WO2013020825A1

WO2013020825A1 - Vorrichtung mit einem sensor zur messung eines vitalwerts in einem tier

Info

Publication number: WO2013020825A1
Application number: PCT/EP2012/064731
Authority: WO
Inventors: Jürgen PLESSE; Thomas Förster
Original assignee: Förster Technik GmbH
Priority date: 2011-08-10
Filing date: 2012-07-26
Publication date: 2013-02-14
Also published as: DE102011052563A1

Abstract

Bei einer Vorrichtung mit einem Sensor zur Messung eines Vitalwertes in einem Tier, insbesondere in Milchvieh, wobei die Messwerte Werte des Tieres und/oder eines Fötus in dem Tier sein können, soll zumindest ein weiterer Sensor zur Bestimmung zumindest eines weiteren Vitalwerts vorhanden sein.

Description

Vorrichtung mit einem Sensor zur Messung eines Vitalwerts in einem Tier Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Sensor zur Messung von Vitalwerten in einem Tier nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einer Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 10. Stand der Technik

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Vorrichtungen zur Bestimmung von Vitalwerten bekannt. Hierbei geht der Stand der Technik grundsätzlich in zweierlei Richtungen. Grundsätzlich wird versucht anhand von verschiedenen Vorrichtungen beispielsweise den optimalen Zeitpunkt zur Besamung von Milchvieh zu erhalten. In diesem Zusammenhang wird auf die DE-G 81 21 097.3 verwiesen.

Dort ist ein Brunstmessgerät offenbart, welche über eine Messsonde verfügt, wobei die Messsonde ein aus isolierendem Material bestehendes Rohr ist, an dessen freiem Ende in definiertem Abstand voneinander zwei Metallring- Elektroden angeordnet sind, die über im Rohr verlaufende Zuleitungsdrähte mit dem Messgerät verbunden sind. Das Brunstmessgerät wird idealerweise mehrmals täglich in das Tier eingebracht. Durch die Elektrodenanordnung der Messsonde wird ein Vitalwert der Kuh gemessen, welcher zur Bestimmung des Brunsteintritts von Bedeutung ist.

Weiter wird auf die US 4,895,1 65 hingewiesen. Dort ist ein Detektor offenbart, welcher auf dem Rücken einer Kuh angebracht wird. Dieser Detektor ist derart gestaltet, dass er aufzeichnet, wie oft auf die Kuh aufgesprungen wird. Dadurch lässt sich ein Rückschluss auf den Östrogenspiegel und somit das Auftreten und Voranschreiten einer Brunst ableiten.

Ausserdem wird auf die GB 2077593 A hingewiesen. Dort ist ein Temperatursensor gezeigt, welcher in den Uterus eines Tiers eingebracht wird, um signifikante Temperaturanstiege zu registrieren. Dies dient ebenfalls der Bestimmung des optimalen Besamungszeitpunktes.

In diesem Zusammenhang wird insbesondere auf die DE 103 45 282 B3 hingewiesen. Dort ist ein telemetrisches Messsystem für das Ovulations- Monetoring bei Frauen offenbart. Dort ist ein teilflexibler Ringpessar mit einem oder mehreren integrierten Sensoren zur Messung der ovulationskennzeichnender Parameter im Scheidenkanal offenbart. In diesem Zusammenhang wird aber nochmals ausdrücklich darauf hingewiesen, dass Vorrichtungen aus der Humanmedizin nicht Teil des Standes der Technik für eine Vorrichtung zur Messung von Vitalwerten in einem Tier sein soll. Nachteilig an den im Stand der Technik beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren ist der Umstand, dass immer nur ein kleiner Teilbereich bzw. ein einziger Vitalwert zur Bestimmung beispielsweise des optimalen Besamungszeitpunktes bei Milchvieh eingesetzt wird, und/oder diese Werte nicht kontinuierlich erfasst werden. Aus dieser Verwendung besteht die Gefahr von Fehlinterpretationen durch Ableitung falscher Kausalitäten.

Es ist keine Vorrichtung bekannt, welche aus der Entwicklung und den Verhältnissen einer unbestimmten Menge von gemessenen Werten eine entsprechende Bestimmung des optimalen Besamungszeitpunktes objektiv ermittelt.

Aus unterschiedlichen Interessen erfolgt die zielgerichtete und eventuell terminorientierte Anpaarung von Säugetieren. Das trifft sowohl auf die Nutztierhaltung (Wiederkäuer, Schweine etc.), als auch den Bereich des Sports und der Freizeitgestaltung (Pferde, Hunde, Katzen, etc.) und die Haltung von Tieren aus speziellen Gründen (Arterhaltung, Genreserve, Zootiere etc.) zu.

