспаление преимущественно слизистой оболочки матки. В зависимости от характера воспаления послеродовой эндометрит подразделяется на катаральный, гнойно-катаральный и фибринозный. Считается, что основной формой проявления послеродового эндометрита у коров является гнойно-катаральный эндометрит. Клинические признаки заболевания проявляются на 6-7 или 8-10 дни после родов. В первом случае эндометрит развивается, как правило, на фоне задержания последа или острой субинволюции матки. Из половых органов животного при его лежании, натуживании или массаже через прямую кишку выделяется в большом количестве гнойно-слизистый, гнойный или серозно-гнойный экссудат жидкой консистенции, серо-бурого или желто-бурого цвета. Послеродовой эндометрит регистрируется у 20-57% отелившихся коров [Нежданов А.Г., Мисайлов В.Д., Шахов А.Г. Болезни органов размножения у коров и проблемы их диагностики, терапии и профилактики // Актуальные проблемы болезней органов размножения и молочной железы у животных. Матер. Международ, научно-практ.конф., посвященной 35-летию ВНИВИПиТ. Воронеж, 2005. - С. 8-11].Postpartum endometritis is an inflammation of the predominantly uterine mucosa. Depending on the nature of the inflammation, postpartum endometritis is divided into catarrhal, purulent-catarrhal and fibrinous. It is believed that the main form of manifestation of postpartum endometritis in cows is purulent-catarrhal endometritis. Clinical signs of the disease appear 6-7 or 8-10 days after birth. In the first case, endometritis develops, as a rule, against the background of retained placenta or acute subinvolution of the uterus. From the genital organs of an animal, when lying down, straining or massaging, a large amount of purulent-mucous, purulent or serous-purulent exudate of a liquid consistency, gray-brown or yellow-brown in color is released through the rectum. Postpartum endometritis is recorded in 20-57% of calving cows [Nezhdanov A.G., Misailov V.D., Shakhov A.G. Diseases of the reproductive organs in cows and problems of their diagnosis, therapy and prevention // Current problems of diseases of the reproductive organs and mammary gland in animals. Mater. International, scientific and practical conference dedicated to the 35th anniversary of VNIVIPiT. Voronezh, 2005. - P. 8-11].
Отсутствие в условиях производства квалифицированной и своевременной диагностики заболеваний репродуктивных органов коров и соответственно их адекватного лечения порождает широкое распространение этих патологий среди маточного поголовья хозяйств, и, как следствие увеличение доли болезней репродуктивных органов в общей заболеваемости скота И.В. Гордеева, 2005).The absence in production conditions of qualified and timely diagnosis of diseases of the reproductive organs of cows and, accordingly, their adequate treatment gives rise to the widespread spread of these pathologies among the breeding stock of farms, and, as a consequence, an increase in the share of diseases of the reproductive organs in the overall morbidity of livestock I.V. Gordeeva, 2005).
Известен способ цитологической диагностики послеродовой патологии у коров. Сущность метода заключается в микроскопическом исследовании клеток эпителия (поверхностных, парабазальных, базальных). При превалирующем количестве поверхностных клеток (49-60%) диагностируется нормальное течение послеродового периода, при преобладании парабазальных эпителиальных клеток диагностируется осложненное его течение [RU 2304773 С2, G01N 33/48, А61В 10/00, A01K 67/02, 20.08.2007 Бюл. №23].There is a known method for cytological diagnosis of postpartum pathology in cows. The essence of the method is a microscopic examination of epithelial cells (superficial, parabasal, basal). With a predominant number of superficial cells (49-60%), a normal course of the postpartum period is diagnosed, with a predominance of parabasal epithelial cells, its complicated course is diagnosed [RU 2304773 C2, G01N 33/48, A61B 10/00, A01K 67/02, 08/20/2007 Bulletin . No. 23].
Недостатком данного способа является использование в более поздние сроки, высокая стоимость реактивов, требует определенных затрат времени, высокой квалификации специалистов и недостаточно технологичны в условиях производства.The disadvantage of this method is its use at a later date, the high cost of reagents, it requires a certain amount of time, highly qualified specialists and is not technologically advanced enough in production conditions.
Известен способ прогнозирования послеродовых заболеваний у коров путем измерения величины артериального давления в области хвостовой артерии с использованием медицинского тонометра на 220-275 дни беременности двукратно. При выявлении среднего систолического артериального давления более 120 мм.рт.ст. и диастолического более 80 мм рт.ст.прогнозируют развитие осложнений послеродового периода [RU 2380903 C1, A01K 67/02, 10.02.2010 Бюл. №4].There is a known method for predicting postpartum diseases in cows by measuring blood pressure in the area of the caudal artery using a medical tonometer twice on days 220-275 of pregnancy. If the average systolic blood pressure is detected more than 120 mmHg. and diastolic more than 80 mm Hg predict the development of complications in the postpartum period [RU 2380903 C1, A01K 67/02, 02/10/2010 Bull. No. 4].
