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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur quantitativen Vorhersage des Geburtstermins bei Nutztieren über die Ermittlung von empirischen Daten der Aktivität.
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Verschiedene Veröffentlichungen beschreiben Indikatoren für das nahe Einsetzen der Geburt in den kommenden Tagen oder Stunden sowie für den tatsächlichen Beginn der Geburt.
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Für das Hausschwein existiert eine Sau Cam, mit der der Geburtsbeginn von Sauen im Abferkelstall mittels normaler Webcams über den Abferkelbuchten und eines spezielles PC-Programms erkannt werden kann. Die Videoaufnahmen der handelsüblichen Internetkameras werden von einer Software fortlaufend geprüft und intelligent ausgewertet, wobei nicht nur der Geburtsbeginn automatisch erkannt und lebend geborene Ferkel gezählt, sondern auch die Zeitspanne zwischen den Ferkelgeburten genau erfasst und bei zu großen Abständen rechtzeitig Warnmeldungen per SMS absetzt werden. Der Landwirt kann per Onlinezugriff sofort Livebilder aus den Abferkelbuchten verfolgen, um zu entscheiden, ob ein Eingreifen tatsächlich notwendig ist – ohne dass er sich zuvor auf den Weg in den Stall machen muss
(https://www.bigdutchman.de/de/schweinehaltung/aktuelles/detail/automatischegeburtsueberwachung-mit-sowcam.html)
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Ein weiteres Verfahren liefert einen Indikator für eine nahe Geburt und das tatsächliche Einsetzen der Geburt beim Hausschwein durch die Messung der Tieraktivität mit Hilfe von am Tier befestigten Beschleunigungssensoren und die Festlegung eines allgemeinen Schwellenwertes für die Auslösung eines Geburtsalarms. (Pastell, Hietaoja, Yun, Tiusanen and Valros: Predicting farrowing based on accelerometcr data, in Precision Livestock Farming '13 D. Berckmans and J. Vaiidermeulen; Hrsg., KU, Leuven (978-90-8826-333-0)
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Die
DE 10 2006 044 037 A1 beschreibt eine Überwachungseinrichtung für Tiere, insbesondere Nutztiere, wobei mit einem ein einzelnes Tier erfassenden und mit einer Bildauswertung verbundenes opto-elektronischen Überwachungsgerät zur arbeitssparenden laufenden Überwachung der Tiere, zur Beurteilung des Fütterungserfolgs, zur ständigen Gesundheitskontrolle und/oder zur Überwachung des Konditionsstands in der Weise gestaltet wird, dass das Überwachungsgerät zumindest ein vorgegebenes Oberflächenmerkmal des Tieres erfasst, das in der Bildauswertung bewertet wird.
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In der
WO 2013 186 232 A1 wird ein Geburtssensor beschrieben, bei dem es sich um einen Sensor zur Anzeige des Geburtsbeginns bei Nutztieren, insbesondere bei Rindern, handelt. Der Geburtssensor umfasst eine Vorrichtung, welche am Körper des Nutztieres angebracht wird, die mit Hilfe einer Funkübertragungseinrichtung die ermittelten Daten des Nutztieres an eine Auswerteeinheit sendet. Im Gehäuse des Sensors ist eine Stromversorgung und eine Platine angeordnet, auf der ein Bewegungssensor, insbesondere ein dreiachsiger Beschleunigungssensor, ein Mikrocontroller und ein drahtlose Kommunikationsmodul befestigt sind. Der Bewegungssensor erkennt die Bewegungen des Tieres, insbesondere die Bewegungen des Schwanzes des Tieres und sendet bei Erreichen vordefinierter Werte dieser Bewegungen ein Signal aus, das den Beginn der Geburt erkennt, wobei dann über das Kommunikationsmodul eine Information an den Landwirt oder Tierarzt übertragen wird.