Für diese zielgerichtete Anpaarung werden erhebliche Aufwendungen betrieben und der Erfolg ist ein wesentlicher wirtschaftlicher Faktor. In besonders hohem Maße trifft das auf die Milchviehhaltung zu. Hier entstehen große Verluste, wenn eine erneute Trächtigkeit nicht in einem optimalen Zeitraum von 85 bis 125 Tage nach einer Kalbung erreicht wird. Die Erreichung dieses Ziels ist maßgeblich von der Brunstnutzungsrate und der Trächtigkeitsrate abhängig. Diese liegen derzeit unter Produktionsbedingungen häufig unter 40%. Das hat eine durchschnittliche Verzögerungszeit von über 70 Tagen zur Folge. Jeder Tag Verzögerung ist unter derzeitigen Rahmenbedingungen mit einem Verlust von ca.€ 3,00 zu bewerten. Die Brunstnutzungsrate bedeutet hier einen Anteil der zur Besamung/Bedeckung benutzten Brünsten von allen Brünsten die im Zeitraum von 21 Tagen zur Besamung/Bedeckung anstehen. Die Trächtigkeitsrate bezeichnet den Anteil tragend gewordener Tiere an den besamten/bedeckten Tieren innerhalb eines Betrachtungszeitraumes. Die Verzögerungszeit ist in diesem Zusammenhang als Zeit von der ersten Besamung/Bedeckung bis zur Konzeption, das heisst dem Erreichen der Trächtigkeit in Tagen zu lesen.

Neben der Erkennung der Brunst als Zyklusstadium ist die möglichst genaue Vorhersage des Ovulationszeitpunktes und die Durchführung der Besamung/Bedeckung zum optimalen Zeitpunkt von ausschlaggebender Bedeutung für die Aussicht auf eine Konzeption. In der Milchviehhaltung sind ca. 60% aller Besamungen/Bedeckungen erfolglos. Die hauptsächliche Ursache liegt darin begründet, dass sie nicht zum richtigen Zeitpunkt ausgeführt werden. Der optimale Besamungszeitpunkt für die künstliche Besamung ist innerhalb von 6 - 12 Stunden nach erfolgter Ovulation, d.h. das Zeitfenster hierfür ist ca. 6 Stunden lang.

Um den Anteil der genutzten Brünsten zu erhöhen, sind eine Reihe von Verfahren zu Brunstfeststellungen bekannt.

Die sogenannte Brunstbeobachtung ist eine visuelle Kontrolle der Tiere zur Abschätzung des Zyklusstandes anhand definierter Krieterien. Hierbei wird beispielsweise durch einen Fachmann das Verhalten (Aufsprung, Duldung) des Tieres beobachtet. Ausserdem können äussere Geschlechtsmerkmale auf Veränderungen, wie Vulvaschwellungen/Rötungen, Sekretaustritt beobachtet werden. Dies hat allerdings den Nachteil, dass ein entsprechender Fachmann quasi jederzeit vor Ort sein muss. Dies bedeutet einen hohen Zeitaufwand. Die sogenannten Aufsprungdetektoren, wie sie oben im Stand der Technik beschrieben werden, sind vielfältig vorhanden. Sie sind äusserlich angebrachte oder subkutane Zählwerke, welche zwischen Kreuzbein und Schwanzwurzel zur Zählung von Aufsprungversuchen eingesetzt werden. Dies ist allerdings in nachteiliger Weise nur ein sehr grober Wert zur Erkennung des Brunsteintritts. Ausserdem kann eine entsprechende Ovulation durch einen zu spät abgelesenen Aufsprungdetektor zum Verstreichen des optimalen Besamungszeitpunktes führen.

Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise auch bekannt eine Aktivitätsmessung beim Milchvieh durchzuführen. Dies beruht auf dem Umstand, dass im Laufe des Zyklus das Verhalten eines Tieres Veränderungen unterworfen ist. In der Brunstphase steigt die Aktivität beispielsweise beim Milchvieh auf etwa das vierfache der üblichen Aktivität. Die Bewegungen werden durch einen Sensor, beispielsweise einen Schrittzähler aufgenommen und mittels Software verarbeitet. Nachteilig ist hierbei, dass nur ein Wert ermittelt wird, der durch verschiedene Einflußfaktoren beeinflußt werden kann. Ebenso ist mit dem z.B. am Fuß oder als Halsband angebrachten Sensor die Gefahr des Verlierens und Verschmutzens gegeben.

Eine weitere Möglichkeit der Beobachtung, beispielsweise von Milchvieh ist eine Videobeachtung. Hierbei werden Kameras und Lichtschranken über den zur Haltung vorgesehenen Gebieten von Tiergruppen in entsprechender Höhe angebracht. Durch die Höhe der angebrachten Lichtschranken kann bestimmt werden, das beim Aufspringen der Tiere automatisch eine Videokamera aktiviert wird. Weiter ist infolge hormoneller Regulationsprozesse eine Veränderung der Zusammensetzung und Beschaffenheit des Vaginalsekrets zu beobachten. Diese Änderung korreliert in hohem Maße mit dem Auftreten einer Ovulation und ist durch die Messung der Leitfähigkeit bzw. des elektrischen Widerstandes durch eine in die Vagina einzuführende Elektrode festzustellen. Eine solche Elektrode ist im obigen Teil des Standes der Technik beschrieben. In diesem Zusammenhang ist auch aufzufinden, dass während der Brunst sich Sequenzen und Frequenzen der Lautäusserung weiblicher Säugetiere ändern. Diese Bewertung der Vokalisation lässt Rückschlüsse auf Eintritt und Fortschritt der Brunst zu. Hierzu werden die Lautäusserungen beispielsweise aufgenommen und entsprechend verarbeitet.

