Brevet FR2814335A1 — publié le 20020329

La présente invention concerne un procédé de détection de la mammite d'un mammifère femelle telle qu'une vache, une brebis, ou encore une chèvre. Elle concerne également un dispositif de détection d'une telle mammite, ainsi qu'un harnais de traite portant des dispositifs de détection d'une mammite. Les mammites constituent les pathologies les plus fréquentes dans les élevages laitiers. La mammite consiste en une inflammation de la glande mammaire ayant pour origine des bactéries pathogènes. Il est connu de détecter les mammites chez la vache laitière en mesurant la conductivité électrique du lait produit par la vache. En effet, les bactéries pathogènes présentes dans le lait provoquent l'augmentation de la conductivité du lait. Pour ce faire, on connaît des dispositifs de mesure de la conductivité qui sont implantés dans l'installation de traite en sortie d'un collecteur auquel sont reliés les quatre manchons de traite, chacun engagé autour d'un trayon du pis de la vache. Les moyens de mesure de la conductivité sont reliés à un ordinateur afin d'assurer un traitement de la mesure de conductivité. La conductivité mesurée est celle du mélange formé du lait issu des quatre trayons de la vache. Les traitements mis en oeuvre sur les valeurs de conductivité mesurées pour déterminer la présence d'une mammite sont relativement complexes. De plus, ils ne permettent pas toujours de déterminer avec précision la gravité et l'étendue de l'infection. L'invention a pour but de proposer un procédé et un dispositif permettant d'apporter une solution simple à ce problème de diagnostic de gravité et de l'étendue de l'infection. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de diagnostic, in vitro, d'une mammite chez un mammifère femelle, par mesure de la conductivité électrique du lait, caractérisé en ce que l'échantillon est constitué seulement du lait prélevé depuis un unique trayon du mammifère et issu des premiers jets produits lors d'une phase de traite. Suivant des modes particuliers de mise en oeuvre, le procédé comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - il comporte une étape de détermination d'une valeur représentative de la conductivité du lait contenu dans l'échantillon et une étape de comparaison de la valeur représentative de la conductivité à au moins une valeur de seuil prédéterminée ; - ladite étape de détermination de ladite valeur représentative de la conductivité comporte le recueil d'un ensemble de valeurs de mesure de conductivité s'échelonnant successivement suivant une période de temps prédéterminée et la détermination de la valeur minimale d'un ensemble de résultats obtenue par application d'une même combinaison linéaire à des groupes successifs de valeurs de mesure de conductivité recueillies pendant ladite période de temps ; et - on compare ladite valeur représentative de la conductivité à au moins une première valeur de seuil correspondant à une mammite subclini- que et à une seconde valeur de seuil correspondant à une mammite clinique. L'invention a en outre pour objet un dispositif de détection d'une mammite chez un mammifère femelle, par mesure de la conductivité électrique du lait, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de recueil d'un échantillon de lait provenant d'un unique trayon et recueilli dans les premiers jets de lait produits lors d'une phase de traite, des moyens de mesure de la conductivité électrique de l'échantillon de lait, des moyens de détermination d'une valeur représentative de la conductivité et des moyens de comparaison de ladite valeur représentative de la conductivité à au moins une valeur de seuil prédéterminée, la ou chaque valeur de seuil prédéterminée étant caractéristique des conséquences d'une mammite sur le lait issu d'un unique trayon. Suivant des modes particuliers de réalisation, le dispositif comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - lesdits moyens de mesure de la conductivité électrique comportent des électrodes adaptées pour être mises au contact du lait, et il comporte des moyens de détection d'un encrassement des électrodes par mesure de la conductivité électrique à vide entre les électrodes ; - lesdits moyens de recueil de l'échantillon