BR122022005675B1 - Métodos para determinar a eficácia de uma droga - Google Patents

Abstract

É proporcionado um sistema e um método para o diagnóstico de doenças respiratórias em animais usando técnicas de auscultação. Os sons pulmonares de animais são gravados e armazenados como dados digitalizados. Os algoritmos são aplicados aos dados produzindo uma resposta indicativa da saúde do animal. Outro método determina a eficácia dos antibióticos administrados aos animais com base nas relações observadas entre as categorias de pontuação pulmonar obtidas a partir da auscultação. Uma comparação é feita entre as populações de amostra de ani-mais que receberam diferentes classificações de antibióticos, e estes dados são comparados as categorias de pontuação pulmonar observadas para cada um dos animais que receberam os antibióticos. Uma análise estatística é conduzida para confirmar as diferenças nas taxas de casos de fatalidade entre as categorias de pontuação pulmonar. As diferenças insignificantes nas taxas de mortalidade atra-vés de uma faixa de categorias de pontuação pulmonar indicam que o antibiótico particular administrado não é eficaz, enquanto que uma taxa de fatalidade reduzida associada com pontuações pulmonares menores indicam um nível de eficácia dos antibióticos.

Description

[001] Dividido do BR 11 2015 018929 6, depositado em 29.01.2014. REFERÊNCIA CRUZADA COM APLICATIVOS RELACIONADOS

[002]Este pedido é uma continuação em parte do U.S. Patent Application No. 13/442,569 depositado em 9 de abril de 2012, que é uma continuação em parte do U.S. Patent Application No. 12/267,448 depositado em 7 de novembro de 2008, o qual reivindica a prioridade do U.S. Provisional Patent Applicant No. 60/990,834 depositado em 28 de novembro de 2007, todos os quais estão incorporados aqui para referência em sua totalidade.

CAMPO DA INVENÇÃO

[003]A presente invenção geralmente se refere a diagnósticos não invasivos de doenças para animais, e mais particularmente, a um sistema e método para diagnóstico de doenças respiratórias em bovinos usando técnicas de auscultação. A presente invenção também se refere a um método para determinar a eficácia dos antibióticos em animais com doenças respiratórias usando a análise de auscultação. As características acústicas dos sons gravados são colocadas em um formato de dados digitais, e então são manipulados em uma ou mais operações matemáticas incluindo um algoritmo para gerar uma pontuação pulmonar numérica. As pontuações pulmonares são comparadas aos dados existentes que indicam o nível de doença no animal observado. O diagnóstico, o prognóstico, e as recomendações de tratamento também podem ser geradas com base nas pontuações pulmonares. Para determinar a eficácia do antibiótico, uma análise estatística é feita considerando as taxas de fatalidade animal e as relações observadas entre as categorias de pontos pulmonares. As modalidades também são proporcionadas para estetoscópios digitais eletrônicos tendo unidades de exibição integral que proporcionam ao usuário uma indicação da saúde do animal sendo examinado.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[004]As doenças cardiovasculares, doenças respiratórias, e doenças gastrointestinais têm sido distinguidas de acordo com os sons auscultados a partir do corpo de um paciente. Com base nas medições feitas de diferentes sons, os médicos foram capazes de diagnosticar doenças e proceder com os tratamentos.

[005]A fim de tornar o diagnóstico mais preciso de uma doença com base nos sons auscultados, um conhecimento empírico extensivo de várias e diversas formas de sons auscultados é necessária. Até agora, a auscultação foi mais arte do que ciência uma vez que fazer um diagnóstico era com base principalmente nos ouvidos treinados de um cuidador e não com base nos dados medidos a partir de um gravador de sons.

[006]Com o advento dos estetoscópios eletrônicos/digitais, os sons auscultados podem ser gravados em uma forma digital, e os programas de software podem então manipular os dados a fim de analisar as características os dados. A partir desta análise, os diagnósticos mais precisos podem ser feitos com base no critério objetivo e não apenas na audição dos cuidadores que assistem.

[007]É bem conhecido para medir os sons auscultados a partir de humanos a fim de fazer diagnósticos de doentes percebidos. Entretanto, a auscultação para animais tais como gado é não é usada frequentemente. Há muito pouco esforço feito para reunir dados para os sons de bovinos auscultados com o propósito de fazer conclusões como o tipo de doença que pode estar ocorrendo nas espécies bovinas.

[008]Particularmente em um campo de alimentação onde é necessário para o gado ser mantido em um ótimo estado de saúde para que o ganho de peso necessário ocorra, é crítico que o gado doente seja identificado cedo para um tratamento eficaz e para contribuir com a biossegurança. O verdadeiro estado de saúde do gado pode ser difícil de medir usando as técnicas tradicionais tais como observação de sintomas para incluir a temperatura, postura e sinais vitais (por exemplo, corrimento nasal, depressão, e preenchimento abdominal). As definições de caso para as Do- enças Respiratórias de Bovinos tradicionalmente têm incluído uma temperatura retal mínima objetiva e uma pontuação clínica subjetiva. As triagens clínicas indicam que as pontuações pulmonares objetivas proporcionam correlações maiores do que as temperaturas retais para as taxas de fatalidade dos últimos casos, as taxas de novo tratamento, e os custos de tratamento. O gado é avaliado visualmente quando primeiro chegam ao pátio de alimentação, e a adrenalina associada com o manuseio pode geralmente mascarar os sintomas da doença. As avaliações estetoscópicas dos sons pulmonares do bovino podem ser usadas para avaliar o potencial metabolismo de oxigênio do gado durante vários estágios do procedimento ode chegada. Entretanto, devido à falta de dados atuais em categorizar objetivamente os sons pulmonares bovinos, há uma necessidade de desenvolver um método e sistema automatizado que possa auxiliar os cuidadores em avaliar estes sons dos pulmões e fazer um diagnóstico oportuno.

[009]A doença respiratória em bovinos é complexa e é particularmente difícil de tratar e o diagnóstico comparado com doenças respiratórias em humanos. A musculatura espessa que circunda o tórax do gado, a pele pesada e as possíveis camadas de gordura, e a largura das costelas complicam o uso de um estetoscópio para obter os sons que possam ser analisados com propósito de fazer um diagnóstico.

[010]Devido a problemas associados com a eficácia na reunião de sons auscultados a partir do gado, e uma falha geral de conhecimento de como analisar estes sons, a indústria pecuária diminuiu o desenvolvimento dos processos de diagnóstico automatizado que possam eficazmente usar os dados auscultados.

[011]Uma referência de patente que discute o uso de acústica para a detecção das condições respiratórias é a U.S. Patent No. 6,443,907. Esta referência divulga especificamente as técnicas de diagnóstico para possibilitar a detecção de condições respiratórias dentro do corpo de um paciente. Os dados reunidos a partir da auscultação são comparados a características acústicas de referência e/ou valores limite predeterminados para determinar se uma condição respiratória abdominal está presente dentro do paciente. A técnica de diagnóstico inclui o procedimento de dados acústicos calculando as proporções de energia usando valores de energia dentro bandas de alta e baixa frequência, atrasos de tempo de sinal, e/ou frequências dominantes; os valores calculados são então comparados para predeterminar os limites de referência para gerar resultados indicativos das condições respiratórias dentro do paciente.

[012]A U.S. Patent No. 6,520,924 divulga um aparelho de diagnóstico automático usando um estetoscópio digital. O diagnóstico é determinado com base na comparação dos sons auscultados gravados versus os dados padrão de sons auscultados para doenças cardiovasculares, respiratórias e gastrointestinais. Os critérios objetivos são usados para comparar os sons auscultados coletados e os dados padrão para possibilitar que um médico diagnostique uma doença particular.

[013]Embora a auscultação tenha sido bem desenvolvida para o tratamento humano, há claramente a necessidade de um método e processo automatizado que possa diagnosticar as doenças respiratórias em bovinos.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[014]De acordo com a presente invenção, são proporcionados um sistema e um método para o diagnóstico de doenças respiratórias de espécies bovinas. A avaliação estetoscópica dos sons pulmonares bovinos é usada para reunir dados dos sons. Uma coleção de sons pulmonares é preferencialmente obtida por um estetoscópio eletrônico/digital que é capaz de expressar os sons na forma de espectrogra- ma. Os dados digitais coletados a partir do estetoscópio são manipulados por um software de computador que permite uma análise em tempo real do espectrograma e do diagnóstico de uma doença com base na pontuação pulmonar numérica que geralmente categoriza a saúde do animal. Os pontos pulmonares são comparados com os níveis limite que geralmente descrevem a saúde do animal e pode ainda ser interpretado para corresponder a um certo nível de doença no animal. Esta comparação também pode ser usada para gerar um ou mais tratamentos recomendados. A atribuição de uma pontuação pulmonar numérica para avaliar o gado é um indicador eficaz de problemas respiratórios.

[015]Através da reunião de dados extensivos, descobriu-se que os sons auscultados a partir de espécies bovinas que são abrangidas dentro das faixas de frequência particulares proporcionam uma indicação de doença respiratória. Supondo que o estetoscópio seja colocado na localização própria para coletar os sons auscultados, os sons coletados abrangendo estas frequências são convertidas através de uma série de operações matemáticas incluindo um ou mais algoritmos para produzir as pontuações pulmonares numéricas. Estas pontuações pulmonares correspondem então a vários níveis de doenças respiratórias e, portanto, o diagnóstico, o prognóstico e o tratamento podem então ser prosseguidos com base nas pontua-ções pulmonares específicas obtidas.

[016]Mais especificamente, foi determinado através de teste que as pontuações auscultadas em uma faixa entre 500 -900 Hz podem ser usadas para gerar a pontuações pulmonares numéricas e, portanto, indicam vários níveis de doença respiratória.

[017]De acordo com o método da presente invenção, os sons auscultados são coletados a partir de espécies bovinas pelo uso de um estetoscópio digital que é colocado aproximadamente três polegadas abaixo do cotovelo direito do animal, colocando assim o estetoscópio sobre o lóbulo apical direito. Os sons também podem ser reunidos no lado esquerdo aproximadamente três polegadas do cotovelo esquerdo, colocando assim o estetoscópio sobre o lóbulo cardíaco. Uma vez que os sons tenham sido reunidos e gravados por um estetoscópio digital, os dados são baixados em um dispositivo de computação. O som gravado é preferencialmente carregado como um arquivo .wav. Se um outro formato for usado, de acordo com a presente invenção, o software é adaptado para converter o formato .wav para o processamento. Um arquivo .wav é um formato de áudio em forma de onda padrão da indústria que é usado para armazenar o áudio nos dispositivos tais como computadores pessoais. Este arquivo é uma variante do método de formato de fluxo de bits RIFF para armazenar os dados em grupos, e é atualmente o formato principal usado nos sistemas Windows para os dados de áudio crus. Os dados gravados a partir do som são armazenados em uma ordem em seu formato básico ou cru. Uma transformada de Fourier de curto prazo (STFT) é realizada nos dados crus com um tamanho de janela selecionado de aproximadamente 512 pontos de dados e uma sobreposição de aproximadamente 50%. O tamanho da janela refere-se a quantidade de dados que cada transformada de Fourier cobrirá. Cada janela é sobreposta com aproximadamente 50% da janela anterior para ajudar a aperfeiçoar a resolução de frequência. Devido as funções de transformada de Fourier apenas com um sinal estacionário infinito, os sinais dinâmicos gravados têm que ser separados em muitos pequenos pedaços de forma que cada pedaço possa representar um valor estacionário naquele momento. O tamanho da janela selecionado tem um efeito em como a pre-cisão de uma representação de frequência das respostas de transformada, e um tamanho de janela de aproximadamente 512 pontos de dados tem sido mostrado para proporcionar a precisão requisitada para os propósitos de gerar pontuações pulmonares de acordo com a presente invenção. Por exemplo, os sons amostrados a 4000 Hz por um tipo particular de estetoscópio digital poderia conter 8192 pontos de dados crus para cada segundo de som gravado. O STFT tomará o primeiro 512 destes pontos de dados e operará neles. A segunda varredura, devido a sobreposição, iniciará no 256° ponto de dados e progredir para o 767° ponto de dados. Esta combinação de tamanho de janela e sobreposição tem mostrado proporcionar uma boa troca entre a resolução de frequência e a resolução de tempo.