Daneben ist auch die Messung von Progesteron mit immunologischen Verfahren bekannt. Hierzu werden Milch- oder Blutproben des Tieres genommen. Der Verlauf des Progesterongehalts unterliegt in sehr hohem Maße der Abhängigkeit von der Zyklussteuerung. Sie lassen den Eintritt einer Brunst zuverlässig erkennen. Allerdings sind solche immunologischen Verfahren sehr aufwendig und teuer. Ausserdem kommt der Umstand hinzu, dass oft das Ergebnis verspätet beim Milchviehhalter eintrifft. Die oben beschriebenen Verfahren zielen auf eine Feststellung der Brunst ab und sind zur Schätzung des Ovulationszeitpunktes nicht oder nur eingeschränkt geeignet. Damit ist auch die Prognose des optimalen Besamungszeitpunkts nicht möglich. Die objektive Feststellung oder Vorhersage der Ovulation mit hoher Zuverlässigkeit ist derzeit nur über labordiagnostische Verfahren möglich. Dazu muss während der Brunst, im Abstand von ca. 4 Stunden je eine Blut-, Urinoder Vaginalsekretprobe entnommen und auf den Gehalt an luteinisierendem Hormon untersucht werden. Bei Säugern ist eine sehr enge Beziehung von einem Peak des luteinisierenden Hormons und Ovulation bekannt.

Die notwendige Häufigkeit der Testungen und der damit verbundene Aufwand schließen diese Techniken für den flächendeckenden Einsatz in der Nutztierhaltung aus. In diesem Zusammenhang wird auch darauf hingewiesen, dass nur sehr begrenzte Möglichkeiten der Feststellungen einer vorliegenden Trächtigkeit vorhanden sind. Hierzu wird in der Regel auf die sogenannte Palpation zurückgegriffen. Dies ist eine tierärztliche Kontrolle durch Abtasten des Uterus via rectum. Dies ist eine unangenehme und für das Tier stressverursachende Kontrolle. Weiter ist die Möglichkeit der Feststellung der Trächtigkeit durch eine Ultraschalluntersuchung möglich. Hierbei wird das embryonale Gewebe mittels eingeführter Ultraschallsonde durch einen Tierarzt erfasst. Ein weiteres Verfahren zur Feststellung der Trächtigkeit ist die Labordiagnostik in Form des PAG-Nachweises in Blut. Zuletzt wird der Vollständigkeit halber auch einen Hormonschnelltest in Form eines Progesterontets verwiesen. Dieser Progesterontest ist eigentlich kein Trächtigkeitstest, sondern vielmehr ein Nichtträchtigkeitest.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Nachteile zu beobachten. Beispielsweise ist ein Verfahren der Beobachtung zur visuellen Einschätzung stark von subjektiven Einflüssen der durchführenden Personen abhängig. In vielen Untersuchungen wird aufgezeigt, dass sie mit hohem Aufwand verbunden sind und die durchschnittliche Zuverlässigkeit die schlechteste von allen Systemen ist. Weitere verhaltensbewertenden Messsysteme unterliegen der umweltbeeinflussten Verhaltensänderung der Tiere. Messungen von physiologischen Parametern erfolgen diskontinuierlich. Die Messung wird unter Annahme des Eintretens von Ereignissen indiziert. Die diesbezügliche Aussagesicherheit ist gering und individuelle Schwankungen lassen sich nicht berücksichtigen. Die bekannten Verfahren bedürfen eines hohen technischen und manuellen Aufwandes. Häufig ist sie nur durch spezialisierte Fachkräfte wie z. B. Tierärzte oder Labors durchführbar. Gerade im Zusammenhang mit der Prüfung der Trächtigkeit ist nachteilig, dass alle genannten Verfahren mit relativ hohem Aufwand verbunden und von der Durchführung durch besonders geschultes Personal wie Tierärzte oder Laborkräfte und speziell eingesetzter Technik abhängig sind. Hormonschnelltests eignen sich in der bekannten Form zur Feststellung nicht tragender Kühe. Der Umkehrschluss auf Trächtigkeit ist nur bedingt und mit geringer Aussagesicherheit möglich.