de lait, lesdits moyens de mesure de la conductivité, lesdits moyens de détermination de la valeur représentative de la conductivité et lesdits moyens de comparaison sont intégrés dans un même module autonome ; - lesdits moyens de recueil de l'échantillon de lait comportent un conduit (de circulation du lait issu d'un unique trayon, le conduit étant muni à une extrémité de moyens de connexion à un manchon de traite mécanique et, à son autre extrémité, de moyens de connexion à un équipement de recueil et de stockage du lait ; - ledit conduit présente un siphon de retenue temporaire du lait, et lesdits moyens de mesure sont agencés pour effectuer une mesure dans ledit siphon ; - il comporte un bol de recueil des premiers jets issus d'un même trayon, et lesdits moyens de mesure sont agencés pour effectuer une mesure dans ledit bol ; et - il comporte des témoins lumineux discrets associés chacun à une plage de valeurs de conductivité délimitée par la ou chaque valeur de seuil, et des moyens de commande de l'allumage du témoin lumineux correspondant à la plage dans laquelle est contenue ladite valeur représentative de la conductivité. L'invention a également pour objet un harnais de traite comportant au moins deux manchons de traite adaptés pour être engagés chacun autour d'un unique trayon et provoquer l'écoulement du lait, un collecteur de recueil du lait et, pour chaque manchon, une conduite de liaison du manchon audit collecteur, caractérisé en ce qu'un dispositif de diagnostic d'une mammite tel que décrit ci-dessus est interposé sur chaque conduite de liaison. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un harnais de traite selon l'invention ; - les figures 2 et 3 sont des vues en élévation, respectivement, de face et de côté d'un dispositif de diagnostic d'une mammite selon l'invention, et mis en oeuvre dans le harnais de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue schématique du circuit électronique du dispositif de diagnostic de mammite incorporé dans le dispositif des figures 2 et 3 ; - la figure 5 est un organigramme illustrant l'algorithme mis en oeuvre par le circuit électronique du dispositif de diagnostic d'une mammite selon l'invention ; - la figure 6 est une vue de dessus d'une variante de réalisation d'un dispositif de diagnostic d'une mammite ; et - la figure 7 est une vue en section transversale du dispositif de la figure 6. Sur la figure 1 est représenté un harnais de traite adapté pour la traite d'un mammifère femelle telle qu'une vache laitière. Comme connu en soi, le harnais comporte quatre manchons de traite 12, chacun adapté pour être engagé sur un trayon du pis de la vache et pour provoquer l'écoulement de jets successifs de lait. A cet effet, chaque manchon est équipé de moyens pneumatiques exerçant une sollicitation périodique du trayon. Les quatre manchons 12 sont reliés à un collecteur 14, couramment appelé griffe. Cette liaison est effectuée par quatre conduites souples 16. Le collecteur 14 est relié à un réservoir de stockage du lait non représenté. Chaque manchon de traite 12 est associé à un dispositif propre 18 de diagnostic d'une mammite. Ce dispositif est représenté seul sur les figures 2 et 3. Les dispositif de diagnostic 18 est adapté pour effectuer, au vol, une mesure de la conductivité du lait circulant dans la conduite 16 issue d'un unique manchon de traite 12, cette mesure étant effectuée sur les premiers jets de lait recueillis lors d'une phase de traite. A cet effet, le dispositif 18 comporte un boîtier 20 au travers duquel circule le lait issu du manchon de traite 12 et un circuit électronique de mesure et de traitement d'informations 22 accolé audit boîtier. Le circuit électronique 22 est représenté seul sous forme schématique sur la figure 4. oil est alimenté par une pile 24 solidaire du boîtier 20, de sorte que le dispositif 18 constitue un module autonome de taille réduite. Le boîtier 20, réalisé par exemple en matière plastique, délimite un conduit 26 de circulation du lait provenant d'un unique trayon. Ce conduit 26 est intégré dans la longueur de la conduite 16. A cet effet, il présente une entrée supérieure 28 dont le profil est adapté pour assurer la connexion du tronçon de la conduite 16 relié au manchon de