Недостатком данного способа является трудоемкость в его исполнении, связанная с фиксацией животных, а также невысокая точность - 72,7%.The disadvantage of this method is the labor intensity in its implementation associated with fixation of animals, as well as low accuracy - 72.7%.
Известен способ прогнозирования послеродовых заболеваний у коров путем определения за 15 дней до отела в крови содержания положительных нейтрофилов в стимулированном НСТ-тесте и концентрации плацентарной щелочной фосфатазы с последующим расчетом коэффициента, определенным соотношением содержания положительных нейтрофилов и концентрации плацентарной щелочной фосфатазы [RU 2740531 C1, G01N 33/48, 15.01.2021, Бюл. №2].There is a known method for predicting postpartum diseases in cows by determining 15 days before calving in the blood the content of positive neutrophils in the stimulated NBT test and the concentration of placental alkaline phosphatase, followed by calculating the coefficient determined by the ratio of the content of positive neutrophils and the concentration of placental alkaline phosphatase [RU 2740531 C1, G01N 33/48, 01/15/2021, Bulletin. No. 2].
Недостатком данного способа является отсутствие в условиях производства квалифицированных кадров, лабораторного оборудования, а также затраты времени.The disadvantage of this method is the lack of qualified personnel and laboratory equipment in production conditions, as well as the time required.
Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является способ прогнозирования послеродовых эндометритов у коров на основании наличия слизистой пробки через 24-48 часов после родов [RU 2019135 C1, А61В 10/00, опубл. 15.09.1994].The closest technical solution, taken as a prototype, is a method for predicting postpartum endometritis in cows based on the presence of a mucus plug 24-48 hours after birth [RU 2019135 C1, A61B 10/00, publ. 09/15/1994].
Однако данный способ является недостаточно диагностически информативным. При наличии слизистой пробки воспалительные заболевания развиваются у значительной части новотельных коров.However, this method is not diagnostically informative enough. In the presence of a mucus plug, inflammatory diseases develop in a significant proportion of fresh cows.
Цель изобретения - разработка экспрессного, информативного способа ранней диагностики и прогнозирования послеродового эндометрита у коров путем анализа шеечно-вагинальной слизи с применением газовых сенсоров в устройстве «электронный нос-диагност».The purpose of the invention is to develop an express, informative method for early diagnosis and prediction of postpartum endometritis in cows by analyzing cervical-vaginal mucus using gas sensors in an “electronic nose-diagnostic” device.
Для решения технической задачи предложен способ ранней диагностики развития эндометрита у коров, включающий отбор 5-10 мл шеечно-вагинальной слизи у коровы, помещение ее в стерильную пробирку, перенос к прибору «электронный нос-диагност» с массивом сенсоров «Bio» для анализа биопроб, прогрев его и проверку стабильности сенсоров в течение 5-10 мин. согласно паспорту, отбор ватной палочкой слизи не менее 0,5 мл для жидкой и 0,1 г для густой пробы, перенос палочки на чашку Петри и измерение летучих соединений сенсорами в течение 60-80 сек, прерывание измерения и расчет 6 параметров качественного состава летучих соединений пробы путем деления максимальных сигналов сенсоров при измерении попарно dƒi/dƒj и фиксировании числа положительных попаданий в границы с меткой «воспаление», при этом положительными являются попадания расчетного значения для пробы в интервалы значений параметров «воспаление»: dƒ1/dƒ5=[0,84-0,96]; dƒ2/dƒ3=[0,60-0,79]; dƒ3/dƒ5=[0,60-0,75]; dƒ3/dƒ8=[0,24-0,30]; dƒ6/dƒ8=[0,10-0,13]; dƒ7/dƒ8=[0,080-0,13], где индексы соответствуют номеру сенсоров в массиве, а dƒ1 – dƒ8 – отклики всех сенсоров, Гц; и при числах положительных попаданий в границы: от 0 до 2-х параметров в «воспаление» диагностируют норму; от 3-х до 4-х параметров «воспаления» диагностируют начальную/мало выраженную стадию эндометрита; более 4-х положительных параметров «воспаления» диагностируют эндометрит.To solve a technical problem, a method for early diagnosis of the development of endometritis in cows is proposed, including collecting 5-10 ml of cervical-vaginal mucus from a cow, placing it in a sterile tube, transferring it to an “electronic nose-diagnostic” device with an array of “Bio” sensors for analyzing biosamples , warming it up and checking the stability of the sensors for 5-10 minutes. according to the passport, selecting at least 0.5 ml of mucus with a cotton swab for a liquid sample and 0.1 g for a thick sample, transferring the stick to a Petri dish and measuring volatile compounds with sensors for 60-80 seconds, interrupting the measurement and calculating 6 parameters of the qualitative composition of volatiles sample connections by dividing the maximum sensor signals when measuring in pairs dƒi/dƒj and fixing the number of positive hits within the boundaries labeled “inflammation”, while positive ones are hits of the calculated value for the sample in the intervals of the “inflammation” parameter values: dƒ1/dƒ5=[0.84-0.96]; dƒ2/dƒ3=[0.60-0.79]; dƒ3/dƒ5=[0.60-0.75]; dƒ3/dƒ8=[0.24-0.30]; dƒ6/dƒ8=[0.10-0.13]; dƒ7/dƒ8=[0.080-0.13], where the indices correspond to the number of sensors in the array, and dƒ1– dƒ8– responses of all sensors, Hz; and when the number of positive hits within the boundaries: from 0 to 2 parameters in “inflammation”, the norm is diagnosed; from 3 to 4 parameters of “inflammation” diagnose the initial/mild stage of endometritis; more than 4 positive parameters of “inflammation” diagnose endometritis.