Nachteilig am Stand der Technik ist der Umstand, dass einzeln gemessene Vitalwerte unsichere Ergebnisse liefern, weil sie durch Umwelteinflüsse und/oder Erkrankungen beeinflusst sein können. Darüber hinaus gibt es tierindividuelle Schwankungen. Daher sind die einzeln ermittelten Vitalwerte, gerade bei einem Zeitfenster von ca. 6 Stunden eines optimalen Besamungszeitpunktes nicht ausreichend verlässlich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung zu schaffen, welche eine Vielzahl von Vitalwerten eines Tieres, insbesondere eines Milchviehs rund um die Uhr aufnimmt, verarbeitet und abspeichert. Die Vorrichtung soll die festgelegten Parameter im Verlauf beispielsweise des Sexualzyklus nicht - humaner weiblicher Säugetiere permanent und weitestgehend automatisch überwachen. Die Überwachung soll mehrere, korrespondierende Parameter erfassen, speichern und telemetrisch oder drahtlos an eine Empfangseinheit zur Auswertung übertragen.

Hierbei soll ein möglichst genaues Abbild der verschiedenen Vitalwerte eines Tiers hergestellt werden. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung soll beispielsweise das Reproduktionsmanagement bezüglich Brunsterkennung, Ovulationserkennung, Vorhersage des optimalen Besamungszeitpunktes sowie die Trächtigkeitserkennung und Trächtigkeitsüberwachung ermöglicht werden. Aber auch weitere Anwendungen für das Optimieren / Überwachen des Gesundheitszustandes eines Tieres werden umfasst, wie z.B. allgemeine Gesundheitsüberwachung, Fiebermessung, Fütterungsstatus usw.

Lösung der Aufgabe

Zur Lösung der Aufgabe führt der kennzeichnende Teil des Anspruchs 1 Erfindungsgemäss soll eine Vorrichtung für ein automatisiertes Verfahren zur permanenten Messung von Parametern, bspw. zur Erkennung des Östrus, Vorhersage des Ovulationszeitpunktes, Ableitung des optimalen Besamungszeitpunktes und Feststellung, sowie Überwachung der Trächtigkeit bis hin zur Meldung der einsetzenden Geburtsvorbereitung im Organismus weiblicher, nicht humaner Säugetiere zur Verfügung gestellt werden.

Die Vorrichtung zur Messung von Vitalwerten in einem Tier, insbesondere in Milchvieh soll derart gestaltet sein, dass sie ohne grösseren Aufwand entweder durch Körperöffnungen oder nur geringe tierärztliche Eingriffe in das Tier verbracht werden kann. Diese Vorrichtung soll neben einem Sensor mindestens einen weiteren Sensor umfassen. Als Sensoren kommen hierbei verschiedene Arten von Sensoren zum Einsatz. Beispielsweise können dies Temperaturfühler, PH-Wert-Messer, Bewegungsmesser, Leitfähigkeits- oder Widerstandsmesser, chemische, physikalische oder akustische Aufnahmebzw. Verarbeitungsgeräte sein. In diesem Zusammenhang können entsprechende Mikrofone, Kameras, CCD-Sensoren oder andere optische Sensoren zum Einsatz kommen.

Ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel für einen Sensor ist ein sogenannter Gassensor. Dieser Gassensor dient der Überwachung beispielsweise der Verdauungsgase eines Tieres, insbesondere eines Milchviehs.

Hierbei soll insbesondere darauf abgestellt werden, dass zwischen dem einen Sensor und dem anderen Sensor eine Unterscheidung derart zu treffen ist, dass nicht zwei gleiche Sensoren, wie sie oben beschrieben sind, eingesetzt werden. Es sollen sich vielmehr um eine Vielzahl unterschiedlicher Sensoren handeln, damit verschiedene Parameter innerhalb eines Tiers insbesondere eines Milchviehs aufgenommen werden können. Die Sensoren werden ganz oder teilweise durch eine Aussenhülle der Vorrichtung geschützt bzw. umfasst. Diese Aussenhülle kann entweder metallisch oder nicht-metallisch sein. Sie kann beispielsweise aus Silikon oder einem anderen Kunststoff hergestellt sein. In diesem Zusammenhang ist besonders wichtig, dass die genutzten Materialien die Aufgabe der Aussenhülle erfüllen. Die Auswahl der einzelnen Materialien ist nur zweitrangig. Die zu erfüllenden Aufgaben liegen beispielsweise darin, eine Aussenhülle zu schaffen, welche sich an verschiedene Gegebenheiten bzw. Körperhüllen- Öffnungen des Tiers insbesondere Milchviehs anpasst. Die Aussenhülle soll ausserdem derart gestaltet sein, dass sie den im Tier vorhandenen zersetzenden Stoffen in resistenter Weise widersteht. So soll die Aussenhülle beispielsweise derart gestaltet sein, dass sie auf verschiedene Säure bzw. Base- Milieus in gleicher Weise neutral reagiert. Sie soll ausserdem im Inneren des Tiers keinerlei Reizungen, Entzündungen oder Verletzungen verursachen.