[018]Através da testagem, descobriu-se que a função de janela específica pode incluir uma função Hamming. Como entendido pelos peritos na arte, uma função Hamming zera os dados fora de um intervalo especificado. As funções de janela são usadas nas transformadas Fourier de curto prazo (STFT) para ajudar a combater o problema de fuga espectral. A função Hamming tem mostrado ajudar a criar uma resolução de frequência melhor, de forma que as frequências contidas no som gravado podem ser representadas mais precisamente.

[019]Os dados resultantes de cada transformada Fourier são plotados e um gráfico para formar os pontos de dados para um espectrograma. De acordo com a presente invenção, os dados plotados criam um espectrograma que é uma representação visual dos sons gravados no domínio de frequência onde os eixos plotados são tempo e frequência. As amplitudes de frequências entre cerca de 500 - 900 Hz são as mais importantes em termos de diferenciação entre as categorias variantes de sons correspondendo a vários níveis de doença respiratória. Os dados são então separados em dez conjuntos primários ou bandas, denominadas amplitudes entre 500 - 540 Hz, 540 - 580 Hz, 580 - 620 Hz, 620 - 660 Hz, 660 - 700 Hz, 700 - 740 Hz, 740 - 780 Hz, 780 - 820 Hz, 820 - 860 Hz, 860 - 900 Hz.

[020]Cada faixa de frequência é aparada para resolver a primeira e a última parte do som gravado. A função aparar pode ser ativada através do uso de uma tela de seleção em um programa de software de computador que gera um espectrogra- ma do som gravado. O usuário pode aparar manualmente a primeira e a última parte aplicável do som gravado vendo o som gravado no espectrograma e usando a função de software prescrita para remover as partes desejadas do som gravado. O usuário também avalia o som gravado como um todo a fim de que apenas as seções pertinentes de cada som gravado sejam selecionadas por análise, assegurando assim que qualquer dado desnecessário não esteja incluído. Por exemplo, com o uso de alguns estetoscópios, quando o estetoscópio é colocado primeiro em um animal, um som de estalo significante pode ser gravado. Este som de estalo é facilmente removível pelo usuário deletando ou removendo a parte do espectrograma que corresponde ao som de estalo na trela de seleção do usuário. As frequências resultantes obtidas podem ser referidas como frequências aparadas. Cada uma das dez faixas de frequência aparadas é então alimentada em um filtro de resposta de impulsos finitos (FIR), tal como um filtro em cone FIR 125 com coeficientes idênticos. Com o propósito deste cálculo, os sons auscultados durante o período de três respirações completas do animal são adequadas para uma pontuação eficaz. A fim de levar em conta as diferenças nas taxas de respiração dos animais e qualquer barulho que possa estar presente, descobriu-se que gravando os sons durante um período de 8 segundos de tempo é adequado. Esta estrutura e tempo, entretanto, pode ser modificada para levar em conta quaisquer circunstâncias incomuns no momento da auscultação.

[021]Os resultados numéricos da aplicação de cada filtro FIR é então usada para formular uma pontuação pulmonar numérica calculada que é comparada aos dados de referência estabelecidos para estabelecer um diagnóstico presumível de gravidade da doença.

[022]A fórmula ou equação para o estabelecimento de pontuação pulmonar pode, portanto, ser expresso como segue onde os valores X são resultados numéricos da aplicação do filtro FIR na média de frequência estabelecida: xt = result of500— 540 Hz FIR filter; r2 = result of 540 — 580 Hz FIR filter; x3 = result of 580 — 620 Hz FIR filter; x4 = result of 620 — 660 Hz FIR filter; ir = result of 660 — 700 Hz FIR filter; = result of 700— 740 Hz FIR filter; x6 = result of 700— 740 Hz FIR filter; xT = result of 740 — 780 Hz FIR filter; x8 = result of 780 — 820 Hz FIR filter; x9 = result of 820 — 860 Hz FIR filter; xlo = result of 060 — 900 Hz FIR filter; score = 0.205x, + 0.075x, + 0.02x, + 0.2x, + 0.3 5xq + 0.02xfi + 0.02x7 + 0.09xa J. jL □ 3 O r O + 0.01x9+ 0.01xM

[023]Os coeficientes na equação de pontuação pulmonar foram determinados reunindo os dados em um grande número de sons, e comparando os sons para determinar se uma relação numérica poderia ser estabelecida que correlacionasse os resultados do filtro FIR aos sons nas várias faixas de frequência com um diagnóstico presumível. Os coeficientes forma estabelecidos de tal maneira que as pontuações pulmonares poderiam ser calculadas em uma ordem crescente a partir do mais saudável (menor) para o mais doente (maior), e de forma que as categorias de pontuação pulmonar fossem facilmente divididas para corresponder a vários diagnósticos diferentes. A partir desta reunião de dados exaustivos e exercício de desenvolvimento matemático, a equação de pontuação pulmonar foi derivada.

[024]Uma vez calculada a pontuação pulmonar é obtida, é comparado aos dados de referência na forma de valores limite que geralmente correspondem as condições respiratórias bovinas. Estes valores limite tem sido estabelecidos como um resultado de um número de testes em que os valores limite consistentemente mostraram um relacionamento direto com o estado de saúde do animal sendo avaliado. Os valores limites podem ser expressos em termos de uma Pontuação Pulmonar Escalada entre 1 e 9. Esta Pontuação Pulmonar Escalada pode ser fácil para um cuidador gravar e reportar ao contrário das pontuações pulmonares calculadas atuais. Como listado abaixo, a condição respiratória bovina é indicada como uma função de uma faixa de pontuações pulmonares calculadas já que correspondem as condições respiratórias e as Pontuações Pulmonares Escaladas são como segue: a. Pontuação Pulmonar Escalada 1 (Normal Baixa) = pontuação pulmonar calculada entre 0 - 74,5 b.Pontuação Pulmonar Escalada 2 (Normal Alta) = pontuação pulmonar calculada entre 74,5 - 149 c. Pontuação Pulmonar Escalada 3 (Aguda Leve Baixa) = pontuação pulmonar calculada entre 150 - 165 d. Pontuação Pulmonar Escalada 4 (Aguda Leve Alta) = pontuação pulmonar calculada entre 165 - 180 e. Pontuação Pulmonar Escalada 5 (Aguda Grave Baixa) = pontuação pulmonar calculada entre 181 - 250,5 f. Pontuação Pulmonar Escalada 6 (Aguda Grave Alta): = pontuação pulmonar calculada entre 250,5 - 320 g. Pontuação Pulmonar Escalada 7 (Crônica Baixa) = pontuação pulmonar calculada entre 320 - 400 h. Pontuação Pulmonar Escalada 8 (Crônica Média) = pontuação pulmonar calculada entre 400 - 500 i. Pontuação Pulmonar Escalada 9 (Crônica Alta) = pontuação pulmonar calculada entre 500 e acima

[025]As pontuações pulmonares calculadas que abrangem perto de ou acima destes valores limite de Pontuações Pulmonares Escaladas indicam diagnóstico presumido das condições correspondentes. Por exemplo, uma pontuação pulmonar calculada de 175 indicaria um diagnóstico de uma condição respiratória aguda leve alta (Pontuação Pulmonar Escalada 4) e se aproximando de uma condição aguda grave (Pontuação Pulmonar Escalada 5). Uma Pontuação Pulmonar Escalada de 425 indicaria uma condição crônica média (Pontuação Pulmonar Escalada 8), e uma que representa doença de maior duração acompanhada por uma consolidação pulmonar irreversível. Embora as pontuações pulmonares calculadas sejam proporcionadas em faixas diferentes, deve-se entender que as pontuações pulmonares calcu-ladas que abrangem perto do final de uma faixa e do início da faixa seguinte podem ser dignas de outra análise pelo cuidador para assegurar que a atribuição da pontuação pulmonar seja consistente com outros sintomas exibidos pelo animal. Desse modo, as faixas gerais são excelentes indicadores das condições pulmonares, mas algumas pontuações pulmonares podem ser dignas de análise adicional.

[026]As técnicas de filtragem adicionais podem ser usadas para aperfeiçoar a análise dos sons gravados. Três filtros adicionais que podem ser usados para eliminar os sons de interferência incluem um filtro de redução de batimentos cardíacos, um filtro parada de banda adaptável, e um filtro de estalo/pulo. O filtro de batimento cardíaco é com base em uma técnica de interpolação sensata de pedaço limite adaptativo que é usado para eliminar o barulho associado com o batimento cardíaco e que pode de outra maneira interferir com os sons pulmonares gravados. O filtro de banda adaptável é com base na mesma técnica que o filtro de batimentos cardíacos, mas é em vez disso focada na eliminação de qualquer barulho de interferência emitido em uma frequência constante em todo o som gravado, tal como o barulho gerado pela calha de gado. O filtro de estalo/pulo é usado para eliminar qualquer pulo ou estalo remanescente associado com o movimento de estetoscópio que permaneça na tela de seleção do usuário.

[027]De acordo com o funcionamento básico do software da presente invenção, um usuário pode selecionar um arquivo particular que corresponda aos dados de sons gravados para um animal particular tomado em um período particular. Este arquivo pode incluir outra informação de identificação, tal como a localização onde o sol foi gravado, como ele foi gravado (por exemplo, o lado da calha e o tipo de estetoscópio usado). Uma vez que o usuário tenha selecionado o arquivo particular, um espectrograma do som junto com a pontuação para aquele som é mostrado em uma interface do usuário. O espectrograma pode incluir o uso de várias cores que indicam as amplitudes das frequências gravadas. Também de acordo com a presente invenção, os valores numéricos das pontuações pulmonares podem cada um cor-responder a um ou mais diagnósticos tomados a partir de um banco de dados de diagnósticos, um banco de dados de tratamentos recomendados para cada diagnóstico e o tratamento recomendado. Portanto, a interface do usuário também pode exibir o diagnóstico, os tratamentos recomendados, e o prognóstico. Os tratamentos recomendados e os prognósticos serão gerados a partir das pontuações pulmonares calculadas e outros fatores tais como idade, peso, dias de alimentação, data projetada de mercado, estação do ano, história de origem, categoria de risco, e temperatura retal.

[028]Também, os espectrogramas auxiliam um cuidador em ainda analisar a patologia particular associada com o animal uma vez que as outras indicações dentro do espectrograma que auxiliam o cuidador em fazer um diagnóstico. Por exemplo, comparando as amplitudes dos sons gravados durante a inalação e a exalação também podem ser indicadores de uma condição respiratória particular.