Изобретение позволяет определять группы риска развития эндометрита у коров путем анализа слизи с применением газовых сенсоров в устройстве «электронный нос-диагност».The invention makes it possible to determine risk groups for developing endometritis in cows by analyzing mucus using gas sensors in an “electronic nose-diagnostic” device.
Для пояснения способа приведены фото отобранных проб слизи в пробирках с ватными тампонами (фиг. 1) и фото процесса измерения летучих молекул над тампоном устройством «электронный нос-диагност» (фиг. 2)To explain the method, photos of selected mucus samples in test tubes with cotton swabs are shown (Fig. 1) and a photo of the process of measuring volatile molecules over the swab with an “electronic nose-diagnostic” device (Fig. 2)
Способ ранней диагностики развития эндометрита у коров осуществляется следующим образом.A method for early diagnosis of the development of endometritis in cows is carried out as follows.
Отбор проб шеечно-вагинальной слизи от коровы не менее 5-10 мл осуществляется в стерильную полимерную пробирку с наполнителем (фиг. 1). Пробирку закрывают и переносят к прибору, который может быть расположен в любом месте хозяйства, кроме мест содержания животных. Для исследования материала применяют пробирки (зонд-тампон с хлопковым наконечником) и детектирующее устройство типа «электронный нос-диагност» [Мобильное устройство на основе массива сенсоров для анализа биопроб малого объема. RU 2764964 C1, G01N 27/12, 24.01.2022 Бюл. №3]. Прибор оснащен массивом сенсоров с торговым наименованием «Bio©» (ООО «Сенсорика-Новые технологии». Россия), прогревают его в течение 5-10 мин и проверяют стабильность сенсоров согласно паспорту (Kuchmenko, Т.А. Portable electronic nose system for fast gynecological-conditions diagnosis in consulting room: A case study / T.A. Kuchmenko et. al // Sensors and Actuators: B. Chemical Chemical 358 (2022) 131538: (1-12). Отбирают ватной палочкой не менее 0,5 мл жидкой слизи и 0,1 г густой, переносят палочку со слизью на чашку Петри и измеряют летучие соединения сенсорами в течение 60-80 с (фиг.1, 2). После истечения указанного времени прерывают его и переносят прибор на подставку. При этом в программном обеспечении прибора фиксируют отклики всех сенсоров (dƒ1-8, Гц), рассчитывают шесть параметров, которые отражают качественный состав летучих соединений пробы. Для этого делят максимальные сигналы сенсоров попарно dƒi/dƒj, где i и j - номера сенсоров в массиве (они постоянны и регламентированы производителем). Полученные значения сопоставляют с референтными границами, которые получены при обучении прибора по пробам от здоровых, больных, пролеченных животных. Эти границы наиболее тесно связаны с химическими веществами, которые содержит слизь при воспалении и развитии эндометрита, а также при разной степени выраженности, и регистрируют группу животных с диагнозом «воспаление». Фиксируют число положительных попаданий в границы с меткой «воспаление». Далее принимают решение о состоянии репродуктивного здоровья животного в соответствии с числом положительных попаданий измеренного и рекомендованного значений в группе «воспаление». Животное считается здоровым (норма), если 0-2 параметра для измеренной пробы положительны; у животного начальная/мало выраженная стадия эндометрита, если положительными являются от 3 до 4 параметров воспаления; у животного эндометрит, если более 4х положительных параметров совпадают с границами воспаления. Положительными являются попадания расчетного значения для пробы в интервалы значений параметров «воспаление»: dƒ1/dƒ5=[0,84-0,96]; dƒ2/dƒ3=[0,60-0,79]; dƒ3/dƒ5=[0,60-0,75]; dƒ3/dƒ8=[0,24-0,30]; dƒ6/dƒ8=[0,10-0,13]; dƒ7/dƒ8=[0,080-0,13].Sampling of cervical-vaginal mucus from a cow of at least 5-10 ml is carried out in a sterile polymer tube with filler (Fig. 1). The test tube is closed and transferred to the device, which can be located anywhere on the farm, except where animals are kept. To study the material, test tubes (a swab probe with a cotton tip) and a detecting device of the “electronic nose-diagnostic” type [A mobile device based on an array of sensors for the analysis of small-volume