Es ist auch vorgesehen, dass Teile der Aussenhülle bewegbar angeordnet sind. Dies bedeutet, dass die Aussenhülle beispielsweise über federnde, beinähnliche Strukturen oder Schlaufen verfügt, welche je nach gestellter Aufgabe im Inneren des Tiers, insbesondere Milchviehs entsprechende Aufgaben übernehmen sollen. Die Aussenhülle soll ausserdem derart gestaltet sein, dass die Sensoren ohne weiteres ihre Tätigkeit wahrnehmen können. Dies ist je nach Sensor sehr unterschiedlich. Beispielsweise bedarf es bei der Aussenhülle für den Einsatz der CCD-Sensoren einer Öffnung bzw. Ausnehmung oder beim Einsatz eines Mikrofons einer zumindest sehr dünnen Membran, damit die aufgenommenen Geräusche nicht verfälscht werden.

Die beweglichen Teile der Aussenhülle können auch derart gestaltet sein, dass sie sich zur Fortbewegung bzw. Festsetzung der Vorrichtung eignen. Fortbewegung bedeutet hierbei eine Versetzung der Vorrichtung von einem Teil des Tierinneren in einen anderen Teil des Tierinneren. Dies kann innerhalb eines ein und desselben Organs beispielsweise des Uteruskanals oder auch durch verschiedene Organe wie z. B. Mundhöhle, Magen, Verdauungstrakt geschehen. Auch eine solche Versetzung ist im Rahmen der Erfindung möglich. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ausserdem eine Speichereinheit auf. Diese Speichereinheit dient in erster Linie der Aufnahme der sensorgestützten Daten. Dies kann entweder nur ein vorübergehender und/oder ein Langzeitspeicher sein. Letztendlich ist dies je nach Tierart und verfolgtem Zweck unterschiedlich.

Die Speichereinheit soll durch eine Energiequelle mit Energie versorgt werden. Die Speichereinheit soll über eine Wake-UP-Funktion verfügen, welche immer dann die Speichereinheit anfährt und mit Energie versorgt, wenn Daten von den Sensoren geliefert werden. Vorteilhaft ist an der Speichereinheit eine einfache und fehlerfreie Abspeicherung der Sensordaten, so dass sie nicht verloren gehen können. Die erfindungsgemäße Energiequelle hat den Vorteil, dass die Sensoren und die Speichereinheit möglichst lange betrieben werden können, ohne dass es zu ungewollten Betriebsausfällen führt.

Ausserdem ist in der erfindungsgemässen Vorrichtung eine Recheneinheit vorgesehen. Diese Recheneinheit verfügt über eine Software, welcher derart gestaltet ist, dass die von den verschiedenen Sensoren gelieferten Daten auf hinterlegte Parameter hin überprüft werden. In diesem Zusammenhang soll beispielsweise eine Ovulationsmessung durchgeführt werden können, welche den Aufbau einer multiplen Sensoreinheit zur permanenten Erfassung und Speicherung physiologischer Parameter bzw. Vitalwerte aufweist. Hierbei soll die Unterbringung der Messeinheit in einer anatomisch angepassten Hülle zur dauerhaften Einbringung in den Vaginalbereich des Tiers insbesondere Milchviehs vorgesehen sein. In der Recheneinheit sollen entsprechende Parameter wie Temperatur, Bewegungshäufigkeit, Richtung und Geschwindigkeit sowie Leitfähigkeit oder Widerstand des Vaginalsekrets oder des PH-Wertes des Vaginalsekrets überwacht werden.

Sobald entsprechende Grenzparameter von einem bzw. mehreren Sensoren erreicht sind, soll über einen Sender ein Empfänger benachrichtigt werden. Die Benachrichtigung des Empfängers kann entweder bei Erreichen einer entsprechenden vorgegebenen Parametergrösse eines oder mehrerer Sensoren als Impuls stattfinden. Es ist aber auch denkbar, dass der Sender regelmäßig im Minuten-, Stunden-, oder Tagesrhythmus entsprechende Daten an den Empfänger weiterleitet.

Dieser Empfänger wiederum kann dann den Nutzer entweder durch akustische oder audiovisuelle Benachrichtigungen auf das Erreichen der vorgegebenen Parametergrenzen hinweisen.

Dies kann in diesem Zusammenhang auch über Bluetooth- oder Netzwerkoder Mobilfunkverbindungen erfolgen. Dies ermöglicht dem Nutzer eine einfache und umfassende Information über die verschiedenen Vitalwerte des Tiers insbesondere Milchviehs.

