Перспективы применения инфракрасной термографии в исследовании молочной железы коров

темы (складки) могут иметь разную степень выраженности и асимметричное расположение относительно розетки сфинктера соска.

В том случае если складки развиты слабо, они не могут препятствовать выворачиванию сфинктера при молокоотдаче, особенно при нарушениях технологии доения. Асимметричное же расположение складок компенсирует нагрузки лишь в какой - то части сфинктера. В результате возникают повреждения его структур либо по всей окружности, либо в определенном ее сегменте.

Возникшие дефекты структур сфинктера увеличиваются по мере дальнейшей эксплуатации животного, что отражается в клинических проявлениях - появляются радиальные трещины с отеком верхушки соска и зияние соскового канала, напоминающего по своей форме перевернутую воронку, а в молоке выявляется скрытая кровь.

Выводы.

Результаты исследования свидетельствуют о наличии определенной зависимости между степенью развития, формой, характером взаимоотношения складок слизистой оболочки молочной цистерны и степенью поражения тканей верхушки соска.

Поражение сфинктера соска при

Поражение сфинктера

Ветеринария

Рис.2

средней степени развития складчатости слизистой оболочки цистерны.

Рис.3

при слабо выраженной складчатости слизистой оболочки цистерны.

Литература.

1.Карликова, Г. Качество молока - решающий фактор /Г.Карликова// Молочное и мясное скотоводство. - 2005. - №7. -С. 2 - 5.

2.Ebendorff, W. Untersuchungen zum Einflb eines verminder ten Welkvacuums ( 45 kPa) auf Zitrenbelastung und Eutergesundheit sowie Milchertrags - und Milchentzugs - parameter /W.Ebendorff, J.Ziesack //Mh.Vet. - Med. - 1991. - N46. - S. 827 - 831.

3.Rasmussen. M.D. The relationship between mouthpiece vacuum, teat condition, and udder health /M.D.Rasmussen// Proc.36 -th an Mtg, Nat. Mastitis Council. - Albuquerque, NM, USA,1997. - P. 91 - 96.

4.Скроманис, А.А. Некоторые особенности процесса выведения молока из соска вакуумным доильным аппаратом / А.А.Скроманис// Сб. тр. Физиология и механизация доения коров. - Рига, 1968. - С.241 - 255.

5.Силиньш А.В. Функциональные изменения стенок соска в процессе доения/ А.В.Силиньш// Сб. тр. Физиология и механизация доения коров. - Рига, 1968. - С. 264 - 273.

6. Андреева З.П. Анатомо - гистологические данные о структурных образованиях стенок цистерны и канала соска вымени коров/ З.П.Андреева// Тр. Свердловского СХИ, 1969. - T.XVI . - С. 3 - 5.

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ИНФРАКРАСНОЙ ТЕРМОГРАФИИ В ИССЛЕДОВАНИИ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ КОРОВ

А. Ф. КОЛЧИНА,

доктор ветеринарных наук, профессор, Уральская ГСХА А. К. ЛИПЧИНСКАЯ, аспирант, Уральская ГСХА

620075, г. Екатеринбург, ул. Карла Либкнехта, 42; тел. 8 (343) 371-33-63

Ключевые слова: термография, доильные установки, молочная железа, мастит.

Машинное доение коров является одним из базовых технологических процессов в производстве молока, от уровня развития которого во многом зависит эффективность молочного скотоводства. Воздействие негативных факторов машинного доения является ведущей причиной поражений

сосков вымени высокопродуктивного скота [1, 2]. Оценка влияния доильной аппаратуры на состояние сосков и вымени основана на визуальных наблюдениях. Известные на данный момент способы и конструкции для измерения физиологических показателей сельскохозяйственных животных, кон-

тролирующих процесс доения, имеют ограничения в применении при исследованиях в условиях производства и требуют чрезвычайных затрат времени и средств. Кроме того, дальнейшего совершенствования требуют методы раннего выявления мастита. Одной из новых технологий в исследовании

34

Аграрный вестник Урала

№ 11-1 (77), 2010 г.

молочной железы крупного рогатого скота является тепловидение, основанное на регистрации видимого изображения собственного инфракрасного излучения поверхности тела с помощью специальных приборов - термографов.

Основой термографии является изменение интенсивности инфракрасного излучения патологического очага: увеличение вследствие усиления кровоснабжения и метаболических процессов или уменьшение - в областях с пониженным региональным кровотоком. Наличие патологического процесса характеризуется одним из трех качественных термографических признаков: появлением аномальных зон гипер-или гипотермии, изменением нормальной термотопографии сосудистого рисунка, а также изменением градиента температуры в исследуемой зоне [3, 4].