biosamples are used. RU 2764964 C1, G01N 27/12, 01/24/2022 Bulletin. No. 3]. The device is equipped with an array of sensors with the trade name “Bio©” (Sensorika-New Technologies LLC. Russia), it is heated for 5-10 minutes and the stability of the sensors is checked according to the passport (Kuchmenko, T.A. Portable electronic nose system for fast gynecological-conditions diagnosis in consulting room: A case study / TA Kuchmenko et. al // Sensors and Actuators: B. Chemical Chemical 358 (2022) 131538: (1-12) Take at least 0.5 ml of liquid mucus with a cotton swab and 0.1 g thick, transfer the stick with mucus to a Petri dish and measure volatile compounds with sensors for 60-80 s (Fig. 1, 2). After the specified time has elapsed, interrupt it and transfer the device to the stand. In this case, in the software device, the responses of all sensors are recorded (dƒ 1-8 , Hz), six parameters are calculated that reflect the qualitative composition of the volatile compounds of the sample. To do this, the maximum signals of the sensors are divided in pairs dƒ i / dƒ j , where i and j are the numbers of sensors in the array (they are constant and regulated by the manufacturer). The obtained values are compared with reference limits, which were obtained when training the device using samples from healthy, sick, and treated animals. These boundaries are most closely related to the chemicals that mucus contains during inflammation and the development of endometritis, as well as with varying degrees of severity, and register a group of animals diagnosed with inflammation. The number of positive hits within the boundaries labeled “inflammation” is recorded. Next, a decision is made on the state of the animal’s reproductive health in accordance with the number of positive hits of the measured and recommended values in the “inflammation” group. The animal is considered healthy (normal) if 0-2 parameters for the measured sample are positive; the animal has an initial/mild stage of endometritis, if 3 to 4 parameters of inflammation are positive; an animal has endometritis if more than 4 positive parameters coincide with the boundaries of inflammation. Positive results are when the calculated value for the sample falls within the range of values of the “inflammation” parameters: dƒ 1 /dƒ 5 =[0.84-0.96]; dƒ 2 /dƒ 3 = [0.60-0.79]; dƒ 3 /dƒ 5 = [0.60-0.75]; dƒ 3 /dƒ 8 =[0.24-0.30]; dƒ 6 /dƒ 8 = [0.10-0.13]; dƒ 7 /dƒ 8 = [0.080-0.13].
Способ демонстрируется следующими примерами.The method is demonstrated by the following examples.
Пример 1. В ходе клинико-акушерского осмотра у здоровых коров (заключение ветеринарного врача по результатам исследований - см. табл. 1, столбец 10) под инвентарными номерами 4918, 4648, 1.1354, 151.1.9, 1, 14181, O1, 15228, 2172 отобраны пробы слизи объемом не менее 5-10 мл. Пробы помещали в стерильные полимерные пробирки с наполнителем (фиг. 1). Пробирки закрывали и переносили к прибору «электронный нос-диагност». Прибор оснащен массивом сенсоров с торговым наименованием «Bio©», его предварительно готовили к измерению, прогревая в течение 5-10 мин. и проверяя стабильность сенсоров согласно паспорту. Отбирали ватной палочкой не менее 0,5 мл жидкой слизи и 0,1 г густой, переносили палочку со слизью на чашку Петри и измеряли летучие соединения сенсорами в течение 60-80 сек (фиг. 1, 2). После истечения указанного времени прерывали его и переносили прибор на подставку, при этом сенсоры восстанавливались в течение 120-140 сек. Пробы измеряли поочередно. При этом в программном обеспечении прибора фиксировали отклики всех сенсоров в массиве (dƒ1-8, Гц). Рассчитывали шесть параметров, которые отражают качественный состав летучих соединений пробы. Для этого делили максимальные сигналы сенсоров попарно dƒi/dƒj, где i и j номера сенсоров в массиве (они постоянны и регламентированы производителем). Полученные значения (табл. 1) сопоставляли с референтными границами, которые получены ранее при обучении прибора по пробам от здоровых, больных, животных после лечения. Эти границы наиболее тесно связаны с химическими веществами, которые содержит слизь при воспалении и развитии