Die Auslesung der Speichereinheit kann auch ohne Nutzung des Senders beispielsweise über eine Telemetrieeinheit erfolgen. Diese Telemetrieeinheit kann beispielsweise an Melkständen, Futter- bzw. Wassertrögen oder an oft frequentierten Stellen der Scheunen oder Wiesen angebracht sein. Eine entsprechende Übermittlung kann auch derart gestaltet sein, dass Tiere welche auch nur zufällig an einem bestimmten Punkt vorbeilaufen, durch den Empfänger automatisch abgefragt werden. Letztendlich ist hier den Anforderungen und Gegebenheiten der einzelnen Tier- insbesondere Milchviehhalter Rechnung zu tragen. Den im Rechner hinterlegten Paramatern soll ein Grenzwertvergleichsschema zur Ableitung von Erkenntnissen und Handlungsempfehlungen derart vorgegeben sein, dass bei Erreichen verschiedener Parameter wie beispielsweise Temperatur und/oder Bewegung der Tier- bzw. Nutzviehhalter darüber umgehend informiert wird. Die erfindungsgemäßen Sensoren sollen neben den bereits oben angesprochenen Vitalwerten auch eine Impendanzmessung vornehmen, um den Östrus-Verlauf zu überwachen. In diesem Zusammenhang kann durch eine Impendanzmessung auch das allgemeine Wohlbefinden überwacht werden.

Ein anderes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sensors ist als Drucksensor ausgeführt. Ein solcher Drucksensor kann zur Beurteilung der Vaginalperistaltik z.B. für eine Signalisierung von Aborten oder eine Frühwarnung bei einsetzender Wehentätigkeit ausgelöst werden bedeutsam sein. Als erfindungsgemäße Sensoren kommen auch verschiedene Arten von Aktivitätsmessern zum Einsatz. Hierbei kann aufgrund der Dauer, der Intensität, der Uhrzeit am Tage und durch die Erkennung von Wiederkauzeiten und Liegezeiten ein umfassendes Aktivitätsprofil des Tiers insbesondere Milchviehs wiedergegeben werden. Bei einem Anstieg der Aktivität ist davon auszugehen, dass dies als Zeichen von Brunst angesehen werden kann. Entsprechende Parameter können in der erfindungsgemäßen Recheneinheit vorgegeben werden, so dass nach Tierart, Geschlecht, Alter, Gewicht und bisherigen Erfahrungswerten ein individuelles Bild eines jeden Tiers bzw. einer bestimmten Milchkuh erstellt werden kann.

Als ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Senders kommt auch ein Lagesensor in Betracht. Dies kann beispielsweise über eine Sendestation-Triangulation zu einer Bestimmung des Aufenthaltsortes des Tiers bzw. der Kuh führen. Vorteilhaft ist hierbei, dass ein entsprechendes Tier leichter wieder aufgefunden werden kann. Ein solcher Lagesensor wäre auch in der Lage festzustellen, ob sich die Kuh gerade bewegt oder wiederkaut. Hierbei könnte beispielsweise festgestellt werden, ob liegende Kühe in der Regel mit Wiederkauen beschäftigt sind, woraus sich Einschätzungen des Gesundheitsund Ernährungsstatus ableiten lassen.

Ein entsprechender Sensor als Mikrofon kann ebenfalls zur Erkennung von Wiederkauenszeiten oder der Erkennung von Fressaktivität dienen. Weiter kann durch das Mikrofon der Herzschlag des Tiers, insbesondere des Milchviehs als allgemeiner Fitnessindiktator genutzt werden. Daneben ist durch ein solches Mikrofon auch die Erkennung des Herzschlags des Fötus und somit die automatisierte Trächtigkeitsdiagnostik und -Überwachung möglich. Sehr früh im Fötus-Stadium ist eine entsprechende Herzschlagtätigkeit zu erkennen. Folglich könnte dieses Mikrofon vom ersten Tag der Herzschlagtätigkeit eines Fötus bis zur Geburt überwacht werden. Hierbei können in der Recheneinheit entsprechende Parameter hinterlegt sein, welche je nach Dauer der Tragzeit verschiedene Messdaten für einen Herzschlag vorgibt. So könnte ein erhöhter Herzschlag beispielsweise für das Bevorstehen der Geburt stehen.

Ausserdem könnte auf diese Weise der Stresszustand des Fötus überwacht werden. Neben den bereits oben angesprochenen CCD-Sensoren können auch Farbsensoren zur Beurteilung der Gewebedurchblutung genutzt werden. Solche Farbsensoren könnten dann der Brunsterkennung, der Geburtsvorbereitung oder dem Gesundheitsmonitoring dienen. Eine erfindungsgemäße Aussenhülle kann auch neben den oben angesprochenen Aufgaben dazu dienen, beispielsweise eine Besamungspipette zur Zervixöffnung zu führen. Dies kann beispielsweise durch den Einsatz einer in der Vorrichtung vorgesehenen Videokamera erfolgen oder durch tatsächliche Führungstätigkeit. Diese Führungstätigkeit könnte auch direkt über eine Form wie beispielsweise Ringform oder Schienenform hin zur Zervixöffnung unterstützend für den Besamungstrichter genutzt werden.

Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung soll ausserdem mit einer Einführhilfe zusammenwirken. Diese Einführhilfe soll auf die Besonderheiten der Tierart, des Geschlechts, des Alters und der implantierten Körperstelle des Tiers Rechnung tragen. Die Einführhilfe kann hierbei über eine Kamera eine einfache Überwachung bieten. Die Wieder-Entnahme der Vorrichtung soll beispielsweise durch ein Endoskop mit magnetischem Greifer oder durch herkömmliche Eingriffe durch einen Tierarzt erfolgen können. Letztendlich soll dies im Rahmen der Nutzerwünsche angepasst werden können. Im Ergebnis soll eine einfache Einbringung der Vorrichtung in den Körper des Tiers und eine ebenso einfache Wieder-Entnahme der Vorrichtung erreicht werden.