Важными термографическими критериями отсутствия патологических изменений являются сходство и симметричность теплового рисунка, характер распределения температуры, отсутствие участков аномальной гипертермии. В норме термографическая картина характеризуется симметричным рисунком относительно средней линии. При обработке термограмм в современных компьютерных термографах имеется возможность построения гистограмм симметрично расположенных областей, что расширяет диагностические возможности метода и повышает его информативность [5].

Термография, позволяя получать четкую картину температурного режима любой области тела, может оказать значительную помощь на предварительном этапе определения локализации патологического очага при воспалительных процессах. Даже незначительное воспаление визуализируется на термограмме. При этом здоровые участки окрашены в более холодные цвета спектра, а участки с очагами воспаления - в красный, оранжевый и белый [6].

Цель и методика исследований.

Целью исследований была оценка информативности тепловидения как метода функциональной диагностики в исследовании молочной железы коров.

Исследования проводились с использованием отечественного портативного компьютерного термографа «Иртис-2000 СН», предназначенного для бесконтактного измерения распределения температуры поверхности тела по его тепловому излучению. Камера комплектуется ИК-приемником, охлаждаемым жидким азотом. Это определяет ее высокую чувствительность в широком диапазоне темпера-

thermography, milking machines, mammary gland, mastitis.

Ветеринария

тур и стабильность параметров термографа независимо от температуры окружающей среды, обеспечивая высокую точность измерения. Прибор позволяет создавать цифровые снимки-термограммы, что дает возможность их последующего анализа с использованием ПК [7].

На первом этапе работы проводилось составление термокарты молочной железы, а также регистрация изменения температуры тканей вымени и сосков после доения. Исследование было выполнено на 10 высокопродуктивных коровах, было получено и проанализировано 82 термограммы.

Следующим этапом исследований было изучение влияния машинного доения на температуру поверхности сосков вымени. Исследования были проведены в двух сельхозорганизациях Свердловской области: на молочном комплексе ООО «Шиловское», исполь-

основания, середины и верхушки.

На третьем этапе исследований были получены и проанализированы 48 термограмм молочной железы от 24 коров с клинически выраженным и скрытым маститом. Предварительно животные подвергались комплексному клиническому обследованию с установлением характера мастита по типу воспаления и течению.

Результаты исследований.

Известно, что выделить норму в количественной оценке термограмм невозможно, необходим индивидуальный подход с учетом единых качественных признаков для отдельных областей тела. Разница температур симметричных участков в норме не превышает 0,2°-0,4°С [3,4].

При анализе термокарт нами было выявлено, что колебания локальной температуры на симметричных учас-

Таблица 1

Разность температуры в начале и конце доения в разных точках сосков вымени

Установка n Разность температуры до и после доения

Основание соска Середина соска Верхушка соска

АДМ-8 82 0,42±0,044* 1,75±0,031* 2,26±0,036*

Европараллель 78 -1,12±0,026 0,80±0,024 1,28±0,032

*- разность достоверна, Р<0,05

Рисунок 1

Средние показатели и стандартное отклонение разности температур в начале и конце доения в разных точках сосков вымени.

зующем доильную установку АДМ-8 и на молочном комплексе агрофирмы «Патруши», где доение коров проводится на установке «Европараллель» фирмы DeLaval.

Оценка доильного оборудования по влиянию на температуру соска в процессе доения проводилось при нормальных эксплуатационных условиях. На первом молочном ком плексе с доильной установкой АДМ-8 нами было получено и проанализировано 82 термограммы вымени и сосков 41 коровы, на втором (доильное оборудование «Европараллель) - 78 термограмм. Показатели температуры сосков устанавливали в трех точках: в области

тках поверхности молочной железы здоровых коров (в одинаковых температурных условиях) варьируют в узких пределах, что позволило рассчитать средние показатели. До доения температура поверхности вымени животных составила в среднем 30,49оС, при максимальной температуре - 30,86оС, минимальной - 29,43оС.

В целом на термограммах молочной железы видно, что самая высокая температура отмечается в паховой области вблизи соприкосновения с конечностями и в нижней трети молочного зеркала по срединной линии - это связано с наличием большего количества соединительной ткани по срав-

______________Ветеринария

вотных, больных различными формами мастита, установлено, что тепловидение позволяет уточнять локализацию изменений, интенсивность патологического процесса,

распространённость, характер изменений, динамику состояния железы (рисунок 2).На термограммах наглядно отражается, что у больного животного нарушено распределение температур симметрично относительно средней линии тела. Этот симптом служит основным критерием тепловизионной диагностики заболеваний. Так, температура пораженных четвертей вымени у коров с острым маститом по сравнению с симметричными имела различия в 4°С и выше, у животных с подострым маститом - 2-3°С, со скрытым - около 1 °С, что легко визуализировалось на термограмме. Эти результаты подтверждают данные R.J. Berry [10] и других исследователей, которыми установлено, что инфракрасная термография дает возможность обнаружения мастита на ранней стадии.