traite 12. Le conduit 26 débouche par une sortie inférieure 30 ménagée au travers d'une face opposée à celle où débouche l'entrée 28. La sortie 30 présente un profil adapté pour la connexion du tronçon de la conduite 16 relié au collecteur 14. Les entrée 28 et sortie 30 sont désaxées, bien que leur axe s'étende généralement parallèlement l'une à l'autre. Lorsque le harnais est installé sur une vache, chaque dispositif de diagnostic s'étend généralement avec son entrée 28 orientée vers le haut et sa sortie 30 orientée vers le bas. Dans le prolongement de l'entrée 28, le conduit 26 présente un siphon 32 formant une poche d'accumulation temporaire d'un échantillon de lait. Le siphon 32 est séparé de la sortie 30 par un seuil 34 assurant la retenue temporaire d'un échantillon du lait circulant à l'intérieur du conduit 26. Le circuit 22 est porté par un circuit imprimé 36 accolé au boîtier 20. Le circuit 22 comporte des moyens 38 de mesure de la conductivité du lait. Ces moyens 38 comportent deux électrodes 40 espacées l'une de l'autre et faisant saillie à l'intérieur du siphon 32 défini dans le conduit 26 de circulation du lait issu d'un unique trayon. Les deux électrodes sont reliées à un convertisseur analogique/numérique 42 disposé sur la carte de circuit imprimé 36. Ce convertis- seur est lui-même relié à une unité centrale de traitement d'informations 44 constituée par exemple par un microprocesseur. Une mémoire 46 est reliée à l'unité centrale 44 pour le stockage de programmes permettant notamment de déterminer la conductivité du lait, ainsi que la mise en oeuvre d'autres fonctions qui seront décrites ultérieurement, notamment en regard de la figure 5. En outre, plusieurs valeurs de seuil prédéterminées sont stockées dans la mémoire 46 pour permettre à l'unité centrale de traitement d'informations 44 de comparer des valeurs de conductivité mesurées à ces valeurs de seuil. La mémoire 46 permet également le stockage de valeurs intermédiaires utilisées par l'algorithme de diagnostic. Le circuit 22 comporte un contact 48 permettant le déclenchement manuel d'une phase de détection d'une mammite. Enfin, l'unité centrale de traitement d'informations 44 est reliée à des moyens d'affichage 50 afin de piloter ceux-ci pour mettre à la disposition de l'utilisateur des informations relatives au diagnostic de la mammite. Avantageusement, ces moyens d'affichage 50 comportent trois diodes de couleurs distinctes notées 52A, 52B, 52C. Ces diodes sont par exemple respectivement de couleur verte, orange et rouge. L'allumage de la diode verte est représentatif d'un état normal, l'allumage de la diode orange est représentatif d'une mammite légère alors que l'allumage de la diode rouge est représentatif d'une mammite aiguë. Sur la figure 5 est représenté l'organigramme de l'algorithme mis en oeuvre par le circuit 22 lors d'une phase de diagnostic d'une mammite. Pour le diagnostic d'une telle mammite, le harnais 10 illustré sur la figure 1 est mis en place sur l'animal, chaque manchon de traite 18 étant engagé sur un trayon. Initialement, chacun des quatre dispositifs de diagnostic 18 est dans un état de veille correspondant à l'étape 110. Dans cet état, l'énergie consommée par le circuit 22 est minimale. Lors du déclenchement de la phase de traite, l'opérateur enfonce le contact 48, provoquant ainsi l'étape d'initialisation 120 du circuit électronique 22. Lors de cette étape d'initialisation qui dure environ 0,5 seconde, les différents éléments du circuit, initialement en veille, se stabilisent, permettant ainsi un fonctionnement ultérieur correct des différents moyens mis en oeu- vre. A l'étape 130, suivant l'étape d'initialisation, une acquisition de mesures préliminaires est effectuée. Ces mesures préliminaires sont des mesures de conductivité réalisées entre les deux électrodes 40 alors que le lait pro- venant de l'animal n'a pas encore circulé dans le conduit 26 et n'a pas en particulier atteint les électrodes 40 situées dans le siphon 32. Ainsi, les mesures effectuées sont des mesures de conductivité à vide en l'absence de lait. Cette étape d'acquisition dure environ 0,4 seconde. Au cours de cette étape, deux cent quarante mesures successives de conductivité à vide sont réalisées. Les valeurs