[029]Em relação a um dispositivo preferido para capturar os sons auscultados a partir de espécies bovinas, um dispositivo preferido poderia incluir um estetoscópio incorporado dentro de uma parte do peito que se comunica tanto a cabo quanto sem cabo com uma tela sensível ao toque LCD portátil que exibe o espectrogra- ma/forma de onda do som gravado. A tela sensível ao toque LCD portátil poderia ser, por exemplo, um assistente digital pessoal (PDA) que contenha o software necessário para gerar uma exibição de tela com o espectrograma dos sons gravados. Como discutido abaixo, é contemplado dentro da presente invenção que o usuário tem a opção de filtrar dados estranhos a partir das formas de onda gravadas de forma que as formas de onda reflitam os dados precisos correspondendo ao som atual emitido a partir do animal.

[030]Em outra modalidade da invenção, um estetoscópio digital eletrônico é proporcionado com uma exibição integral que possibilita que um usuário veja a pontuação pulmonar diretamente no dispositivo ou veja algumas outras indicações visuais do estado de saúde do animal. Em um aspecto desta modalidade, é contemplado que o estetoscópio tenha uma capacidade sem fio de se comunicar de forma sem fio com um computador remoto. O computador recebe o som pulmonar digitalizado a partir do estetoscópio. Um algoritmo selecionado é aplicado a este dado digitalizado no computador, e a pontuação pulmonar ou outras respostas tangíveis são produzidas que proporcionam uma indicação da saúde do animal. Esta resposta é então enviada de forma sem fio de volta para o estetoscópio para exibir para o usuário. Em outro aspecto desta modalidade, é contemplado que o próprio estetoscópio pode incorporar um microprocessador, memória associada, e um software ou firmware que seja capaz de gerar uma pontuação pulmonar ou alguma outra resposta indicativa de saúde do animal. Desse modo, os sons gravados pelo estetoscópio são manipulados pelo microprocessador para gerar a resposta de pontuação pulmonar ou outra resposta indicando a saúde do animal, e o computador remoto não é necessá-rio.

[031]Em vez de gerar uma pontuação pulmonar, as outras indicações que podem ser geradas para o usuário podem incluir uma mensagem ou um relatório que resuma a saúde percebida do animal como julgado pelo algoritmo aplicado aos sons pulmonares gravados. Por exemplo, uma mensagem pode ser produzida na exibição integral do dispositivo que lista a condição de saúde do animal (por exemplo, aguda leve, aguda, etc.), junto com uma recomendação para o tratamento tal como a dosagem de medicação. Também é contemplado que a história de saúde do animal pode ser considerada com a recomendação/pontuação pulmonar gerada de forma que se uma medicação é recomendada, é levada em consideração antes de receber as medicações, se quaisquer, ou outras condições do animal que podem prevenir ou limitar o animal de receber as medicações prescritas naquele momento. Desse modo, cada animal individual seria primeiro identificado pela marcação do animal, e os sons gravados seriam adicionados ao arquivo de dados no computador remoto e/ou a memória do microprocessador integral. Após a geração da pontuação pulmonar ou da resposta de saúde, a mensagem gerada para o usuário levaria primeiro em consideração outros fatores gravados tais como a história de saúde do animal que pode afetar o tratamento recomendado.

[032]Em outra modalidade da presente invenção, um sistema é proporcionado e que um número de outros dispositivos de campo é capaz de se comunicar com o estetoscópio e com o dispositivo de computação remoto para reunir os dados existentes em relação ao animal e para proporcionar previsões de observações de saúde para o cuidador. Por exemplo, outros dispositivos de campo que poderiam ser associados com os dados de som gravados pelo estetoscópio incluem escalas de peso, sondas de temperatura, leitores RFID, e outros equipamentos de diagnósticos. Neste sistema, é contemplado que a comunicação sem fio se situe entre cada um dos dispositivos de campo e um computador remoto designado. Uma vez que o estetoscópio digital eletrônico é ativado para a obtenção dos sons pulmonares a partir do animal, o estetoscópio consulta ou pesquisa por outros dispositivos de campo que tenham sido usados para gravar as informações sobre o animal sendo examinado. Se há um dispositivo de campo presente que tenha sido usado para obter outras informações do animal, dados de cada um destes dispositivos de campo e o estetoscópio são enviados de forma sem fio para o computador remoto. Estes dados integrados e compreensivos podem, portanto, ser gravados junto para uso imediato pelo usuário em que o computador remoto ou outros dispositivos de visualização selecionados tais como um assistente digital pessoal pode ser usado para exibir dos dados integrados para incluir uma pontuação pulmonar, um relatório de saúde, ou algumas outras indicações de saúde do animal.

[033]Ainda em outra modalidade da presente invenção, uma unidade de gravação digital de áudio sem fio é proporcionada de forma que tenha a mesma funcionalidade que os estetoscópios digitais descritos acima, mas esta unidade de gravação proporciona meios convenientes de gravar sons através do uso de um microfone multicanal na forma de um dispositivo em formato de pá curvada. Mais especificamente, a unidade de gravação inclui uma pá de gravação em formato de curva em conformação que é dimensionada para se combinar geralmente com a curva da área do peito do animal em particular em que o dispositivo está para ser usado. A pá de gravação pode ser segurada a um polo de extensão que é segurado pelo usuário possibilitando que o usuário seja posicionado em uma outra distância a partir do animal quando comparado ao uso de um estetoscópio tradicional. No caso da pecuária segurada para examinação em uma calha de gado ou algum outro espaço confinado, os cuidadores com os estetoscópios tradicionais são requeridos para alcançar a calha para colocar o estetoscópio novamente no animal. É bem conhecido que o movimento do animal dentro da gaiola pode prejudicar seriamente o cuidador o qual pode ter um apêndice que fica preso dentro da gaiola.

[034]Em outra modalidade da invenção, um método é proporcionado para determinar a eficácia de antibióticos administrados aos animais com base nos relacionamentos observados entre as categorias de pontuação pulmonar. De acordo com o método, uma comparação é feita entre as populações de amostra de animais que tem recebido vários tipos ou classificações de antibióticos, e estes dados são então comparados as categorias de pontuação pulmonar observadas para cada um dos animais que tem recebido os antibióticos. Uma análise estatística é conduzida nos dados para confirmar estatisticamente que as taxas de casos com fatalidade estão aumentando entre as categorias de pontuação pulmonar na faixa retratada a partir de 1 a 4. Se as categorias de pontuação pulmonar falharem ao demonstrar a evidencia estatística de taxas de aumento na fatalidade, uma conclusão geral pode ser feita de que o antibiótico particular administrado não é eficaz, enquanto que uma taxa de fatalidade reduzida associada com pontuações pulmonares menores indicaram um nível de eficácia de antibiótico. A partir deste método, os cuidadores podem gerenciar melhor a administração dos antibióticos a fim de reduzir as taxas de fatalidade do animal, e para proporcionar um programa de administração de antibiótico substancialmente aperfeiçoada em que a seleção e a rotação de antibióticos maxi-mizam a saúde do animal, e reduz os custos.

[035]De acordo com o método para determinar a eficácia dos antibióticos, a invenção pode, portanto, ser considerada ainda em outro aspecto como um método para determinar a eficácia de uma droga administrada usando a análise de auscultação, o método compreende: (1) conduzir as auscultações para gravar os sons a partir de um grupo de animais, as auscultações incluindo gerar categorias pulmonares correspondendo a uma faixa de condições de saúde, e cada auscultação conduzida gerando uma categoria pulmonar indicando uma condição de saúde categorizada para cada animal no momento da auscultação; (ii) gravar um tipo de droga administrada a um grupo de animais; (iii) gravar as fatalidades para o grupo de animais durante um período de tempo designado; (iv) conduzir uma análise estatística para determinar se há uma diferença estatística no caso das taxas de fatalidade entre as categorias de pontuação pulmonar; e (v) analisar a análise estatística para determinar uma relação entre as taxas de fatalidade como uma função das pontuações pulmonares para determinar a eficácia da droga.

[036]Ainda em outro aspecto deste método, a invenção pode ainda ser descrita como um método par determinar a eficácia de uma droga administrada usando a análise de auscultação, o método compreendendo: (i) conduzir as auscultações para gravar os sons auscultados a partir de um grupo de animais, as auscultações incluindo a geração de categorias pulmonares correspondendo a uma faixa de condições de saúde, e cada auscultação conduzida gerando uma categoria pulmonar indicando uma condição de saúde categorizada para cada animal no momento da auscultação; (ii) gravar um tipo de droga administrado ao grupo de animais; (iii) gravar as fatalidades para o grupo de animais durante um período de tempo designado; (iv) determinar se há uma diferença nas taxas dos casos de fatalidade entre as cate-gorias de pontuação pulmonar; e (v) determinar uma inclinação de uma probabilidade prevista a partir da primeira etapa de determinação, sendo que uma inclinação positiva indica uma eficácia da droga, e sendo que uma inclinação zero ou perto de zero indica a ineficácia da droga.

[037]Ainda em outro aspecto deste método, a invenção pode ser ainda descrita como um método para determinar a eficácia de uma droga administrada usando uma análise de auscultação, o método compreende: (i) conduzir uma auscultação para gravar os sons auscultados a partir de um grupo de animais, as auscultações incluindo a geração de categorias pulmonares correspondendo a uma faixa de condições de saúde, e cada auscultação conduzida gerando uma categoria pulmonar indicando uma categoria de condição de saúde para cada animal no momento da auscultação; (ii) gravar um tipo de droga administrada ao grupo de animais; (iii) gravar as fatalidades para o grupo de animais durante um período de tempo designado; (iv) determinar se há diferença nas taxas de casos de fatalidade entre as categorias de pontuação pulmonar; e (v) determinar uma inclinação de uma probabilidade prevista a partir de tal primeira etapa de determinação, sendo que uma inclinação positiva indica a eficácia da droga, e sendo que a indicação zero ou perto de zero indica a ineficácia da droga.

[038]Embora as modalidades da invenção sejam direcionadas a uma análise de auscultação para as espécies bovinas, a invenção é igualmente aplicável a outras espécies de animais para incluir, sem limitação, suínos, ovelhas, cavalos, cachorros e gatos. Os algoritmos podem ser gerados para cada espécie para determinar os valores limite que correspondem ao estado de saúde do animal.

[039]Várias outras características e vantagens da presente invenção tornar- se-ão aparentes a partir de uma revisão da seguinte descrição detalhada, tomadas em conjunto com os desenhos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[040]A figura 1 é uma vista esquemática do sistema da presente invenção;

[041]A figura 2 é um diagrama esquemático de uma espécie bovina mos- trando uma localização preferida onde os sons de auscultação são reunidos tal co- mo um estetoscópio eletrônico;

[042]A figura 3 é um exemplo de um espectrograma mostrando os sons pul- monares normais para a espécie bovina;

[043]A figura 4 é outro espectrograma ilustrando os sons pulmonares bovinos, categorizados como agudo leve;

[044]A figura 5 é outro espectrograma ilustrando os sons pulmonares bovinos, categorizados como agudo grave;

[045]A figura 6 é outro espectrograma ilustrando os sons pulmonares bovi- nos, categorizados como crônico; e

[046]A figura 7 é um exemplo de uma tela de interface do usuário mostrando um espectrograma, a pontuação pulmonar calculada correspondendo ao espectro- grama, um diagnóstico, e um ou mais tratamentos recomendados.

[047]A figura 8 é outro exemplo de tela de interface do usuário mostrando o espectrograma da figura 7, sendo que um usuário tem frequências aparadas que correspondem ao barulho ou outras frequências de interferência não relacionadas aos sons auscultados almejados do animal; e

[048] As figuras 9A e 9B ilustram um fluxograma de uma matriz de tratamento dinâmico que proporciona um tratamento recomendado com base na consideração de um número de fatores para incluir as pontuações pulmonares.