Ein anderes erfindungsgemässes Ausführungsbeispiel der Aussenhülle ist derart gestaltet, dass eine Grössenanpassung erfolgen kann. Die Aussenhülle kann hierbei auch antibakteriell beschichtet sein. Sie kann aus Silikon oder Kautschuk bestehen. An die Form der Aussenhülle soll keine Beschränkungen gesetzt sein. Sie kann eiförmig, rund, mit Schwerpunkt für vorgegebene Orientierung, flexibel oder mit Grössenanpassung versehen sein. Auch Halteanker-Ausführungen in Abhängigkeit der anatomischen Gegebenheiten sollen unter die besonderen Anforderungen der Aussenhülle fallen.

Ein erfindungsgemässes Ausführungsbeispiel einer Energieversorgungseinheit kann eine Batterie oder ein Akku sein. Ein solcher Akku kann beispielsweise soll induktives Laden an der Melkstelle des Milchviehs oder der Futterstelle eines Tiers erfolgen. In diesem Zusammenhang kann es aber auch durch die Körperwärme des Tiers im Rahmen des sogenannten Energy Harvesting zur Aufladung solcher Akkus führen. Denkbar sind aber auch zur Aufladung des Akkus entsprechende Stromgeneratoren einzubauen, welche durch Bewegung dazu führen, dass die Energiequelle aufgeladen wird.

Die erfindungsgemässen Empfänger, welche mit einem entsprechenden erfindungsgemässen Sender der Vorrichtung zusammenwirken, können bevorzugt an zentralen Stellen wie Melkplätzen, Wasserstellen oder in den entsprechenden Stallungen angebracht sein. Sie können aber auch dezentral in Form eines Mesh-Netzwerks miteinander verbunden sein. Die in der Rechnereinheit eingelesenen Parameter sollen zumindest in Kombination aus zwei Sensoren tierindividuelle Schwellwerte und Durchschnittswerte beinhalten. Sie sollen auch spezielle Schwellwerte basierend auf Rasse, Lakationsstatus, Fütterungsstatus oder Herdendurchschnitt in der Recheneinheit hinterlegt sein. Das Zusammenwirken zwischen Sender und Empfänger geschieht drahtlos. Hierbei kommt beispielsweise Funk, Bluetooth oder W-LAN in Betracht.

Eine erfindungsgemässe Vorrichtung kann auch ein Reservoir umfassen. Dieses Reservoir kann beispielsweise Schmerzmedikamente, Hormone oder Sperma aufweisen. Die entsprechende fachgerechte Aufbewahrung der verschiedenen Medien ist in der Weise gestaltet, dass ein Fachmann je nach Bedarf verschiedene Kühlungseinrichtungen oder Luftdichtereservoirs vorsehen kann. Das Reservoir kann dann entweder aufgrund vorgegebener Parameter des Rechners die oben angesprochenen Medien in das Innere des Tiers insbesondere Milchviehs auswerfen, um entsprechende Ergebnisse, wie Schmerzlinderung, Behandlung oder Befruchtung zu erreichen.

Als Sensor für eine erfindungsgemäße Vorrichtung kommen auch Bakterien- Erkennungs-Einrichtungen in Betracht. Diese können entweder auf biologischchemischer Basis oder auf elektro-chemischer-Basis aufgebaut sein. Letztendlich sind dem Fachmann hier keine Grenzen gesetzt.

Ausserdem soll ein Grenzwertbewertungssystem zum Einsatz kommen. Aus dem Umstand, dass einzelne Vitalwerte, wie sie im Stand der Technik beschrieben sind, nur einen kleinen Ausschnitt des Gesamtzustands eines Tiers wiedergeben soll dadurch abgestellt werden, dass eine Vielzahl von Vitalwerten ermittelt und zueinander in Beziehung gesetzt wird. Beispielsweise schwankt die Körpertemperatur je nach individueller Basis eines Milchviehs um +/- 1 °C. Eine Erhöhung um 0,5 °C tritt ca. 8-6h vor Ovulation auf, kann aber auch durch Erkrankungen oder Umwelteinflüsse hervorgerufen werden. Durch das Grenzwertbewertungssystem soll in Kombination zu Aktivität und Widerstand des Vaginalsekrets beispielsweise gesichert werden, ob der Temperaturanstieg in Zusammenhang zur Ovulation steht.

Die beschriebene Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass durch gleitende Messungen der Vitalwerte individuelle Basisprofile entstehen, wobei im Anschluss ein Vergleich der Absolutwerte zu individuellen Basisgrenzwerten erfolgen soll.