эндометрита, а также при разной степени выраженности воспаления и отделяют группу животных с диагнозом «воспаление» от здоровых. Фиксировали число положительных попаданий в границы с меткой «воспаление» (табл. 1, столбец 11). Далее принимали решение о состоянии клинико-акушерского статуса животного в соответствие с числом положительных попаданий измеренного и рекомендованного значений в группе «воспаление». Животное считается здоровым (норма), если 0-2 параметра для измеренной пробы положительные. Положительными являются попадания расчетного значения для пробы в интервалы значений параметров «воспаление»: dƒ1/dƒ5=[0,84-0,96]; dƒ2/dƒ3=[0,60-0,79]; dƒ3/dƒ5=[0,60-0,75]; dƒ3/dƒ8=[0,24-0,30]; dƒ6/dƒ8=[0,10-0,13]; dƒ7/dƒ8=[0,080-0,13].Example 1. During a clinical and obstetric examination of healthy cows (a veterinarian’s conclusion based on research results - see Table 1, column 10) under accession numbers 4918, 4648, 1.1354, 151.1.9, 1, 14181, O1, 15228, 2172 mucus samples with a volume of at least 5-10 ml were collected. The samples were placed in sterile polymer tubes with filler (Fig. 1). The tubes were closed and transferred to the “electronic nose-diagnostic” device. The device is equipped with an array of sensors with the trade name “Bio©”; it was previously prepared for measurement by heating it for 5-10 minutes. and checking the stability of the sensors according to the data sheet. We took at least 0.5 ml of liquid mucus and 0.1 g of thick mucus with a cotton swab, transferred the stick with mucus to a Petri dish and measured volatile compounds with sensors for 60-80 seconds (Fig. 1, 2). After the specified time had expired, it was interrupted and the device was transferred to the stand, while the sensors were restored within 120-140 seconds. The samples were measured one at a time. At the same time, the responses of all sensors in the array were recorded in the device software (dƒ 1-8 , Hz). Six parameters were calculated that reflect the qualitative composition of volatile compounds in the sample. To do this, we divided the maximum sensor signals in pairs dƒ i /dƒ j , where i and j are the numbers of sensors in the array (they are constant and regulated by the manufacturer). The obtained values (Table 1) were compared with the reference limits that were obtained earlier when training the device using samples from healthy, sick, and animals after treatment. These boundaries are most closely related to the chemicals that mucus contains during inflammation and the development of endometritis, as well as with varying degrees of inflammation and separate the group of animals diagnosed with inflammation from healthy ones. The number of positive hits within the boundaries labeled “inflammation” was recorded (Table 1, column 11). Next, a decision was made on the clinical and obstetric status of the animal in accordance with the number of positive hits of the measured and recommended values in the “inflammation” group. The animal is considered healthy (normal) if 0-2 parameters for the measured sample are positive. Positive results are when the calculated value for the sample falls within the range of values of the “inflammation” parameters: dƒ 1 /dƒ 5 =[0.84-0.96]; dƒ 2 /dƒ 3 = [0.60-0.79]; dƒ 3 /dƒ 5 =[0.60-0.75]; dƒ 3 /dƒ 8 =[0.24-0.30]; dƒ 6 /dƒ 8 = [0.10-0.13]; dƒ 7 /dƒ 8 = [0.080-0.13].
Из 9 проб с выводом ветеринарного специалиста совпадают 8 результатов тестирования. Проба 15119 на момент измерения относилась к группе здоровых животных, но через 2 недели были зафиксированы признаки развития послеродового эндометрита (табл. 1, проверочная выборка). Это значит, что на момент исследования у животного состояние было уже отличным от нормы.Of the 9 samples, 8 test results coincide with the conclusion of the veterinary specialist. Sample 15119 at the time of measurement belonged to the group of healthy animals, but after 2 weeks signs of the development of postpartum endometritis were recorded (Table 1, verification sample). This means that at the time of the study the animal’s condition was already different from the norm.
Способ осуществим.The method is feasible.
Пример 2.Example 2.