[049]A figura 10 é uma vista plana de outra modalidade da presente invenção, denominada, um estetoscópio digital eletrônico com uma exibição integral;

[050]A figura 11 é uma vista plana expandida da exibição integral do dispositivo da figura 10;

[051]A figura 12 é um diagrama do sistema para ainda outra modalidade da presente invenção que proporciona uma interconectividade entre vários dispositivos de campo e o estetoscópio digital a fim de reunir uma faixa ampla de dados possibili- tando simultaneamente uma informação compreensiva para estar disponível para o uso imediato por um cuidador;

[052]A figura 13 é uma vista em perspectiva superior fragmentada de uma unidade de gravação digital de áudio sem fio de acordo com outra modalidade da presente invenção;

[053]A figura 14 é uma vista em perspectiva reversa do dispositivo mostrado na figura 13;

[054]A figura 15 ilustra o uso do dispositivo da figura 13, por exemplo, para obter os sons pulmonares a partir de um animal em uma calha de pecuária;

[055]A figura 16 é um gráfico ilustrando outro aspecto da invenção, denominada, uma relação entre as categorias de pontuação pulmonar e as taxas de casos de fatalidade com o propósito de determinar e eficácia dos antibióticos administrados;

[056]A figura 17 é uma tabela de dados para as taxas de casos de fatalidade, e tais dados sendo um exemplo para o uso em uma análise estatística para validar as diferenças estatísticas nas taxas de casos de fatalidade entre as categorias de pontuação pulmonar;

[057]A figura 18 é um exemplo de uma análise estatística usndo uma regressão logística para atribuir e validar as diferenças estatísticas;

[058]A figura 19 é outro exemplo de uma análise estatística usando uma regressão logística para atribuir uma validação das diferenças estatísticas;

[059]A figura 20 é um gráfico ilustrando as probabilidades previstas a partir de uma análise de regressão logística para as taxas de fatalidade entre as categorias de pontuação pulmonar para os exemplos da figura 18; e

[060]A figura 21 é um gráfico ilustrando as probabilidades previstas a partir de análises de regressão logística para as taxas de fatalidade entre as categorias de pontuação pulmonar para o exemplo da figura 19.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[061]Referindo-se a figura 1, o sistema 10 da presente invenção é ilustrada. Como um estetoscópio eletrônico 12 é usado para reunir os sons pulmonares 14 a partir do animal. O estetoscópio 12 detecta os sons, e os sons são então baixados em um formato digital para um dispositivo de computador 16. O dispositivo de computação 16 pode tomar uma série de formar, tais como um computador pessoal independente, um dispositivo de computação portátil tal como um assistente digital pessoal (PDA). O dispositivo de computação 16 inclui um microprocessador convencional para a manipulação de instruções codificadas por computador na forma do software de análise 20. Um ou mais bancos de dados 22 acessíveis pelo dispositivo de computação armazena os sons digitais. Uma interface de usuário tal como um monitor 24 permite que o usuário veja os dados reunidos, para incluir um espectro- grama que possa ser gerado pelo software de análise 20 indicativo de vários atributos do som gravado para incluir as frequências, amplitudes, e outros atributos que são gravados durante o período.

[062]Os sons pulmonares auscultados 14 são obtidos a partir do animal de acordo com a localização do estetoscópio nas localizações designadas no animal. Referindo-se agora a figura 2, um bovino 30 é ilustrado com os pulmões 32 localizados em uma remição central do corpo. Nesta figura, o lóbulo apical 34 é a localização preferida onde o dispositivo de detecção do estetoscópio é colocado. Como mostrado, o lóbulo apical 34 é coberto parcialmente pela quarta costela 36. O círculo 38 ilustra a localização preferida onde o estetoscópio deve ser colocado, que é aproximadamente três polegadas acima do cotovelo direito 39. Em relação a colocação do estetoscópio digital, a área 38 tem mostrado ser uma área ótima para a reunião de dados. A espécies bovinas possuem um lóbulo extra em seus pulmões comparado com os outros animais trais como os humanos, referido como um lóbulo apical direito ventilado pelo acessório brônquio traqueal mais anterior, tornando o lóbulo apical mais suscetível a pneumonia aerógena aguda. Se os sons auscultados são para serem reunidos a partir do lado esquerdo do animal, então a localização preferida para a colocação do estetoscópio é aproximadamente sobre o lóbulo cardíaco. Entretanto, no lado esquerdo, o posicionamento do estetoscópio entre a quarta e a quinta costela pode proporcionar um posicionamento melhor para reunir o som. Considerando que os bovinos ficam de quatro, a doença respiratória é tipicamente aerógena na origem e tende a concentrar primeiro no lóbulo apical, progride para o lóbulo cardíaco esquerdo, e então ventralmente para o campo pulmonar adicional. Uma vez que o estetoscópio toma o som gravado, estes dados são então transferidos para o computador 16 de acordo com as técnicas de transferência de dados conhecidas. Preferencialmente, o som gravado tomado pelo estetoscópio é um arquivo .wav. Uma vez que os dados são carregados e armazenados no banco de dados 22, o software de análise 20 realiza certas manipulações dos dados a fim de gerar um número correspondendo a uma pontuação pulmonar calculada 70 como discutido abaixo.

[063]De acordo com a presente invenção como mencionado no sumário, um algoritmo é aplicado aos dados dentro do arquivo .wav na forma de uma transformada Fourier de curto prazo que é realizada nos dados crus com um tamanho de janela de aproximadamente 512pontos de dados e uma sobreposição aproximada de 50%. Uma função Hamming pode ser usada como uma função de janela. Como discutido abaixo com relação as figuras 3-7, os dados resultantes de cada transformação são plotados para formar os pontos de dados para um espectrograma que pode ser visto pelo usuário.

[064]A partir de várias investigações, foi determinado que as amplitudes das frequências entre 500 - 900 Hz representam aqueles pontos de dados que podem ser manipulados numericamente dentro de um algoritmo para indicar vários níveis de doença dentro de um animal. Como mencionado acima, os dados podem ser dividi- dos entre dez faixas ou configurações básicas, denominadas, amplitudes de 500 - 540 Hz, 540 - 580 Hz, 580 - 620 Hz, 620 - 660 Hz, 660 - 700 Hz, 700 - 740 Hz, 740 - 780 Hz, 780 - 820 Hz, 820 - 860 Hz, e 860 - 900 Hz. Os cálculos são feitos para então determinar as pontuações pulmonares calculadas 70. As pontuações resultantes são comparadas para estabelecer uma base de referência de dados 74 que indica alguns níveis de doença dentro do animal. Como também mencionado no sumário, as Pontuações Pulmonares de Escalada podem ser usadas de forma que correspondam as faixas de pontuações pulmonares calculadas para atribuir diagnósticos para os níveis de doença dentro do animal. Os tratamentos recomendados podem então ser estabelecidos com base no diagnóstico. Os diagnósticos e tratamentos também podem ser armazenados no banco de dados 22 onde o diagnóstico pode ser uma listagem de doenças pulmonares particulares, e os tratamentos podem incluir descrições de vários medicamentos a serem administrados ao animal doente.

[065]Um animal perfeitamente saudável terá idealmente pouco ou nenhum som gerado dentro da faixa de frequência almejada e, portanto, uma pontuação calculada de 0 ou um valor muito menor do que 75 seria calculado. A variação dos sons pulmonares em um gado normal não ocorre e estas variações são submetidas a um número de fatores para incluir uma variação biológica, uma função digestiva, e o estado imune. Portanto, também é contemplado que as pontuações pulmonares específicas atribuídas aos vários diagnósticos podem ser deslocadas para levar em conta quaisquer variações sistêmicas que possam ocorrer em um grupo de animais. Para a pontuação pulmonar calculada de aproximadamente 150, o diagnóstico será um agudo leve baixo (Pontuação Pulmonar Escalada 3), indicando a presença de edema e exsudato acompanhados por um fluxo de ar reduzido através ainda de um tecido funcional. Estas mudanças são muito dinâmicas e tem o potencial de se tornarem rapidamente mais graves na ausência da terapia e reciprocamente, a condição do animal melhoraria dramaticamente na presença da terapia apropriada. Para as pontuações pulmonares calculadas que ocorrem entre 0 e 149, há uma discrição considerável pelo cuidador para determinar se o animal tem uma doença respiratória de qualquer preocupação. Outros fatores podem ser analisados, para incluir se o animal tem outros sinais de doença tais como uma temperatura, depressão, corrimento nasal, etc. Para as pontuações pulmonares calculadas que alcançam 181, novamente através de testagem, foi mostrado que estes animais certamente tem um nível de doença respiratória que deveria ser tratada. Portanto, em 181, o diagnóstico agudo grave é feito em que ainda indica respostas inflamatórias graves incluindo edema, efusão, e uma consolidação antecipada nas vias aéreas e nos espaços al- veolares que está reduzindo drasticamente a eficácia da respiração. Estes casos necessitam de terapia agressiva, cuidados de suporte, e estão em maior risco de requerer uma outra terapia. Para as pontuações pulmonares calculadas que possam abranger entre 150 e 181, o cuidador tem uma certa quantidade de discrição em determinar a doença atual no animal, e outra avaliação do animal pode ser feita para confirmar a natureza da doença. Para as pontuações pulmonares calculadas que alcançam 320, um diagnóstico crônico pode ser feito e algumas quantidades de tecido pulmonar não funcional são tipicamente envolvidas em uma consolidação irreversível, necrose coagulativa, e uma possível formação de abcesso. Para as pontuações pulmonares calculadas abrangendo entre 181 e 320, novamente o cuidador tem uma certa discrição em determinar a natureza atual da doença respiratória ocorrendo dentro do animal. Para as pontuações calculadas acima de 320, tem sido mostrado através de testagem que estes animais têm sofrido algum grau de perda irreversível da função respiratória que diminuirá o desempenho potencial. As terapias dependem da porcentagem do pulmão envolvido, e as terapias são destinadas em salvar o tecido normal e reduzir a formação de abcesso. A resposta de tratamento ótima e o uso prudente de antibiótico na combinação da patologia pulmonar asso-ciada com as pontuações pulmonares particulares com farmacocinéticas de antibió- ticos e drogas auxiliares geradas por um banco de dados dinâmico.

[066]Agora referindo-se a figura 3, um espectrograma exemplar 40 é ilustrado que corresponde a um espectrograma que pode ser visto pelo usuário no monitor 24 como um resultado do software de análise 20 gerando o espectrograma com base nos dados reunidos a partir de várias observações. Nesta figura, o espectrograma 40 inclui os dados plotados como função da frequência dos sons 42 durante um período de tempo 44. Mais especificamente, as frequências são plotadas em incrementos de 250 Hz, e o som é plotado durante segundos. Como mostrado nesta figura, os pontos de dados 46 mostram que há apenas uma ocorrência de um som que seja acima de 500 Hz, indicando, portanto, um animal geralmente saudável. Neste exemplo, após a aplicação dos algoritmos/operações matemáticas o diagnóstico seria na verdade normal. No ponto de dados a 80 segundos há um pico único 47 que é maior do que 500 Hz; entretanto, este ponto de dados particular pode ser atribuído ao barulho, tal como o barulho de fundo ou ainda mesmo talvez os batimentos cardíacos do animal. Uma vez que estes pontos de dados não são repetitivos durante o período, estes pontos de dados podem ser ignorados. Em qualquer evento, mesmo usando este ponto de dados único é incluído nos dados manipulados pelos algorit- mos/operações matemáticas, a pontuação pulmonar ainda seria perto de zero, por-tanto, indicando uma patologia pulmonar muito pequena. A função de aparamento descrita acima pode remover muito do barulho ambiental ou de fundo irrelevante, tais como estalos ou cliques gerados a partir do estetoscópio. O filtro de batimento cardíaco pode reduzir qualquer barulho de batimento cardíaco existente, e o barulho constante na frequência particular também pode ser removido usando um filtro de barulho. Como mencionado, é preferível aplicar os filtros selecionados para eliminar tanto barulho quanto possível, tal como o barulho de fundo criado pelo batimento cardíaco. Este espectrograma também pode ser ilustrado em cores onde os volumes das frequências plotadas correspondem a cores particulares.