Die Ableitung der Bewertung und Handlungsanweisung kann aus einer Leitzahl erfolgen, die sich aus den gewichteten Absolutwerten, deren Wechselbeziehungen und Entwicklungsverlauf ergibt.

Dadurch würde vorteilhaft ein objektiv messbares Kriterium bspw. für das Auftreten einer Ovulation und somit die Basis für die Berechnung des optimalen Besamungszeitpunktes innerhalb einer Brunst, mit ausreichender Vorlaufzeit erhalten werden können.

Als positiver Nebeneffekt könnten aus der Beurteilung der Entwicklung der gemessenen Vitalwerte zusätzliche Erkenntnisse zur Tiergesundheit, Stoffwechsellage und Stressfaktoren abgeleitet werden.

Bevorzugt kann eine erfindungsgemässe Vorrichtung auch derart gestaltet sein, dass neben dem Muttertier, beispielsweise der Kuh, auch die Vitalwerte des ungeborenen Kalbs durch Sensoren gemessen werden kann. Dies kann beispielsweise durch einen Audiosensor in der Weise geschehen, dass vor der Geburt die Herztöne gemessen werden können. Ausserdem soll bevorzugt eine erfindungsgemässe Vorrichtung grundsätzlich in gleicher oder im Wesentlichen gleicher Zusammensetzung in gleicher Weise für das Messen von Vitalwerten intravaginal des Muttertiers, beispielsweise der Kuh, als auch für das Messen von Vitalwerten innerhalb des Labmagens des Jungtiers, beispielsweise des Kalbs eingesetzt werden könne. Hierfür sollen die jeweiligen Sensoren derart ausgewählt sein, dass unabhängig vom Einsatzort innerhalb des Tiers verwertbare Messergebnisse geliefert werden, welche ggf durch eine Software in einer Recheneinheit unter Zugrundelegung des Einsatzortes und der dafür bspw. abgespeicherten Werte eine Auswertung der Sensorergebnisse und damit die Bereitstellung von Vitalwerten ermöglicht. So kann ein Audiosensor unterschiedliche Geräusche oder gleiche Geräusche je nach Einsatzort, beispielsweise intravaginal beim Muttertier oder im Verdauungsapparat des Jungtieres und damit unterschiedlich zugrunde gelegten Parametern entsprechende Vitalwerte eines Muttertiers oder Jungtieres entsprechend auswerten und anzeigen.

Claims

Patentansprüche

1 . Vorrichtung mit einem Sensor zur Messung eines Vitalwertes in einem Tier, insbesondere in Milchvieh, wobei die Messwerte Werte des Tieres und/oder eines Fötus in dem Tier sein können, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein weiterer Sensor zur Bestimmung zumindest eines weiteren Vitalwerts vorhanden ist.

Vorrichtung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Außenhülle, die geeignet ist, die Vorrichtung in dem Tier, insbesondere Milchvieh zu bewegen, zu stationieren oder festzulegen.

Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Teile der Außenhülle beweglich angeordnet sind.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Speichereinheit umfasst ist.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Energiequelle vorhanden ist.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Recheneinheit vorhanden ist.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sender vorhanden ist, geeignet zur Übertragung von Messergebnissen der Sender, welche entweder in der Recheneinheit vorverarbeitet wurden, oder in der Speichereinheit vorübergehende abgelegt wurden.

Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender mit einem Empfänger ausserhalb des Tiers insbesondere des Milchviehs zusammenwirkt.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ladeeinheit umfasst ist, geeignet zur Aufladung der Energiequelle.

Verwendung einer Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9 zur Bestimmung von mindestens zwei Vitalwerten eines Tiers, insbesondere eines Milchviehs, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

- die Vorrichtung wird in das Tier, insbesondere Milchvieh eingebracht,

- die Sensoren zeichnen mindestens zwei Vitalwerte auf,

- die Vitalwerte werden zur weiteren Verarbeitung über den Sender drahtlos an den Empfänger übermittelt.

Verfahren zur Ermittlung eines Ovulationszeitpunktes eines Tiers, insbesondere Milchviehs, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene ermittelte Vitalwerte ausgewertet und miteinander in Beziehung gesetzt werden.

Computerprogrammprodukt zur Ermittlung eines Ovulationszeitpunktes eines Tiers, insbesondere eines Milchviehs, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

- ein individuelles Vital wertem uster des Tiers wird ermittelt, wobei eine Mehrzahl von Vitalwerten umfasst wird, - ausgehend von dem individuellen Vitalwertem uster des Tiers werden die einzelnen Vitalwerte mit hinterlegten Grenzwerten verglichen und/oder die ermittelten Vitalwerte werden miteinander nach hinterlegten Mustern in Beziehung gesetzt, wobei die einzelnen Vitalwerte mit Signalkombinationswerten verglichen werden,

- es wird ein Signal bei Erreichen entweder eines der hinterlegten Grenzwerte und/oder bei Erreichen eines Grenzwertes der hinterlegten Signalkombinationswerte ausgegeben.