mesurées sont stockées dans la mémoire 46. A l'étape suivante, notée 140, l'unité centrale de traitement d'informations 44 procède à l'analyse des mesures préliminaires afin de détecter un éventuel encrassement des électrodes 40. A cet effet, l'unité centrale de traitement d'informations 44 détermine la valeur d'une variable notée Mp représentative de la conductivité à vide du milieu entourant les électrodes 40. Cette variable Mp est une fonction des deux cent quarante valeurs de conductivité précédemment mesurées. La variable Mp est par exemple la moyenne de ces valeurs. A l'étape 150, l'unité centrale de traitement d'informations 44 compare la variable Mp précédemment calculée à une valeur de seuil prédéterminée notée Sp. En effet, lors de l'encrassement des électrodes, la conductivité mesurée entre les électrodes est anormalement élevée. Si la variable Mp est supérieure à la valeur de seuil Sp, l'opérateur est alerté à l'étape 160 de l'encrassement des électrodes 40 et de l'impossibilité de procéder à un diagnostic. Pour alerter l'utilisateur, les diodes orange et rouge 52B et 52C clignotent alternativement pendant une durée prédéterminée. Si la variable Mp est inférieure à la valeur de seuil Sp, traduisant ainsi une absence d'encrassement des électrodes 40, l'étape 170 d'acquisition de valeurs de mesure est mise en oeuvre. Cette étape est effectuée alors que les premiers jets de lait prélevés depuis le trayon associé arrivent dans le siphon 32 et s'y accumulent temporairement. La présence du siphon 32 for- mé dans le conduit 26 permet le recueil d'un échantillon de lait et sa tranquillisation au voisinage des électrodes implantées dans le siphon, évitant que les électrodes ne soient mises en contact seulement avec la mousse du lait. La phase d'acquisition des mesures mise en oeuvre à l'étape 170 prévoit la réalisation de deux mille quatre cents mesures de conductivité réparties sur une période de quatre secondes. Au cours de cette période, le lait est continuellement tiré du trayon. Ainsi, le lait contenu dans le siphon 32 est constamment renouvelé. Toutefois, la période sur laquelle sont effectuées les mesures étant relativement courte, le lait sur lequel sont faites les mesures ne provient que des premiers jets de lait recueillis lors de la phase de traite. Les valeurs mesurées sont stockées temporairement dans la mémoire 46. A l'étape suivante 180, est définie une valeur M représentative de la conductivité du lait. Cette valeur est formée avantageusement par le minimum d'un ensemble de résultats obtenus, par application d'une même combinaison linéaire, à des groupes successifs de valeurs de mesure de conductivité recueillies pendant les quatre secondes. La valeur M est constituée par exemple par la valeur minimale des moyennes de huit mesures consécutives de la conductivité calculées sur une fenêtre glissante. Dans ce cas la valeur M est donnée par la formule : Min (7) M = lm OÙ Mk désigne la k'eme mesure effectSt2400-8+t jTo 1+J tuée. La valeur M représentative de la conductivité du lait issu d'un unique trayon est ensuite comparée à deux valeurs de seuil prédéterminées notée 51 et 52. En particulier, lors du test effectué à l'étape 190, la valeur M est comparée à un premier seuil Si supérieur gas2. Les valeurs Si et S2 sont représentatives des conséquences d'une mammite infectant un trayon sur le lait issu de cet unique trayon. Ce premier seil sei est par exemple égal à 17, 70 millisiemens par mètre. Cette valeur de conductivité correspond à une concentration du lait en germes pathogènes sensiblement égale à 700 000 germes par millilitre. Si la valeur M de conductivité mesurée est supérieure au premier seui ! Si, t'attumage de la diode rouge 52C est commandé à l'étape 200 pour une durée de 8 secondes. Ainsi, l'opérateur est averti que le trayon auquel est connecté le dispositif de diagnostic présente une mammite aiguë, c'est-à-dire une mammite clinique. Si la condition définie à l'étape 190 n'est pas satisfaite, la valeur M représentative de la conductivité est comparée à une seconde valeur de seuil S2, à l'étape 210. Cette seconde valeur de seuil est fixée avantageusement à 12,28 millisiemens par mètre. Cette valeur de conductivité correspond à une concentration