[067]Referindo-se a figura 4, outro espectrograma 40 é ilustrado em que as amplitudes das frequências incluem poucos pontos de dados 48 que abrangem entre 500 e 900 Hz. Após a aplicação dos algoritmos/operações matemáticas, este espec- trograma é exemplar de um que poderia indicar um diagnóstico agudo leve. Uma vez que o cuidador não tem que fazer um diagnóstico meramente olhando o espectro- grama, o grau de subjetividade em fazer o diagnóstico é altamente reduzido, resultando, portanto, em um diagnóstico muito mais preciso com base nos dados gravados.

[068]Referindo-se a figura 5, o som gravado mostrado no espectrograma 40 é um exemplo de um resultando em um diagnóstico agudo grave após a aplicação dos algoritmos/operações matemáticas. Como mostrado, um número de pontos de dados adicionais 50 neste espectrograma abrange entre 500 e 900 Hz quando comparado aos pontos de dados 48 no espectrograma da figura 4.

[069]Referindo-se a figura 6, ainda outro espectrograma 40 é mostrado ilustrando uma situação em que um diagnóstico crônico pode ser feito como refletido no aumento marcado na amplitude das frequências superiores. Como mostrado, há vários pontos de dados 54 que ocorrem acima de 500 Hz que par cada uma das respirações do animal. Após a aplicação dos algoritmos/operações matemáticas, este espectrograma resultaria de fato em uma pontuação pulmonar correspondendo ao diagnóstico crônico.

[070]Como mencionado, a fim de proporcionar os conjuntos mais confiáveis de dados para incluir a capacidade de exibir visualmente os dados dos espectro- gramas, pode ser necessário aplicar certos filtros aos dados reunidos para eliminar várias fontes de barulho. Como mencionado, as técnicas de filtragem podem ser usadas para aperfeiçoar os dados analíticos. Estes filtros podem incluir o filtro de redução de batimentos cardíacos, um filtro de estalos e cliques, e um filtro de barulho. Todos os três filtros serão com base em uma técnica de interpolação por partes de limite adaptativo. O filtro de batimentos cardíacos será focado em detectar periodicamente altas amplitudes na faixa de frequência 0 - 250 Hz. O filtro estalo/clique será focado em amplitudes periódicas extremamente altas na faixa de 500 - 2000 Hz. O filtro de barulho será focado nas altas amplitudes contínuas na faixa de 500 - 1000 Hz. Sempre que uma seção é detectada por qualquer um dos filtros, esta é removida. Os dados que faltam são preenchidos por uma interpolação linear. A menos que a coleta de sons humanos que possa requerer um banco grande de microfones para coletar o som, supondo que o estetoscópio eletrônico seja propriamente colocado; os diagnósticos e os tratamentos com a presente invenção podem ser previstos precisamente por um usuário de um estetoscópio simples. Uma transformada Fourier traz os dados coletados para um domínio de frequência, permitindo assim que o software de analise determine quais frequências são contidas no som e em quais volumes estas frequências existem. Em geral, quanto maior o som nas frequências de interesse (500 - 900 Hz), maior a pontuação pulmonar para o animal.

[071]Enquanto os dados obtidos na presente invenção podem ser previstos com precisão da saúde das espécies bovinas, a técnica descrita aqui não proporcionaria um diagnóstico útil para humanos. A doença respiratória em humanos é tipicamente muito menos grave do que a dos bovinos, e os volumes particulares e as frequências em humanos seriam muito menores durante um longo período de tempo. As doenças respiratórias em humanos são geralmente significadas por tipos específicos de chiados e estalos que tem comprimentos muito específicos, volumes e níveis de frequência, nem um dos quais correspondem a um diagnóstico similar para as espécies bovinas.

[072]A figura 7 é uma tela de interface do usuário exemplar 100 que inclui um espectrograma 102, junto com uma exibição correspondente da pontuação pulmonar calculada 104, um diagnóstico 106, e o tratamento recomendado 108. Em vez da pontuação pulmonar calculada, a Pontuação Pulmonar Escalada poderia ser exi- bida na tela. Como mencionado acima, a pontuação pulmonar pode correlacionar a um diagnóstico assim como um ou mais tratamentos recomendados.

[073]A figura 8 é um outro exemplo de tela de interface do usuário 101 que inclui o espectrograma 102 da figura 7, uma Pontuação Pulmonar Escalada 105, um diagnóstico 106, e o tratamento recomendado 108. Esta tela 101 também mostra aquelas partes 111 do espectrograma que os usuários têm destacado para a remoção dos dados que não são precisos nos termos dos sons pulmonares atuais. As partes 111 a serem removidas são barulho ou outras frequências de interferência não relacionadas aos sons auscultados atuais do animal. Estas frequências de interferência são identificadas como picos no espectrograma com amplitudes que são claramente fora da faixa quando comparado as partes remanescentes do espectro- grama. Como mencionado, estas frequências de interferência podem ser atribuídas aos fatores tais como um barulho a partir do estetoscópio, o batimento cardíaco do animal, etc. Uma vez que essas áreas tenham sido aparadas, o usuário pode ver novamente o espectrograma modificado para assegurar que os dados precisos apareçam.

[074]Outros fatores também podem ser considerados quando gerando um diagnóstico automático e o tratamento, tais como outros sintomas do animal sendo analisado. Portanto, também é contemplado com a presente invenção que os tratamentos e diagnósticos automáticos podem ainda ser modificados analisando outros dados tais como a temperatura retal, a data de mercado projetada, e a categoria de risco.

[075]Referindo-se as figuras 9A e 9B, um fluxograma é proporcionado para determinar um tratamento apropriado com base em uma combinação destes fatores. O fluxograma das figuras 9A e 9B também podem ser referidas como uma matriz de tratamento dinâmica que leva em consideração os vários fatores para determinar um tratamento apropriado. Deve ser entendido que de acordo com o método da presen te invenção, o único requerimento para determinar um tratamento recomendado é a determinação de uma pontuação pulmonar. O resto dos fatores incluídos dentro da matriz de tratamento dinâmico são opcionais, mas podem proporcionar ao cuidador com opções de tratamento adicional se os outros fatores combinarem de uma maneira que possa sugerir um tratamento adicional ou talvez um modificado.

[076]Nos tratamentos recomendados dentro da matriz, os farmacêuticos atuais são atribuídos um conjunto de atributos que combinam as pontuações pulmonares designadas. Por exemplo, uma droga particular poderia trabalhar bem em pontuações pulmonares agudas leves. Dada a esta mudança de droga quase frequentemente, as drogas atuais disponíveis são armazenadas em um banco de dados que é continuamente atualizado, assegurando que cada droga seja atribuída as características apropriadas ou definições de caso como estabelecido na determinação das pontuações pulmonares. Inicialmente, o tratamento recomendado deriva primeiramente da pontuação pulmonar. A fim de ainda considerar a melhor combinação de drogas a ser prescrita, tal como se a droga tem mostrado bons resultados para o gado tendo altas temperaturas retais ou bons resultados para o gado de baixo risco.

[077]Também é contemplado com apresente invenção que os dados históricos podem ser mantidos para recomendações de tratamentos passados com base nas pontuações pulmonares ou em outros fatores considerados no momento. A análise histórica incluirá uma avaliação de como foi o sucesso do tratamento, e a taxa de sucesso do tratamento pode então ser balanceada contra o tratamento proporcionado para alterar ou deslocar um tratamento recomendado.

[078]Os tratamentos recomendados nas figuras 9A e 9B são recomendadas administrações de várias categorias de drogas. As categorias são definidas como segue: na categoria 1 são os antibióticos de amplo espectro de baixo custo; na categoria 2 estão os antibióticos de amplo espectro de baixo custo com uma capacidade de espectro levemente maior; na categoria 3 estão os antibióticos de espectro amplo destinados na fase de crescimento log; na categoria 4 estão os antibióticos de amplo espectro com períodos de retirada menores do que quarenta dias; na categoria 5 estão os antibióticos de amplo espectro destinados a fase de crescimento log com a adição de inibidores de síntese RNA com uma afinidade para o tecido pulmonar; na categoria 6 estão os antibióticos de espectro mais amplo no estado da arte; e na categoria 7 estão os antibióticos de espectro mais amplo com uma afinidade maior para o tecido pulmonar consolidado.

[079]Em relação aos níveis de risco recitados como fatores na figura 9A e 9B, as seguintes definições se aplicam: 1 o gado de alto risco é aquele que é qualquer um dos seguintes: recém-desmamados, co-instalados (comprados um ou dois de cada vez de muitos rebanhos), gado de mercado de leilão (ou seja, vendidos a um curral), ou uma ausência de histórico de vacinação e 2. Gado de baixo risco são os bovinos que não cumprem qualquer um dos critérios de alto risco.

[080]Referindo-se agora ao fluxograma iniciando na figura 9A, no bloco 200, a pontuação pulmonar é determinada. No bloco 202, se a Pontuação Pulmonar Escalada é 1, então no bloco 204 a determinação seguinte é se a temperatura do animal está abaixo de 104°F. A temperatura retal é usda como uma temperatura de referência para este fluxograma. Se a temperatura é menor do que 104°F, então no bloco 208, a recomendação é o não tratamento. Se a temperatura é maior do que 104°C, então no bloco 212, a próxima determinação é se a data de mercado projetada é menor do que 40 dias. Se a data de mercado projetada é menor do que 40 dias, então a tratamento recomendado no bloco 214 é um produto da categoria 4. Se a data de mercado projetada não é menor do que 40 dias, então o tratamento recomendado no bloco 215 é a administração de um produto da categoria 1.

[081]Referindo-se ao bloco 216, se a Pontuação Pulmonar Escalada é 2, a determinação seguinte no bloco 218 é se a temperatura é menor do que 104°F. Se a

[082]Se a temperatura é menor do que 104°F, então o tratamento recomen- dado no bloco 202 é o não tratamento. Se a temperatura não é conhecida no bloco 218, então o tratamento recomendado no bloco 224 é a administração de um produto da categoria 1. Se a temperatura não é menor do que 104°F, então a determinação seguinte é a data de mercado projetada no bloco 228. Se a data de mercado projetada é menor do que 40 dias, então o tratamento recomendado é a administração de um produto da categoria 4 no bloco 230. Se a data de mercado projetada não é menor do que 40 dias, então o tratamento recomendado é um produto da categoria 1 no bloco 232.

[083]Referindo-se ao bloco 234, se a Pontuação Pulmonar Escalada é 3, a determinação seguinte é se a data de mercado projetada é menor do que 40 dais no bloco 236. Se a data de mercado projetada é menor do que 40 dias, então o tratamento recomendado é um produto da categoria 4 no bloco 240. Se a data de mercado projetada não é menor do que 40 dias, então a determinação é feita se a temperatura é menor do que 105°F no bloco 244. Se a temperatura é menor do que 105°F, ou se a temperatura não é conhecida, então o tratamento recomendado é a administração de um produto da categoria 2 no bloco 246. Se a temperatura não pé menor do que 105°C, então o tratamento recomendado no bloco 248 é a administração de um produto da categoria 3.

