Aparato y método para detectar el estado de reproducción, en particular el ciclo estral, de un mamífero.

Aparato para detectar el estado de reproducción, en particular el ciclo estral,

de un mamífero, que comprende:

- medios (10) de detección para detectar una cantidad de sangre perfundida en una región predeterminada del canal de la vagina de un mamífero y generar una señal (20) principal correspondiente;

- una unidad (40) de procesamiento asociada con dichos medios (10) de detección para determinar el estado de reproducción de dicho mamífero dependiendo de dicha señal (20) principal.

Aparato y método para detectar el estado de reproducción, en particular el ciclo estral, de un mamífero La presente invención se refiere a un aparato y a un método de detección del estado de reproducción, en particular el ciclo estral, de un mamífero.

Se sabe que los beneficios y el éxito de los ganaderos dependen de la capacidad de producción de una descendencia grande, numerosa y viable de los animales que crían.

Por tanto, es deseable el aumento de la tasa de nacimientos garantizando el mayor porcentaje de fecundación de los óvulos maduros. De hecho, una inseminación inoportuna o prematura es la principal causa de esterilidad, en particular en la producción de cerdos.

El periodo durante el que una hembra acepta a un macho se denomina generalmente "celo".

En particular, dentro de la especie del cerdo el periodo de celo tiene una duración incluida entre 18 y 24 días, con un promedio de aproximadamente 21 días; este periodo de celo comprende dos fases: las fases proestral y estral (indicándose la última como el periodo de celo verdadero) ; la fase estral es el periodo durante el que se produce la ovulación en las cerdas. La identificación del periodo estral (comienzo y final) se lleva a cabo actualmente a través de la observación de los cambios de comportamiento y visuales en el animal, o a través de la monitorización de los esteroides ováricos.

En el primer caso, es el propio ganadero al que se le confía la tarea de darse cuenta de uno o más de los siguientes factores, normalmente relacionados con el periodo de fertilidad del animal:

- enrojecimiento de los labios de la vulva e hinchazón de esta última;

- el moco producido es filamentoso y puede llegar a ser viscoso;

- apetito irregular;

- aumento de la inquietud acompañada por gruñidos particulares;

- enderezamiento de las orejas (para razas con orejas erectas) ;

- tendencia a "restregarse";

- inmovilidad tras recibir presión en la espalda;

- aceptación de la cópula;

- atracción hacia el macho;

- tendencia a darse la vuelta si el animal está en una jaula.

Queda claro que determinar la fase estral del animal exclusivamente basándose en observaciones llevadas a cabo por los operarios a cargo tiene diferentes desventajas.

En primer lugar, con el fin de proporcionar indicaciones fiables, el operario debe tener una gran experiencia en el sector; por tanto se requiere personal altamente cualificado para la detección, puesto que por ejemplo colaboradores sin experiencia no pueden realizar este tipo de detección.

Además, la observación de los animales debe llevarse a cabo al menos dos veces al día, tiempo que por tanto se les sustrae a los expertos que tienen más experiencia y que, debido precisamente a sus capacidades, deben destinarse también a realizar otras tareas diferentes.

Entonces, omitiendo la consideración de la capacidad del observador, la determinación realizada siguiendo los criterios enumerados anteriormente no tiene el grado de precisión y fiabilidad necesario que se requiere para una optimización eficaz de los recursos y una maximización del porcentaje de óvulos fertilizados tras la inseminación que va a llevarse a cabo después.

En lo que respecta a la monitorización de las variaciones hormonales, debe apuntarse que los niveles séricos de las gonadotropinas así como los esteroides sexuales tales como estradiol y progesterona por ejemplo, pueden usarse para recalcar el periodo en el que tiene lugar la ovulación.

Sin embargo, se requiere mucho tiempo antes de que estén disponibles los resultados de los inmunoensayos/radioinmunoensayos para determinar dichas variaciones hormonales, y por tanto esta técnica no puede usarse eficazmente como rutina en la cría de ganado comercial, por motivos tanto técnicos como económicos.

La figura 1 muestra un gráfico de la producción de hormonas reproductivas frente al tiempo durante el ciclo estral de la especie del cerdo.

La ovulación tiene lugar de una manera constante aproximadamente a los dos tercios de la duración completa del periodo de celo verdadero (estro) estimado con el reflejo de inmovilidad.