В ходе клинического осмотра у здоровых коров (заключение ветеринарного специалиста по результатам исследований - см. табл. 1, столбец 10) под инвентарными номерами 4098, 183500, 18222, 9978, 3420, 522265, 522190, 8926, 64, 2238, 4768 ветеринарным врачом отобраны пробы слизи объемом не менее 5-10 мл. Пробы помещали в стерильные пробирки (фиг. 1). Пробирки закрывали и переносили к прибору «электронный нос-диагност». Прибор оснащен массивом сенсоров с торговым наименованием «Bio©», его предварительно готовили к измерению, прогревая в течение 5-10 мин. и проверяя стабильность сенсоров согласно паспорту. Отбирали ватной палочкой не менее 0,5 мл жидкой слизи и 0,1 г для густой, переносили палочку со слизью на чашку Петри и измеряли летучие соединения сенсорами в течение 60-80 сек (фиг. 2). После истечения указанного времени прерывали его и переносили прибор на подставку, при этом сенсоры восстанавливались в течение 120-140 сек. Пробы измеряли поочередно. При этом в программном обеспечении прибора фиксировали отклики всех сенсоров в массиве (dƒ1-8, Гц). Рассчитывали шесть параметров, которые отражают качественный состав летучих соединений пробы. Для этого делили максимальные сигналы сенсоров попарно dƒi/dƒj, где i и j -номера сенсоров в массиве (они постоянны и регламентированы производителем). Полученные значения (табл. 1) сопоставляли с референтными границами, которые получены ранее при обучении прибора по пробам от здоровых, больных, пролеченных животных. Эти границы наиболее тесно связаны с химическими веществами, которые содержит слизь при воспалении и развитии эндометрита, а также при разной степени выраженности воспаления и отделяют группу животных с диагнозом «воспаление» от здоровых. Фиксировали число положительных попаданий в границы с меткой «воспаление» (табл. 1, столбец 11). Далее принимали решение о состоянии гинекологического здоровья животного в соответствие с числом положительных попаданий измеренного и рекомендованного значений в группе «воспаление». Животное считается здоровым (норма), если 0-2 параметра для измеренной пробы положительные. Положительными являются попадания расчетного значения для пробы в интервалы значений параметров «воспаление»: dƒ1/dƒ5=[0,84-0,96]; dƒ2/dƒ3=[0,60-0,79]; dƒ3/dƒ5=[0,60-0,75]; dƒ3/dƒ8=[0,24-0,30]; dƒ6/dƒ8=[0,10-0,13]; dƒ7/dƒ8=[0,080-0,13].During a clinical examination of healthy cows (conclusion of a veterinary specialist based on research results - see Table 1, column 10) under inventory numbers 4098, 183500, 18222, 9978, 3420, 522265, 522190, 8926, 64, 2238, 4768 by a veterinarian mucus samples with a volume of at least 5-10 ml were taken. Samples were placed in sterile tubes (Fig. 1). The tubes were closed and transferred to the “electronic nose-diagnostic” device. The device is equipped with an array of sensors with the trade name “Bio©”; it was previously prepared for measurement by heating it for 5-10 minutes. and checking the stability of the sensors according to the data sheet. We took at least 0.5 ml of liquid mucus and 0.1 g of thick mucus with a cotton swab, transferred the stick with mucus to a Petri dish and measured volatile compounds with sensors for 60-80 seconds (Fig. 2). After the specified time had expired, it was interrupted and the device was transferred to the stand, while the sensors were restored within 120-140 seconds. The samples were measured one at a time. At the same time, the responses of all sensors in the array were recorded in the device software (dƒ 1-8 , Hz). Six parameters were calculated that reflect the qualitative composition of volatile compounds in the sample. To do this, we divided the maximum sensor signals in pairs dƒ i /dƒ j , where i and j are the numbers of sensors in the array (they are constant and regulated by the manufacturer). The obtained values (Table 1) were compared with the reference limits that were obtained earlier when training the device using samples from healthy, sick, and treated animals. These boundaries are most closely related to the chemicals that mucus contains during inflammation and the development of endometritis, as well as with varying degrees of inflammation and separate the group of animals diagnosed with inflammation from healthy ones. The number of positive hits within the boundaries labeled “inflammation” was recorded (Table 1, column 11). Next, a decision was made on the state of the animal’s gynecological health in accordance with the number of positive hits of the measured and recommended values in the “inflammation” group. The animal is considered healthy (normal) if 0-2 parameters for the measured sample are positive. Positive results are when the calculated value for the sample falls within the range of values of the “inflammation” parameters: dƒ 1 /dƒ 5 =[0.84-0.96]; dƒ 2 /dƒ 3 = [0.60-0.79]; dƒ 3 /dƒ 5 =[0.60-0.75]; dƒ 3 /dƒ 8 =[0.24-0.30]; dƒ 6 /dƒ 8 = [0.10-0.13]; dƒ 7 /dƒ 8 = [0.080-0.13].
Оценка состояния всех проб совпала с выводом специалиста.The assessment of the condition of all samples coincided with the specialist’s conclusion.
Способ осуществим.The method is feasible.
Пример 3.Example 3.