en germes pathogènes sensiblement égale à 90 000 germes par millilitre de lait. Si la valeur représentative de la conductivité est supérieure à la seconde valeur de seuil S2, l'allumage de la diode orange 52B est commandé pour une durée de 8 secondes à l'étape 220. L'opérateur est ainsi averti que l'animal est atteint d'une mammite légère, c'est-à-dire une mammite subcli- nique. Au contraire, si la valeur de la variable représentative de la conductivité est inférieure au second seuil S2, l'allumage de la diode verte est commandé à l'étape 230 et ce pour une durée de 8 secondes. L'opérateur est ainsi averti que l'animal est sain au moins en ce qui concerne le trayon considéré. A l'issue de la phase d'allumage de l'une ou l'autre des diodes à l'étape 200,220 ou 230, le circuit 22 est ramené à l'état de veille, à l'étape 110 dans l'attente d'un nouveau diagnostic. On comprend que la mise en oeuvre de l'algorithme permet de fournir à l'opérateur une indication visuelle de l'état sanitaire du lait et de l'animal sur lequel le lait est prélevé. L'affichage étant constitué de seulement trois organes lumineux correspondant à une de trois plages délimitées par les deux valeurs de seuil prédéterminées S1 et S2, les résultats du diagnostic effectué par le dispositif 18 peuvent être aisément interprétés. Les dispositifs décrits ici permettent de réaliser une mesure pour chaque trayon, cette mesure étant effectuée sur un échantillon de lait issu des premiers jets recueillis lors de la phase de traite. Ainsi, la mesure est effectuée sur un échantillon de lait riche en germes pathogènes, le lait issu d'un trayon n'étant pas mélangé au lait des autres trayons. Les germes pathogènes issus de ce trayon ne sont pas dilués dans le lait issu des autres trayons, ce qui permet de fixer les valeurs de seuil prédéterminées S1 et S2 à des valeurs élevées, améliorant ainsi la fiabilité du résultat des comparaisons effectuées. De plus, chaque dispositif de diagnostic 18 étant associé à un trayon, il est facile de déterminer celui ou ceux des trayons qui est infecté. Sur les figures 6 et 7 est représentée une variante de réalisation d'un dispositif de diagnostic selon l'invention. Ce dispositif est adapté pour diagnostiquer une mammite à partir de l'analyse d'un échantillon de lait issu d'un unique trayon et formé des premiers jets recueillis lors d'une phase de traite. Dans ce mode de réalisation, les éléments identiques ou analoges à ceux du premier mode de réalisation sont désignés par les mêmes numéros de référence. Ce dispositif comporte un circuit 22 de traitement analogue au circuit présent dans le dispositif précédemment décrit. Dans ce mode de réalisation, les électrodes 40 font saillie au fond d'un bol 200 de réception d'un échantillon de lait prélevé sur un unique trayon correspondant aux premiers jets recueillis lors d'une phase de traite. Ce bol est délimité par la paroi du boîtier dans lequel est reçu le circuit 22. Comme dans le mode de réalisation précédent, les trois diodes 52A, 52B, 52C sont visibles au travers du boîtier et le contact 48 est accessible. Pour procéder à un diagnostic avec un tel dispositif, l'opérateur dispose le bol 200 au-dessous d'un trayon et procède à la traite manuelle de l'animal afin de recueillir, depuis le même trayon, un nombre de jets de lait suffisant pour recouvrir les électrodes 40. Le lait recueilli s'accumule au fond du bol 200 au contact des électrodes 40. L'algorithme mis en oeuvre est alors celui décrit en regard de la figure 5, la conductivité du lait étant mesurée et comparée à deux seuils prédéterminés afin de diagnostiquer une éventuelle mammite. Dans les deux exemples de dispositif décrits ici, le diagnostic de la mammite se fait de manière in vitro, après que le lait a été recueilli depuis un unique trayon de l'animal. Ainsi, le procédé consiste seulement en un diagnostic du lait d'un mammifère femelle pour déceler si le lait est ou non souillé. REVENDICATIONS 1.-Procédé de diagnostic, in vitro, d'une mammite chez un mammifère femelle, par mesure de la conductivité électrique d'un échantillon de lait préalablement prélevé sur le mammifère, caractérisé en ce que l'échantillon est constitué seulement du lait prélevé depuis un unique trayon du mammifère et issu des premiers jets produits lors d'une phase de traite. 