[084]Referindo-se ao bloco 250, se a Pontuação Pulmonar Escalada é 4, então a determinação seguinte é se a data de mercado projetada é menor do que 40 dias no bloco 252. Se a data de mercado projetada é menor do que 40 dias, então o tratamento recomendado é a administração de um produto da categoria 4 no bloco 254. Se a data de mercado projetada não é menor do que 40 dias, então no bloco 258 uma determinação é feita se a temperatura é menor do que 105°F. Se a temperatura é menor do que 105°F, então o tratamento recomendado é a administração de um produto da categoria 2 no bloco 260. Se o usuário não sabe a temperatura retal, então o tratamento recomendado no bloco 262 é a administração de um produto da categoria 5 no bloco 262. Se a temperatura não é menor do que 105°F, então a determinação seguinte é feita no bloco 266 se o animal é categorizado como baixo risco. Se o animal abrange dentro da categoria de baixo risco, então o tratamento recomendado é a administração de um produto da categoria 2 no bloco 268. Se a categoria de risco não é baixa, então o tratamento recomendado é a administração de um produto da categoria 5 no bloco 269.

[085]Referindo-se ao bloco 270, se a Pontuação Pulmonar Escalada é 5 ou 6, então a determinação no bloco 272 é se a data de mercado projetada é menor do que 40 dias. Se a data de mercado projetada é menor do que 40 dias, então o tratamento recomendado no bloco 276 é a administração de um produto da categoria 4. Se a data de mercado projetada não é menor do que 40 dias, então o tratamento recomendado no bloco 278 é a administração de um produto da categoria 6.

[086]Referindo-se ao bloco 280, se a Pontuação Pulmonar Escalada é 7, 8 ou 9, então a determinação no bloco 282 é se a data de mercado projetada é menor do que 40 dias. Se a data de mercado projetada é menor do que 40 dias, então o tratamento recomendado no bloco é a administração de um produto da categoria 4 no bloco 286. Se a data de mercado projetada não é menor do que 40 dias, então próximo tratamento recomendado no bloco 290 é se a temperatura é menor do que 104°F. Se a temperatura é menor do que 104°F ou se a temperatura não é conhecida, então o tratamento recomendado é a administração de um produto da categoria 2 no bloco 292. Se a temperatura não é menor do que 104°F, então a determinação seguinte é se o animal está em baixo risco no bloco 296. Se o fator de risco é baixo, então o tratamento recomendado no bloco 298 é a administração de um produto da categoria 2. Se o fator de risco não é baixo, então o tratamento recomendado é a administração de um produto da categoria 7 no bloco 300.

[087]A figura 10 mostra outra modalidade preferida da presente invenção, denominada, um estetoscópio digital 310 com uma unidade de exibição de gravação integrada 324. O espetroscópio 310 pode incluir construções padrão como mostrado incluindo uma peça de peito 312 e peças de orelha 314. Os sons são detectados pela peça do peito 312 e são transferidos para a gravação integrada e unidade de exibição 324. Uma corda de comunicação 316 interconecta a peça do peito a unidade 324. As extensões ouvidas 318 interconectam as peças de orelha a unidade 324. Opcionalmente, o suporte adicional pode ser proporcionado para as extensões 318 por luvas de suporte 320 e uma ponte de suporte 322. Um exemplo de uma construção para o estetoscópio eletrônico digital que podem ser usadas com a presente invenção incluem uma linha de estetoscópios eletrônicos disponíveis comercialmente vendidos e fabricados pela 3M® conhecidos como espetroscópios eletrônicos Lit- mann®. Estes dispositivos podem ser modificados para incorporar a funcionalidade especial da presente invenção para incluir a unidade integrada 324.

[088]Referindo-se a unidade 324, esta inclui um hospedeiro 326 que hospeda os componentes eletrônicos do estetoscópio. Montado em um lado do hospedeiro 326 está um painel de exibição 327. No painel de exibição estão um número de características para incluir um botão liga/desliga 328, e um indicador de luz liga/desliga 330, botões de controle de volume 332, um botão de gravação 334 e uma luz de indicação de gravação 336. A fim de energizar o estetoscópio, o usuário aperta o botão liga/desliga 328, e o indicador de luz liga/desliga 330 iluminar-se-á quando o dispositivo é energizado. O dispositivo 310 pode ser energizado por baterias e/ou por uma fonte de energia AC em que o dispositivo 310 possa ter uma corda de energia destacável (não mostrada) para energizar seletivamente a unidade com uma fonte de energia AC.

[089]Quando o usuário deseja gravar um som, o usuário coloca a peça do peito 312 na posição desejada no animal, e o usuário então pressiona o botão de gravar 334 para iniciar a gravação dos sons. A luz indicadora de gravação 336 iluminar-se-á para indicar ao usuário que o dispositivo está gravando e/ou que os sons têm sido gravados com sucesso e têm sido transmitidos para um computador remoto que manipulará os dados de som digital para produzir respostas do usuário tangíveis. O usuário aperta o botão de gravar 334 novamente a fim de terminar a gravação e estabelecer um som gravado para manipulação por um software/ firmware para gerar uma pontuação pulmonar ou outra resposta de indicação de saúde. Alternativamente, o dispositivo pode ser configurado para gravar por um período predeterminado de tempo requerendo ouso apenas pressionar o botão de gravação uma vez.

[090]Também localizado no painel de exibição 327 está op indicador de estado de saúde na forma de uma pluralidade de luzes indicadoras de saúde 338. Estas luzes indicadoras podem representar uma pontuação pulmonar, ou podem representar algumas outras indicações como a saúde do animal. Como pode ser visto na figura 11, em uma modalidade da presente invenção, as luzes indicadoras de saúde 338 são numeradas 1-5. A iluminação de uma das luzes ou um grupo de luzes indica uma pontuação pulmonar ou alguns outros estados de saúde para o animal. Por exemplo, a luz número um, se iluminada, poderia indicar uma condição normal para o animal. A luz número dois, se iluminada, poderia indicar uma condição aguda leve para o animal. A luz número três, se iluminada, poderia indicar uma condição aguda moderada. A luz número quatro, se iluminada, poderia indicar uma condição aguda grave, e a luz número cinco, se iluminada, poderia indicar uma condição crônica.

[091]Se for desejado gravar os sons pulmonares novamente, o usuário simplesmente apertaria o botão de gravação novamente e o software de sistema criaria automaticamente outras gravações de dados. Se o usuário desejar cancelar uma gravação ou de outra maneira deletar uma gravação, pode ser proporcionado esta opção para o usuário em uma exibição de diálogo de usuário (não mostrado) que também pode ser incorporado no painel de exibição 327. A exibição de diálogo de usuário é explicada abaixo com relação a modalidade da figura 13.

[092]Em outro aspecto da invenção, também é contemplado que o software de sistema poderia incorporar controles de forma que os sons pulmonares gravados não fossem processados a menos que os sons gravados preencham os critérios pre- designado para assegurar que os sons gravados não tenham um excesso de barulho ambiental. Embora os filtros possam ser usados para separar e remover o barulho, é uma vantagem par ao som gravado ser tão “limpo” quanto possível de forma que haja pontos de dados suficientes nas frequências selecionadas para assegurar que o algoritmo seja aplicado sem erros de resposta apreciáveis. Portanto, a exibição do usuário também pode incorporar uma ou mais luzes indicadoras adicionais, ou pode proporcionar um padrão de luz particular ou esquema de cores para as luzes indicadoras 338 indicando que um som pulmonar “limpo” pode ser gravado com base em uma triagem do som pulmonar como inicialmente gravada. Esta triagem do som pulmonar gravada como é primeiro gravada também pode ser referida como um som “teste”. Além do barulho ambiental, uma recordação de som fraca pode ser atribuída a má colocação do dispositivo de forma que a amplitude de som gravada não seja adequada para o processamento. Os parâmetros predeterminados podem ser desenvolvidos e usados no software para faixas de frequência esperadas e amplitudes para um típico som “limpo”.

[093]Além de uma sequência numérica para as luzes indicadoras 338, outros tipos de indicadores visuais poderiam ser proporcionados para indicar a saúde do animal, tal como as luzes adicionais, ou uma mensagem extra em uma exibição de diálogo/usuário em que uma condição do animal poderia aparecer em uma mensagem explanatória com a condição detectada.

[094]Uma pessoa pode apreciar as vantagens de ter o estado do animal exibido diretamente no estetoscópio digital. O usuário evita ter que ver um outro dispositivo a fim de obter o estado de saúde/pontuação pulmonar do animal. O usuário pode conduzir operações de reunião de som repetidas a fim de confirmar a consis- tência entre as respostas proporcionadas pelas exibições de diálogo/ luzes indicadoras durante um período curto de tempo. Desse modo, um usuário pode rapidamente reunir os conjuntos de dados e pode imediatamente confirmar uma consistência visualmente entre os conjuntos de dados diretamente no dispositivo de estetoscópio.

[095]Em termos de como as luzes indicadoras são iluminadas, o processamento dos dados de som pulmonar gravados pode ser feito tanto por um dispositivo de computação remoto em que o estetoscópio se comunica de forma sem fio com o dispositivo de computação remoto, ou o próprio estetoscópio digital pode ter um processador integral tendo uma capacidade de processar os dados de som pulmonar e gerar pontuação pulmonar ou outras respostas indicando a saúde do animal com base na análise de auscultação.

[096]Referindo-se a figura 12, em outra modalidade da invenção, um sistema é proporcionado para reunir os dados nos animais em que o estetoscópio digital 310 é um dos dispositivos de campo usados dentro do sistema. Mais especificamente, a figura 12 ilustra um número de dispositivos de campo que se comunicam de forma sem fio com o computador remoto 368, e os dados podem ser gravados e manipulados para gerar respostas desejadas para o usuário. O sistema contempla um número de diferentes dispositivos de campo para incluir um gravador RFID 350 para identificar e rastrear o animal sendo examinado, uma cabeça de escala352 que grava o peso de um animal em lima escala associada (não mostrado), um dispositivo diagnóstico 354 que pode ter outras medições ou observações do animal, e uma sonda de temperatura 356 para gravar a temperatura do animal. Cada um dos dispositivos de campo tem uma capacidade sem fio, e pode, portanto, se comunicar de forma sem fio com o computador remoto 368. Portanto, cada um dos dispositivos de campo é eliminado com um adaptador sem fio 360, e os dispositivos de campo podem ser considerados pontos finais de comunicação. O dispositivo de computação remoto 368 pode incluir componentes padrão para incluir o processador/computador 372, uma exibição de usuário 370 e dispositivos de entrada 374 tal como um teclado e um mouse. O dispositivo de computação remoto poderia também ser um servidor. Um ou mais dispositivos de entrada 362 tais como pontos de acesso sem fio ou interruptores podem ser usados para assegurar uma cobertura completa sem fio da área em que os dispositivos de campo são localizados. A partir do dispositivo de entrada 362, os dados gravados pelos dispositivos de campo são transmitidos através de uma rede de comunicações 366 tal como a Internet, uma Intranet, uma LAN, etc. uma vez que os dados sejam recebidos pelo computador remoto 368, a manipulação dos dados de som digitalizados acontecem a fim de gerar saídas na forma de exibição visual, relatórios, ou outros para o usuário. Os dados a partir dos dispositivos de campo também podem ser considerados no algoritmo para uma suplementar a gravação e também pode ser usada para gerar um tratamento recomendado em que os dados a partir de outros dispositivos de campo sejam usados para gerar outro grupo de algoritmos ou fórmulas relacionando a geração de tratamentos recomendados.