Проверка способа на отдельной выборке вслепую, с последующим контролем состояния ветеринарным специалистом, показала надежность и правильность результатов (табл. 1 - проверочная выборка), а также большей однозначности в оценке состояния животных.Testing the method on a separate sample blindly, with subsequent monitoring of the condition by a veterinary specialist, showed the reliability and correctness of the results (Table 1 - test sample), as well as greater unambiguity in assessing the condition of the animals.
Из представленных примеров видно, что предлагаемый способ ранней диагностики послеродового эндометрита у коров по составу легко летучих соединений слизи отличается высокой чувствительностью, простотой и надежностью, позволяет существенно упростить и повысить контроль эффективности лечения воспалительного процесса, снизить экономические и временные затраты на клинические и лабораторные исследования, анализ их результатов, сформировать базу данных и составить индивидуальную карту состояния животного по результатам, оценить терапевтическую эффективность и на более ранней стадии установить начало воспалительного процесса.From the presented examples it is clear that the proposed method for the early diagnosis of postpartum endometritis in cows based on the composition of easily volatile mucus compounds is highly sensitive, simple and reliable, can significantly simplify and increase control over the effectiveness of treatment of the inflammatory process, reduce economic and time costs for clinical and laboratory studies, analysis of their results, forming a database and drawing up an individual map of the animal’s condition based on the results, assessing therapeutic effectiveness and establishing the onset of the inflammatory process at an earlier stage.
Уменьшение времени детектирования летучих компонентов над пробами слизи менее 60 сек приводят к появлению ложно-отрицательных результатов; увеличение времени измерения более 80 сек приводит к неоправданному завышению времени анализа и восстановления системы после измерения. Уменьшение объема/массы пробы слизи приводит к повышению частоты ложно-отрицательного прогноза о состоянии животного и переходе из группы «воспаление» в группу норма.Reducing the detection time of volatile components over mucus samples to less than 60 seconds leads to false-negative results; An increase in the measurement time of more than 80 seconds leads to an unjustified increase in the time of analysis and system recovery after measurement. A decrease in the volume/weight of a mucus sample leads to an increase in the frequency of a false-negative prognosis about the animal’s condition and a transition from the “inflammation” group to the normal group.
Из 20 проб шеечно-вагинальной слизи (табл. 2) при измерении качественного состава летучих соединений получены следующие результаты:From 20 samples of cervical-vaginal mucus (Table 2), when measuring the qualitative composition of volatile compounds, the following results were obtained:
истинно-положительный результат (ИП) - 11 проб;true positive result (IP) - 11 samples;
ложно-положительный результат (ЛП) - 0 проб;false positive result (LP) - 0 samples;
истинно-отрицательный результат (ИО) - 8 проб;true negative result (TN) - 8 samples;
ложно-отрицательный результат (ЛО) - 1 проба.false negative result (LF) - 1 sample.
Показатель точности метода составил: (ИП+ИО):N×100%=(11+7):20×100=90,0%.The accuracy of the method was: (IP+IO):N×100%=(11+7):20×100=90.0%.
Показатель специфичности метода составил: ИО:(ИО+ЛП)×100%=7:(7+1)×100=87,5%.The specificity indicator of the method was: AI:(IO+LP)×100%=7:(7+1)×100=87.5%.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2808377C1 true RU2808377C1 (en) | 2023-11-28 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2019135C1 (en) * | 1991-05-20 | 1994-09-15 | Научно-исследовательский ветеринарный институт Нечерноземной зоны РФ | Method for prognosticating postnatal endometritis in cows |
| RU2304773C2 (en) * | 2004-12-09 | 2007-08-20 | Елена Викторовна Животягина | Method for cytological diagnostics of puerperal pathology in cows |
| RU2458139C1 (en) * | 2010-12-30 | 2012-08-10 | Татьяна Анатольевна Кучменко | Diagnostic technique for clamidiosis, gardnerellosis, trichomoniasis, ureaplasmosis, mycoplasmosis by composition of equilibrium gas phase over cervical mucus |
| RU2740531C1 (en) * | 2020-02-11 | 2021-01-15 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный Алтайский научный центр агробиотехнологий" (ФГБНУ ФАНЦА) | Method for prediction of postpartum diseases in cows |
| RU2764964C1 (en) * | 2021-04-16 | 2022-01-24 | Татьяна Анатольевна Кучменко | Mobile device based on an array of sensors for the analysis of small volume bioassays |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2019135C1 (en) * | 1991-05-20 | 1994-09-15 | Научно-исследовательский ветеринарный институт Нечерноземной зоны РФ | Method for prognosticating postnatal endometritis in cows |