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In der
US 2014 00 738 79 A1 wird ein System zur Überwachung der Schwangerschaft von Säugetieren beschrieben, wobei mit Hilfe von Sensoren der Gebärmutterhalsausfluss und die Reife überwacht werden. Diese Werte werden auf einem Display dargestellt und über eine Art Schablone gelegt, die den im Vorfeld bestimmten Normalzustand darstellt. Eine Abweichung von Normalzustand soll den Beginn der Geburt indizieren. Als Werte dienen in diesem Fall der pH-Wert und die Temperatur.
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Die
DE 20 2005 017 618 U1 offenbart ein Geburtsidentifikationssystem für Nutztiere. Das System besteht aus einem optischen Sensor- und einem Beleuchtungsmodul sowie einer Auswerteeinheit. Das System wird am Körper des Nutztieres befestigt, beispielsweise am Schweif. Die Aufgabe des Systems besteht darin, berührungslos und lageunabhängig die Fruchtblase oder die Nachgeburt am Geburtskanalausgang zu detektieren und über eine Sendeeinrichtung einen Geburtsalarm auszulösen.
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Ein weiteres Tierüberwachungssystem beschreibt die
DE 102013221591 A1 , wobei dieses System der Erfassung und Übermittlung eines Körperwertes wie z. B. Körpertemperatur eines Nutztieres dient. Hier wird eine Erfassungseinheit im oder am Körper des Nutztieres angebracht. Diese Erfassungseinheit nimmt einen Körperwert auf und sendet ihn drahtlos an eine Empfangsstation. Die zu erfassenden Körperwerte können physikalische, chemische oder biochemische Werte sein. Mit Hilfe dieser Werte sollen Zustandsänderungen erkannt werden, unter anderem auch der Beginn und der Verlauf einer Geburt.
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Im Stand der Technik finden sich einige Systeme, die sich mit der Detektion und Anzeige einer bevorstehenden Geburt befassen. Diese beruhen generell auf automatisierter Beobachtung der Tierphysiologie und dem Vergleich mit Normalwerten. Es finden sich verschiedenste Systeme, die für verschiedene Tierarten anwendbar sind und verschiedene Detektionsmechanismen nutzen. Allerdings weisen alle diese Systeme einen wesentlichen Nachteil auf, da sie lediglich der Detektion einer bevorstehenden beziehungsweise einsetzenden Geburt und der entsprechenden Anzeige beziehungsweise Alarmierung dienen. Was sie nicht leisten können, ist eine Aussage zu dem exakten Geburtszeitpunkt. Indikatoren für das nahe Einsetzen der Geburt sind durch tierindividuelle Abweichungen auch nach einer Normierung noch so ungenau, dass zwischen der Auslösung des „Alarms” und dem tatsächlichen Beginn der Geburt ein Zeitraum von wenigen Stunden und mehreren Tagen liegen kann. Indikatoren die den tatsächlichen Beginn der Geburt signalisieren, liefern keine Vorwarnzeit, die vorbereitende Maßnahmen ermöglicht. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine möglichst exakte Vorhersage zum Geburtstermin zu ermöglichen. Durch die Erfindung wird eine quantitative Vorhersage für das nahe Einsetzen der Geburt ermöglicht, die nicht nur signalisiert das die Geburt bevorsteht, sondern auch wann.
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Die Lösung der Aufgabe besteht darin, kontaktlos Aktivitätsdaten wie z. B. Vokalisation, Interaktion und Lokomotion mit Hilfe von Akustik-, Licht-, Ultraschall- oder Radarsensoren zu ermittelt. Die Sensoren werden dabei oberhalb und/oder seitlich von einzeln gehaltenen Tieren mit einem Sichtfeld, das auf die Haltungsbucht beschränkt ist, installiert. Parameter einer wachsenden Unruhe trächtiger Nutztiere vor dem Beginn einer Geburt werden erfasst, automatisch aufgezeichnet und tierindividuell normiert. Mit Hilfe eines charakteristischen Aktivitätsverlaufs, der für jede Tierart, Rasse, Altersklasse und weitere Tierparametern verschieden sein kann, wird anschließend aus dem gemessenen und normierten tierindividuellen Aktivitätsverlauf der Geburtstermin numerisch approximiert.