[097]As saídas geradas em relação ao diagnóstico e o tratamento são comunicadas para selecionar a volta do usuário selecionado através dos dispositivos de campo, ou outros usuários que possam ter, por exemplo, assistentes digitais pessoais 364. Portanto, é contemplado com a figura 12 que os dados compreensivos possam ser transmitidos simultaneamente para o computador remoto 368, os dados de manipulação são colocados e então as saídas tangíveis se tornam disponíveis para uso imediato por um usuário. Em um aspecto desta modalidade, uma vez que o estetoscópio digital 310 é ativado, o estetoscópio digital pode consultar a presença de outros dispositivos de campo que possam ter gravado os dados do mesmo animal sendo examinado. Esta consulta pode então disparar um comando sem fio, tanto a partir do estetoscópio digital quanto a partir do computador remoto 368, para os dispositivos de campo para começar a transmitir os dados selecionados para o animal examinado. Portanto, a partir de uma revisão da figura 12 é aparente que para um sistema de comunicação sem fio, pode ser proporcionado para um usuário uma quantidade enorme de informação valiosa em relação ao animal sendo tratado.

[098]Ainda em outra modalidade da presente invenção, referindo-se as figuras 13 e 14, outro tipo de dispositivo de reunião de som é ilustrado. Mais especificamente, as figuras 13 e 14 ilustram uma unidade de gravação digital de áudio sem fio 400 que é capaz de obter sons pulmonares, e então transmitir a informação de forma sem fio para o computador remoto 368, ou o dispositivo 400 pode ter seu próprio microprocessador, memória, software/firmware, e banco de dados para manipulação dos dados gravados para gerar uma saída tangível para o usuário.

[099]Mais especificamente, a unidade 400 inclui uma pá 402 que hospeda os sensores (não mostrado) para a gravação ode sons. As pás 402, como mostrado, podem ter uma curvatura a fim de que a pá possa ser colocada de forma conveniente em uma localização almejada no animal para melhor capturar os sons, uma almofada periférica ou um membro protetor 404 também é ilustrado para proteger a pá 402 e ajudar o usuário a segurar a pá no animal. A pá é montada de forma rotacio- nável para um polo de extensão 412. Como mostrado, a conexão rotacionável pode ser alcançada por uma haste de montagem transversa 406 segurada a um membro base 407. A extremidade distal do polo 412 pode incluir uma forquilha 408 que é anexada a uma haste montada 406 por um pino 410. Desse modo, a pá 402 pode ser rotacionável em um primeiro eixo sobre o pino 410, e rotacionável sobre a haste de montagem 406 em outro eixo orientado na ortogonal ao primeiro eixo. Referindo- se a figura 14, as aberturas de sensores 414 são proporcionadas em outras superfícies da pá 402 possibilitando que os sensores (não mostrado) gravem os sons. Um sensor pode incluir um ou mais microfones multicanais incorporados aqui para detectar e transmitir os sons auscultados ao microprocessador.

[0100]Em outro aspecto da invenção como mostrado na figura 13, também é contemplado que aquele dispositivo 400 pode ter opcionalmente se próprio controle eletrônico integral e uma unidade de exibição 420. Esta unidade 420 pode incluir vários botões de controle 426, similar a aqueles do dispositivo da figura 10. Adicionalmente, a unidade 420 pode incluir um painel de exibição 422 com uma ou mais exibições de diálogo/exibição de interface 424. Estas exibições são capazes de exibir ao usuário o estado de saúde particular do animal uma vez que os dados tenham sido manipulados através de um ou mais algoritmos na unidade 420 que tenha seu microprocessador integral, memória, software/firmware, e banco de dados. Adicionalmente, a figura 13 ilustra um número de luzes de exibição 428 que podem também ser usadas para indicar o estado de saúde do animal, e a função destas luzes pode ser de acordo com o que é descrito em relação as luzes de exibição 338 para as modalidades da figura 11.

[0101]Referindo-se a figura 15, um usuário U coloca o dispositivo 400 na posição desejada no animal A para gravar os sons de pulmão. Como mostrado, o usuário U é capaz de gravar os soins de pulmão sem ter que colocar as mãos ou os braços dentro da gaiola C. Portanto, isto proporciona uma maneira mais segura para o usuário de obter os sons a partir do animal. O dispositivo 400 também pode ter uma capacidade sem fio a fim de transmitir e receber sinais a partir de um computador remoto como descrito acima em relação as modalidades das figuras 10-12. Portanto, o dispositivo 400 também pode ser um dispositivo de campo dentro do sistema da figura 12.

[0102]Há um número de vantagens associadas com as modalidades ilustradas nas figuras 10-14. Uma vantagem distinta proporcionada é a capacidade do usuário de observar visualmente o estado de saúde de um animal em tempo real na localização onde os dados estão reunidos, sem ter que ver mais tarde outro dispositivo de diagnóstico e talvez em outra localização. Adicionalmente, de acordo om o estado de saúde de um animal para a geração de relatórios detalhados, ou para de outra maneira analisar os dados gravados com o propósito de diagnosticar o animal e para gerar as opções de tratamento.

[0103]Em outra modalidade da invenção, um método é proporcionado para determinar a eficácia dos antibióticos administrados aos animais com base nos relacionamentos observados entre as taxas de casos de fatalidade e as categorias de pontuação pulmonar. Como anteriormente, o gerenciamento de doença dos animais em confinamento com doença respiratória trem sido largamente um processo subjetivo de avaliação do estado de um animal, considerando os sintomas e sinais clínicos observados, e então a aplicação de antibióticos através de regime de tratamento que apenas considere os fatores mais amplos potencialmente na prescrição da quantidade, duração, e o número de antibióticos administrados. Atualmente, as taxas de mortalidade são rastreadas para muitos confinamentos; entretanto, tem uma análise subjetiva de como determinar quando um antibiótico particular se torna ineficaz, e, portanto, deveria ser substituído por um novo antibiótico. Por exemplo, uma alta significante nas taxas de mortalidade pode confinar rapidamente os cuidadores para obter um tecido/cultura de fluido a partir de animais mortos que possam confirmar a eficácia dos antibióticos, e, portanto, disparar uma mudança no regime de prescrição da classe de antibióticos. Entretanto, como pode ser apreciado, não há risco de estratificação neste processo de exemplo, então todos os animais são vistos da mesma maneira; um simples animal respiratório removido que tenha morrido com nenhum outro dado relevante para ajudar no detalhamento do relacionamento entre a morte e o tratamento administrado.

[0104]Incorporando a análise de auscultação da presente invenção com as pontuações pulmonares geradas, estas pontuações proporcionam um estado de doença respiratória objetiva dos animais quando entram no confinamento, e, portanto, as pontuações pulmonares proporcionam uma estratificação de ricos precisa com base no nível de gravidade da condição respiratória. Através de testagem, é determinado que há uma relação entre as pontuações pulmonares observadas e as taxas de casos de fatalidade. Mais especificamente, descobriu-se que os animais com doenças respiratórias menos graves têm uma taxa de fatalidade menor do que os animais com doença respiratória mais grave, a suposição sublinhada sendo que um antibiótico eficaz deve trabalhar bem contra um organismo de infecção durante o período em que o animal está doente para alguns pontos de gravidade; entretanto, os antibióticos se tornam menos eficazes para os animais que tem uma doença mais grave. Portanto, foi ainda observado que para aqueles animais estão gravemente doentes, os antibióticos administrados através das classes de antibióticos parecem menos eficazes porque as taxas de mortalidade foram mais similares.

[0105]De acordo com o método da invenção, os dados de pontuação pulmonar obtidos “o lado da calha” é comparado com as taxas de casos de fatalidade, e um relacionamento é gerado entre a gravidade da doença do animal e o desempenho do antibiótico. Atualmente, o método proporciona detectar quando um antibiótico está falhando ou está com baixo desempenho, e, portanto, proporciona uma rápida detecção para quando a administração do antibiótico deve ser trocada para uma classe de droga mais eficaz. Esta relação entre as pontuações pulmonares e as taxas de fatalidade são validades através de análise estatística, em que uma diferença estatística é determinada comparando os casos de taxas de fatalidade entre as categorias de pontuação pulmonar. Uma vez que as pontuações pulmonares proporcionam indicações confiáveis de saúde, as pontuações proporcionam uma validade como um todo, objetividade, e reprodutividade para um programa de antibióticos contínuos. Ainda, esta análise é menos dependente das taxas de mortalidade de confinamento como um todo e, portanto, pode disparar uma revisão antecipada da eficácia do antibiótico com uma perda de animal menor. As taxas de casos de fatalidade vistas no contexto das pontuações pulmonares particulares e validades através de uma análise estatística proporcionam uma capacidade de discernir entre as mortes suspeitas (doença respiratória) e as mortes de rotina (mortes por outras causas naturais).

[0106]Como uma etapa inicial no método, os dados são obtidos a partir do confinamento ou outra localização em que uma população de animais está sendo mantida. No caso de um confinamento, muitos confinamentos têm hospitais de animais que gravam os sinais vitais do animal e armazenam os dados em um software de sistema de saúde eletrônico. Estes dados de hospital são suplementados com os dados de pontuação pulmonar correspondentes para identificar especificamente cada animal em termos de sinais vitrais, pontuação pulmonar, e a história de antibióticos administrados. Os dados são atualizados com o progresso de cada animal, e o resultado final tanto dos sobreviventes quanto das mortes a partir de doença respira-tória são gravados. Uma vez que os dados crus tenham sido obtidos, as taxas de casos de fatalidade previstas como uma função das categorias de pontuação pulmonar podem ser geradas.

[0107]Referindo-se a figura 16, um gráfico 500 é proporcionado ilustrando as taxas de casos de fatalidade como uma função das categorias de pontuação pulmonar para várias classes de antibióticos. Mais especificamente, a figura proporciona dados de amostra tomados para amostra ou populações de animais que tem recebido uma classe particular de antibióticos cada, e uma comparação é proporcionada entre as taxas de fatalidade 504 e as pontuações pulmonares 502. Quatro classificações ou classes de antibióticos são agrupadas, denominadas, Classe A 506, Classe B 508, Classe C 510, e Classe D 512. Como mostrado, a Classe A tem uma taxa de fatalidade inferior na pontuação pulmonar medida de 1, com uma taxa de fatalidade aumentando através de uma pontuação pulmonar medida de 4. Reciprocamente, os antibióticos da classe D mostram uma taxa de fatalidade significantemente maior na pontuação pulmonar medida de 1, com apenas uma taxa de fatalidade levemente maior na pontuação pulmonar medida 4. Os dados a partir deste gráfico são gravados com o propósito de conduzir uma análise estatística, como discutido abaixo. As linha desenhadas no gráfico 500 indicam um relacionamento em potencial entre as pontuações pulmonares e as taxas de fatalidade; e entretanto, como pode ser apreciado pela revisão dos pontos de dados para cada uma das classes d antibióticos, as linhas são desenhadas como médias gerais ou meios para um grupo de pontos de dados de classe, e sem uma análise estatística, não pode ser confirmado com certeza se há diferenças estatísticas nas tacas de casos de fatalidade entre as diferentes categorias pulmonares. Por exemplo, uma linha inclinada é desenhada para a Classe C 510, mas pode ser visto que os pontos de dados 514 para esta classe não proporcionam necessariamente um relacionamento linear reconhecível entre os pontos de dados. Os pontos de dados para as pontuações pulmonares para 2 e 3 são maiores do que os dados para a pontuação pulmonar 1; entretanto, o ponto de dados para a pontuação pulmonar 4 é menor d o que o ponto de dados para ambas as pontuações pulmonares 2 e 3. Portanto, enquanto a linha é desenhada para a Classe C, não há uma relação clara que possa ser obtida simplesmente revisando as linhas desenhadas como médias ou meios de coletar pontos de dados.