2.-Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de détermination d'une valeur représentative de la conductivité du lait contenu dans l'échantillon et une étape de comparaison de la valeur représentative de la conductivité à au moins une valeur de seuil prédéterminée. 3.-Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite étape de détermination de ladite valeur représentative de la conductivité comporte le recueil d'un ensemble de valeurs de mesure de conductivité s'échelonnant successivement suivant une période de temps prédéterminée et la détermination de la valeur minimale d'un ensemble de résultats obtenue par application d'une même combinaison linéaire à des groupes successifs de valeurs de mesure de conductivité recueillies pendant ladite période de temps. 4.-Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'on compare ladite valeur représentative de la conductivité à au moins une première valeur de seuil correspondant à une mammite subclinique et à une seconde valeur de seuil correspondant à une mammite clinique. 5.-Dispositif de diagnostic d'une mammite chez un mammifère femelle par mesure de la conductivité électrique du lait prélevé sur ce mammifère, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (26,32 ; 200) de recueil d'un échantillon de lait provenant d'un unique trayon et recueilli dans les premiers jets de lait produits lors d'une phase de traite, des moyens (22,40) de mesure de la conductivité électrique de l'échantillon de lait, des moyens (44) de détermination d'une valeur représentative de la conductivité et des moyens de comparaison de ladite valeur représentative de la conductivité à au moins une valeur de seuil prédéterminée, la ou chaque valeur de seuil prédéterminée étant caractéristique des conséquences d'une mammite sur le lait issu d'un unique trayon. 6.-Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens (22,40) de mesure de la conductivité électrique comportent des électrodes (40) adaptées pour être mises au contact du lait, et en ce qu'il comporte des moyens (44) de détection d'un encrassement des électrodes (40) par mesure de la conductivité électrique à vide entre les électrodes (40). 7.-Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que lesdits moyens (26 ; 200) de recueil de l'échantillon de lait, lesdits moyens de mesure de la conductivité (22,40), lesdits moyens (44) de détermination de la valeur représentative de la conductivité et lesdits moyens (44) de comparaison sont intégrés dans un même module autonome. 8.-Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de recueil de l'échantillon de lait comportent un conduit (26) de circulation du lait issu d'un unique trayon, le conduit (26) étant muni à une extrémité (28) de moyens de connexion à un manchon (12) de traite mécanique et, à son autre extrémité (30), de moyens de connexion à un équipement de recueil et de stockage du lait. 9.-Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit conduit (26) présente un siphon (32) de retenue temporaire du lait, et en ce que lesdits moyens (22,40) de mesure sont agencés pour effectuer une mesure dans ledit siphon (32). 10.-Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un bol (200) de recueil des premiers jets issus d'un même trayon, et en ce que lesdits moyens de mesure (22,40) sont agencés pour effectuer une mesure dans ledit bol (200). 11. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte des témoins lumineux discrets (52A, 52B, 52C) associés chacun à une plage de valeurs de conductivité délimitée par la ou chaque valeur de seuil, et des moyens de commande de l'allumage du témoin lumineux correspondant à la plage dans laquelle est contenue ladite valeur représentative de la conductivité. 12.-Harnais de traite comportant au moins deux manchons de traite (12) adaptés pour être engagés chacun autour d'un unique trayon et provoquer l'écoulement du lait, un collecteur (14) de recueil du lait et, pour chaque manchon (12), une conduite (16) de liaison du manchon (12) audit collecteur (14), caractérisé en ce qu'un dispositif (18) de diagnostic d'une mammite selon la revendication 8 ou 9 est interposé sur chaque conduite de liaison (16).