| RU2304773C2 (en) * | 2004-12-09 | 2007-08-20 | Елена Викторовна Животягина | Method for cytological diagnostics of puerperal pathology in cows |
| RU2458139C1 (en) * | 2010-12-30 | 2012-08-10 | Татьяна Анатольевна Кучменко | Diagnostic technique for clamidiosis, gardnerellosis, trichomoniasis, ureaplasmosis, mycoplasmosis by composition of equilibrium gas phase over cervical mucus |
| RU2740531C1 (en) * | 2020-02-11 | 2021-01-15 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный Алтайский научный центр агробиотехнологий" (ФГБНУ ФАНЦА) | Method for prediction of postpartum diseases in cows |
| RU2764964C1 (en) * | 2021-04-16 | 2022-01-24 | Татьяна Анатольевна Кучменко | Mobile device based on an array of sensors for the analysis of small volume bioassays |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| BURFEIND O. et al. Diagnosis of acute puerperal metritis by electronic nose device analysis of vaginal discharge in dairy cows. Theriogenology. 2014, 82(1), p.64-70. * |
| ВАНДЫШЕВ Д.Ю. и др. Применения флуоресцентных зондов на основе имидазотриазинопиримидинов для разработки экспрессных тестов эндометрита коров. Сборник трудов 8-й Международной научно-методической конференции "Фармобразование-2022". Воронеж 2022, стр.74-79. KUCHMENKO T.A. et al. Portable electronic nose system for fast gynecological-conditions diagnosis in consulting room: A case study. Sensors and Actuators: B. Chemical. 2022, 358. 131538, p.1-12. BONI R. et al. Relationship between oxidative stress and endometritis: exploiting knowledge gained in mares and cows. Animals (Basel). 2022, 12(18):2403. DUBUC J. et al. Definitions and diagnosis of postpartum endometritis in dairy cows. J Dairy Sci. 2010, 93(11), p.5225-5233. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Barlund et al. | A comparison of diagnostic techniques for postpartum endometritis in dairy cattle | |
| Dubuc et al. | A dairy herd-level study of postpartum diseases and their association with reproductive performance and culling | |
| Akköse | Comparative evaluation of two commercial pregnancy-associated glycoproteins tests for early detection of pregnancy in dairy cattle | |
| Koyama et al. | Optimization of diagnostic methods and criteria of endometritis for various postpartum days to evaluate infertility in dairy cows | |
| Teixeira-Soares et al. | Comparison between gynecological examination methods and sample collection techniques for the diagnosis of endometritis in subfertile mares | |
| JP2017506747A (en) | Fertility / pregnancy monitoring device and method | |
| Dubuc et al. | Accuracy of corpus luteum color flow Doppler ultrasonography to diagnose nonpregnancy in dairy cows on day 21 after insemination | |
| Olğaç et al. | The use of infrared thermography to detect the stages of estrus cycle and ovulation time in anatolian shepherd dogs | |
| RU2808377C1 (en) | Method of early diagnostics of postpartum endometritis in dairy cows | |
| Dana et al. | Comparison of a rapid test with bPAG elisa in pregnancy diagnosis in cows | |
| Arango-Sabogal et al. | Accuracy of leukocyte esterase test, endometrial cytology and vaginal discharge score for diagnosing postpartum reproductive tract health status in dairy cows at the moment of sampling, using a latent class model fit within a Bayesian framework | |
| WO2011098783A1 (en) | Markers for preterm labour and subsequent delivery | |
| Olğaç et al. | The thermographic monitoring in early pregnancy detection in Holstein cows and heifers | |
| RU2732968C1 (en) | Method for determining quality of ejaculate in males by activity of creatine phosphokinase in seminal plasma | |
| RU2449731C1 (en) | Method of diagnosing stage of urogenital trichomoniasis in men based on microcirculatory changes in urethra by means of laser doppler flowmetry | |
| Mathews et al. | The sensitivity of a syndromic management approach in detecting sexually transmitted diseases in patients at a public health clinic in Cape Town | |
| RU2728675C1 (en) | Method for diagnosis of cervical cancer | |
| Bertieri et al. | Effect of castration on the urinary protein-to-creatinine ratio of male dogs | |
| RU2184967C2 (en) | Method to evaluate the degree of rheumatoid arthritis activity | |
| CN102475552A (en) | Detection method for predicting female ovulation period | |
| RU2850600C1 (en) | Method for integral ultrasonic evaluation of morphometric parameters of endometrium for predicting successful embryo implantation | |
| Dobson | Measuring progesterone from the milk line | |
| RU2807923C1 (en) | Method of female fertility diagnostics | |
| RU2778787C1 (en) | Method for diagnosing disorders of the reproductive ability of the tested sires | |
| Sultana et al. | Early pregnancy detection in ruminants: challenges and innovations |