[0108]Referindo-se a figura 17, esta tabela de dados 520 proporciona informação de como as taxas de casos de fatalidade são calculadas. As taxas de casos de fatalidade iguais ao número de mortes de animais em um grupo de pontuação pulmonar designados divididos pelo número total de membros no mesmo grupo de pontuação pulmonar. Como mostrado nesta tabela, os dados apresentam dados reunidos durante um primeiro tratamento de auscultação, com uma escala de pontuação pulmonar em grupos de 1 a 5, 1 sendo menos grave, e 5 sendo o mais grave. A coluna de casos de fatalidade proporciona taxas de casos de fatalidade para cada pontuação pulmonar correspondente, e a taxa de casos de fatalidade média como um todo para todos os animais no estudo.

[0109]Usndo as taxas de casos de fatalidade, uma regressão lógica com uma lógica binária equipada para prever as taxas de morte dentro das categorias de pontuação pulmonar pode ser usda para atribuir se houver uma diferença estatística nas taxas de casos de fatalidade entre as categorias de pontuação pulmonar. Em um exemplo, a análise de regressão logística particular selecionada pode utilizar uma probabilidade de teste Wald para um coeficiente beta zero, assim como o uso de um parâmetro estimado de máxima verossimilhança de probabilidade Wald ChiSquare para definir a aceitação e as regiões de rejeição de probabilidade. As categorias de pontuação pulmonar são pesadas por quantos membros abrangem uma dada categoria. As estimativas de proporção de probabilidades podem ser avaliadas em um intervalo de confidencia de 95% para determinar uma resistência relativa de associação entre a categoria de pontuação pulmonar e a mudança nas taxas de casos de fatalidade.

[0110]Usando este tipo de análise estatística, os exemplos A da figura 18 e os exemplos B da figura 19 proporcionam dados estatísticos exemplares calculados de acordo com a técnica de análise. Os termos estatísticos e os valores de dados proporcionados nos exemplos A e B refletem a informação que pode ser obtida com a técnica de analise selecionada como facilitado pelo software de análise estatística (SAS). Deve ser entendido que os exemplos A e B são cálculos simplesmente exemplares de uma técnica de análise de regressão, e são proporcionados para mostrar como uma relação entre as pontuações pulmonares e as taxas de fatalidade podem ser analisadas para avaliar a eficácia dos antibióticos. Para o exemplo A da figura 18, os dados usados correspondem a Classe A de antibióticos 506 da figura 16. Para o exemplo B da figura 19, os dados usados correspondem a Classe D de antibióticos 512 da figura 16.

[0111]Usando as probabilidades previstas a partir dos dados estatísticos acima mencionados, tais como dos exemplos A e B, pode ser concluído que se uma inclinação de uma curva de desenvolvimento é provável de ser zero quando plotan- do um gráfico de probabilidade de taxa de fatalidade versus as pontuações pulmona- res, então a eficácia dos antibióticos em questão é considerada ineficaz porque as taxas de casos de fatalidade não suportam o padrão de um agente de antibiótico eficaz. Mais especificamente, os animais com doenças menos graves no momento do tratamento não são menos propensos a morrer do que os animais mais gravemente doentes quando a gravidade é determinada pela pontuação pulmonar. Entretanto, se a inclinação de uma curva de desempenho revelou não ser zero, então as taxas de casos de fatalidade são menores para os animais com doenças menos graves que proporcionam evidencias de que o antibiótico é eficaz.

[0112]Referindo-se as figuras 20 e 21, estas figuras representam as probabilidades previstas para as taxas de fatalidade plotadas como uma função das pontuações pulmonares. Mais especificamente, a figura 20 proporciona um gráfico 526 que corresponde aos dados do exemplo A, e a figura 21 proporciona um gráfico 528 que corresponde aos dados do exemplo B. as probabilidades previstas para as tacas de fatalidade são indicadas pelas linhas sólidas 530, e são obtidas através da análise de regressão descrita acima. Pela análise estatística conduzida para o exemplo A, é visto que há um aumento geral na probabilidade de morte uma vez que a pontuação pulmonar aumenta, enquanto que no exemplo B, não há uma distinção discernível entre as probabilidades de morte entre as pontuações pulmonares e, portanto, a inclinação da linha é zero ou perto de zero. Portanto, pode ser geralmente concluído que que uma linha de probabilidade prevista tendo uma inclinação positiva indica alguns níveis de eficácia para os antibióticos, enquanto uma linha de probabilidade prevista tendo uma indicação zero ou perto de zero indica algum nível de ineficácia para os antibióticos. Com a análise de dados adicional, também é contemplado que as linhas de probabilidade previstas podem ser usadas para definir mais especificamente a eficácia de um antibiótico particular pelos valores numéricos da inclinação das linhas. Idealmente, pode ter uma máxima probabilidade prevista desejada para um caso de fatalidade em uma média particular de pontuação pulmonar e portanto, a inclinação numérica ótima poderia ser uma que trem uma inclinação positiva, ainda permanece abaixo do nível limite mais alto para as maiores pontuações pulmonares da faixa. Através de outras analises de dados, cada classe de drogas poderia ser caracterizada por sua eficácia considerando tais parâmetros. Também de acordo coma invenção, é contemplado que os dados numéricos ilustrados nas figuras 20 e 21 poderiam ser usados para construir tabelas lógicas descrevendo quando um antibiótico particular deve ser parado, e quando outro antibiótico deve começar para uma população particular de animais monitorados. Ainda, estas tabelas lógicas po-deriam ser usadas para levar automaticamente um cuidador a quando uma conclusão foi tomada de que o regime de antibiótico existente não é mais considerado eficaz, e deve ser mudado. Além dos fatores unicamente relacionados a saúde geral dos animais e suas taxas de fatalidade correspondentes, os fatores de custo também são integrados na determinação do conteúdo e no tempo do pedido. As tabelas lógicas e os prazos automáticos podem ser proporcionados dentro de um aplicativo de software de computador e que os algoritmos são desenvolvidos para um regime de antibiótico existente. Ainda, enquanto as pontuações pulmonares exemplares são proporcionadas com o propósito de avaliar as classes exemplares de antibióticos, deve ser entendido que este método também pode ser usado com outras faixas de pontuação pulmonar para avaliar os tipos particulares de antibióticos; alguns antibióticos podem requerer tanto uma comparação de pontuação pulmonar em uma faixa menor quanto em uma faixa maior a fim de avaliar sua eficácia.

[0113]Sem usar uma análise estatística confirmatória, um gráfico gerado de acordo om a figura 16 como uma comparação geral entre as categorias de pontuação pulmonar e as taxas de fatalidade por interpolação dos pontos de dados podem não proporcionar por si só a confidência estatística necessária de que há uma relação previsível entre os dois parâmetros medidos. Por exemplo, enquanto algumas amostras de dados de animais para alguns antibióticos podem ser interpoladas em uma única linha, outras amostras de dados de animais recebendo um antibiótico particular podem ter pontos de dados no gráfico que não são capazes de ser facilmente interpolados como uma linha única, tais como as ilustradas na figura 16 para os pontos de dados 514 para a Classe C de antibiótico 510. Devido aos pontos de dados não seguirem geralmente um padrão linear parda a Classe C de antibióticos, não é possível determinar com certeza se a linha representa qualquer relação linear particular entre a pontuação pulmonar e a taxa de fatalidade. A análise estatística, portanto, proporciona uma confidencia estatística de que há uma relação entre as pontuações pulmonares e as taxas de casos de fatalidade, e esta relação pode ser proporcionada visualmente, tal como mostrado nos gráficos de probabilidade previstos nas figuras 20 e 21.

[0114]A partir deste método, a eficácia dos antibióticos pode ser determinada quantitativamente, e, portanto, um regime de antibiótico mais eficaz e com a redução de custo pode ser proporcionado. Com a informação suplementada obtida pelas pontuações pulmonares, um novo relacionamento é, portanto, estabelecido entre as pontuações pulmonares e as taxas de casos de fatalidade para a determinação da eficácia dos antibióticos.

[0115]Embora a presente invenção tenha sido estabelecida com relação as várias modalidades preferidas, deve ser entendido que várias outras mudanças e modificações podem ser feitas na invenção de acordo com o escopo das reivindicações anexadas aqui.

Claims (8)

1. Método para determinar a eficácia de uma droga, o dito método CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: fornecer um processador de computador, determinar, pelo dito processador de computador, uma pontuação pulmonar correspondente a um nível respectivo de severidade de doença para um grupo de animais; gravar, no dito processador de computador, uma primeira droga previamente administrada ao grupo de animais; gravar, no dito processador de computador, fatalidades para o grupo de animais durante um período de tempo designado; conduzir, pelo dito processador de computador, uma análise aritmética para determinar se há uma diferença estatística nas taxas de fatalidade entre as categorias de pontuação pulmonar; automaticamente determinar, pelo dito processador de computador, uma relação numérica entre as taxas de fatalidades como uma função de pontuações pulmonares para determinar a eficácia da primeira droga; gerar uma comparação das taxas de fatalidades versus categorias de pontuação pulmonar, a dita comparação incluindo uma probabilidade prevista das taxas de fatalidades como uma função das pontuações pulmonares; e determinar se a primeira droga é eficaz ou ineficaz com base na inclinação da linha de probabilidade prevista, em que a dita linha de probabilidade prevista tendo uma inclinação positiva indica a eficácia da droga e em que a dita linha de probabilidade prevista tendo uma inclinação zero indica a ineficácia da droga.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: a dita comparação inclui uma comparação gráfica.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as categorias de pontuação pulmonar são categorias de pontuação pulmonar numéricas.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: a análise aritmética inclui uma análise estatística.

5. Método para determinar a eficácia de uma droga, o dito método CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: fornecer um processador de computador; determinar, pelo dito processador de computador, uma categoria pulmonar correspondente a um nível respectivo de severidade de doença para animais; gravar, no dito processador de computador, uma primeira droga previamente administrada ao grupo de animais; gravar, no dito processador de computador, fatalidades para o grupo de animais durante um período de tempo designado; conduzir, pelo dito processador de computador, uma análise para determinar se há uma diferença nas taxas de fatalidade entre as categorias pulmonares; automaticamente determinar, pelo dito processador de computador, uma relação numérica entre as taxas de fatalidades como uma função de categorias pulmonares para determinar a eficácia da primeira droga; gerar uma comparação das taxas de fatalidades versus categorias pulmonares, a dita comparação incluindo uma linha de probabilidade prevista das taxas de fatalidades como uma função das categorias pulmonares; determinar se a primeira droga é eficaz ou ineficaz com base na inclinação da linha de probabilidade prevista, em que uma inclinação positiva indica eficácia da droga e em que uma inclinação zero indica ineficácia da droga.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que: a dita análise inclui uma análise aritmética.

7. Método, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que: a análise aritmética inclui uma análise estatística.

8. Método, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que as categorias pulmonares são categorias de pontuação pulmonar numéricas.

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