Выводы и рекомендации.

На основании полученных результатов можно заключить, что достоинством метода тепловидения является возможность быстрого (скорость сканирования не более 3,2 секунды), бесконтактного получения изображения зон аномальной температуры молочной железы, при этом он может быть использован на большом количестве животных.

Полученные данные подтверждают, что показатели температуры соска до и после доения на термограммах можно использовать как индикаторы качества работы доильного оборудования и его влияния на молочную железу. Использование термографии в целях диагностики воспалительных процессов в вымени и патологии сосков у коров позволяет раскрыть новые аспекты патогенеза и может помочь в разработке новых средств и методов лечения и профилактики.

Литература:

1. Елесин А.В. Заболевания сосков вымени / А.В. Елесин, А.С. Баркова // Животноводство России. - 2008. - №8. - С. 47-48.

2. Mein G.A. Evaluation of bovine teat condition in commercial dairy herds: Non-infectious factors / G.A. Mein, F. Neijenhuis, W.F. Morgan, D.J. Reinemann at al. // Proceedings of the 2nd International Symposium on Mastitis and Milk Quality - 2001. - P. 347-351.

3. Schaefer A. Early detection and prediction of infection using infrared thermography / A.L. Schaefer et al. // Canadian Journal of Animal Science. V. 84. - 2004. - P. 73-80.

4. Willits S. Infrared Thermography for Screening and Early Detection of Mastitis Infections in Working Dairy Herds/ S. Willits// InfraMation Proc. ITC 108 A. - 2005-06-01.

5. Diakides N.A. Medical Infrared imaging / N.A. Diakides, J.D. Bronzino. - London, New York : CRC Press Taylor Group LLC. -2006. - 451 p.

6. Rodriguez C. Application of the thermography study of big ruminants udder and its possible pathological complications / C. Rodriguez, A. Matamoros, J. Valilla // RCCV Vol. 2 (2). - 2008. - P. 66-72.

7. Инструкция по работе с термографом ИРТИС-2000. - М., 2006. - 48 с.

8. Paulrud C.O. Infrared Thermography and Ultrasonography to Indirectly Monitor the Influence of Liner Type and Overmilking on Teat Tissue Recovery / C.O. Paulrud, S. Clausen, P.E. Andersen, M.D. Rasmussen // Acta vet. Scand. V. 46. - 2005. - P. 137-147.

9. Vegricht J. Milking-related changes of teat temperature caused by various milking machines / J. Vegricht, A. Machalek, P. Ambroz, U. Brehme, S. Rose // Res. Agr. Eng. V. -53 (4). - 2007. - P. 121-125.

10. Berry R.J. Daily variation in the udder surface temperature of dairy cows measured by infrared thermography: Potential for mastitis detection / R. J. Berry , A.D. Kennedy, S.L. Scott et al. // Canad. J. of Animal Science. V.83. - 2003. - Р 687-693.

Рисунок 2

Пример термограммы молочной железы коровы с острым маститом.

нению с другими областями молочной железы. Температура срединной линии до доения выше, чем после доения в

среднем на 1,68°С, вследствие изменения наполненности молочной железы молоком и уменьшения нагрузки на ткани.

В ходе исследований было установлено, что температура поверхности молочной железы во время доения снизилась, вследствие опорожнения и уменьшения объема вымени, а, следовательно, изменения кровообращения в органе. Однако после доения средняя температура верхушки соска по сравнению с температурой до доения возросла, что может быть объяснено, на наш взгляд, повышенной функциональной нагрузкой на сосок во время доения и механическим воздействием доильной аппаратуры. Следует отметить, что эти данные согласуются с результатами исследований других авторов [8, 9].

Результаты измерений температу-

ры сосков, полученные при сравнении влияния различных доильных установок, были обработаны и представлены в виде разности температур до и после доения (таблица 1, рисунок 1).

При доении на установке АДМ-8 увеличение температуры по сравнению с температурой до доения было обнаружено во всех трех контролируемых точках соска. Средняя температура в области верхушки соска при доении на этой установке увеличилась на 1,8-2,9°С (5,9%-8,7%).

При доении в доильном зале «Европараллель» повышение температуры в аналогичной области было менее выражено и достигало в среднем только 0,9-1,9°С (2,8%-6,0%). При этом средняя температура основания соска была ниже на 1,12°С по сравнению с показателем, полученным до доения, что соответствует снижению температуры вымени, показывая более щадящий режим доения.

При исследовании термограмм жи-