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Die charakteristischen Aktivitätsverläufe sind dem System aufgrund von empirischen Beobachtungen im Vorfeld bekannt.
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Die Auswertung beruht auf einer Parameteränderung von einem relativ konstanten tierindividuellen Normalwert zu einem tierindividuellen erhöhten Wert. Die Zeitreihe, welche die beginnende Wertänderung beschreibt wird anhand des beobachteten tierindividuellen Normalwertes und dessen Varianz normiert. Für die normierte Zeitreihe wird vorausgesetzt, dass der Verlauf und die Höhe der Wertänderung zwischen verschiedenen Tieren einer Art, Rasse, Altersklasse und anderen Eigenschaftsklassen ähnlich sind. Deshalb kann über die Beobachtung des Beginns der Zeitreihe auf ihren weiteren Verlauf und somit auf die Dauer bis zur Geburt geschlossen werden.
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Die Erfindung soll nun näher an einem Beispiel erläutert werden.
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Bis zu 48 h vor Geburtsbeginn gibt es starke Veränderungen im Hormonhaushalt von trächtigen Sauen. Die Konzentration von Progesteron beginnt langsam zu fallen, während Prolaktin stark ansteigt. Das Ende dieses Prozesses markiert den Beginn der Geburt. Parallel zu den Änderungen im Hormonhaushalt zeigt sich eine zunehmende Unruhe im Verhalten der Sauen. Dadurch wird der veränderte hormonelle Status, der zur Geburt führt, ohne Probenentnahme messbar. Die Änderung des Verhaltens wird mit Hilfe geeigneter Sensoren, wie Mikrofonen, Lichtschranken, Radar- und/oder Ultraschallsensoren kontinuierlich und kontaktlos aufgezeichnet. Aus den Aktivitätsdaten wird dann ein Aktivitätstrend ermittelt, der die tageszeitlichen Änderungen und tierindividuelle Unterschiede im Aktivitätsniveau nicht mehr beinhaltet. Der Anstieg der transformierten Kurve wird anschließend verwendet, um approximativ die Dauer bis zum Beginn der Geburt zu bestimmen. Bei Sauen lässt sich dabei eine Aussage zum Geburtstermin ab circa 24 h vor Eintreten der Geburt treffen
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Das Neue der Erfindung besteht in der quantitativen Vorhersage des Geburtszeitpunktes bei Nutztieren im Vergleich zu den bekannten qualitativen Lösungen.
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Durch die Vorhersage des Geburtszeitpunktes erhält der Halter nicht nur einen Indikator, dass die Geburt bevorsteht, sondern auch eine fortlaufend aktualisierte Vorhersage für die Dauer bis zum tatsächlichen Beginn der Geburt. Dadurch können tierärztliche oder Überwachungsmaßnahmen rechtzeitig eingeleitet und ressourcenschonend geplant werden. Eine Geburtswache bzw. tierärztliche Betreuung während der Geburt kann die Überlebenschancen neugeborener Tiere deutlich erhöhen. Teilweise kann diese manuelle Überwachung durch elektronische Überwachungssysteme ergänzt werden. Für die Personalplanung bei manueller Überwachung bzw. zur automatischen Aktivierung einer elektronischen Überwachungsmaßnahme ist eine möglichst frühzeitige und genaue Vorhersage des Geburtszeitpunktes wichtig.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006044037 A1 [0005]
- WO 2013186232 A1 [0006]
- US 20140073879 A1 [0007]
- DE 202005017618 U1 [0008]
- DE 102013221591 A1 [0009]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- https://www.bigdutchman.de/de/schweinehaltung/aktuelles/detail/automatischegeburtsueberwachung-mit-sowcam.html [0003]
- Pastell, Hietaoja, Yun, Tiusanen and Valros: Predicting farrowing based on accelerometcr data, in Precision Livestock Farming '13 D. Berckmans and J. Vaiidermeulen; Hrsg., KU, Leuven (978-90-8826-333-0) [0004]