Sin embargo, puesto que la duración del estro no es constante (con una oscilación de 12 a 88 horas) , este análisis sólo suministra una estimación a posteriori del momento de la ovulación y por tanto una evaluación posterior al periodo útil para la inseminación.

La inseminación artificial en cerdas debe tener lugar en el plazo de las 24 horas que preceden a la ovulación, de modo que en la actualidad se llevan a cabo varias inseminaciones, con el fin de aproximarse a este objetivo tanto como sea posible, intentando no llevar a cabo la última intervención demasiado tarde en el periodo de ovulación o al final del periodo de celo, porque esto reduciría la tasa de fertilización y el número de recién nacidos.

En la actualidad, el momento de la inseminación se selecciona basándose en el comienzo del estro; sin embargo, la ovulación tiene lugar en el plazo de un periodo muy variable (de 10 a 85 horas) en relación con el comienzo del estro.

Debido a esta incertidumbre, el comienzo del estro no es un factor fiable para programar los procedimientos de inseminación artificial.

El documento US20020156394 da a conocer un aparato y un método para detectar el estro, en el que se miden o detectan los parámetros fisiológicos o las condiciones intravaginales seleccionados de la lista que consiste en: frecuencia cardiaca; temperatura corporal; viscosidad, pH y/o conductividad del tejido o moco vaginal; movimiento o desplazamiento del animal; y/o niveles de hormonas reproductivas.

Por consiguiente, es un objetivo de la presente invención proporcionar un aparato tal como se define en la reivindicación 1 y un método para detectar el estado de reproducción, en particular el ciclo estral, de un mamífero tal como se especifica en la reivindicación 24, que permitan que se determine el estado de reproducción del animal de una manera precisa y fiable.

Es un objetivo adicional de la invención poner a disposición un aparato y un método de detección del estado de reproducción, en particular el ciclo estral, de un mamífero que permitan que se adopten estrategias de inseminación óptimas, para reducir los costes de la inseminación artificial y aumentar en consecuencia la tasa de nacimientos.

Los objetivos anteriores y adicionales se logran sustancialmente mediante el aparato y el método según las características mencionadas en las reivindicaciones adjuntas.

Características y ventajas adicionales resultarán más evidentes a partir de la descripción detallada de una realización preferida pero no exclusiva de la invención.

Esta descripción se toma con referencia a los dibujos adjuntos, facilitados a modo de ejemplo no limitativo, en los que:

- la figura 1 es un gráfico que muestra la producción de hormonas reproductivas con respecto al tiempo durante el ciclo estral en la especie del cerdo;

- la figura 2 es un diagrama que representa una estrategia de inseminación artificial;

- la figura 3 muestra esquemáticamente una parte del aparato según la invención, en uso;

- la figura 4a es una vista lateral esquemática, parcialmente en despiece ordenado, de una primera realización de otra parte del aparato según la invención;

- la figura 4b es una vista en planta esquemática, parcialmente en despiece ordenado, de la parte mostrada en la figura 4a;

- la figura 5a es una vista lateral esquemática de una segunda realización de la parte observada en la figura 4a;

- la figura 5b es una vista en planta esquemática de la parte observada en la figura 5a;

- la figura 6 es una vista lateral de un detalle adicional del aparato según la invención;

- la figura 7 muestra el aparato de la invención en uso;

- la figura 8 muestra esquemáticamente la parte del aparato observada en las figuras 4a, 4b, 5a y 5b en un estado ensamblado y en vista en planta;

- las figuras 9a, 9b y 9c muestran una vista frontal, una vista lateral y una vista en planta respectivamente de una

realización alternativa de la parte del aparato observada en la figura 8;

- las figuras 10a, 10b, 10c son una vista frontal, una vista lateral y una vista en planta respectivamente de un primer detalle de la parte del aparato mostrada en las figuras 9a, 9b, 9c;

- las figuras 11a, 11b, 11c son una vista frontal, una vista lateral y una vista en... [Seguir leyendo]

1. Aparato para detectar el estado de reproducción, en particular el ciclo estral, de un mamífero, que comprende:

- medios (10) de detección para detectar una cantidad de sangre perfundida en una región predeterminada del canal de la vagina de un mamífero y generar una señal (20) principal correspondiente;

- una unidad (40) de procesamiento asociada con dichos medios (10) de detección para determinar el estado de reproducción de dicho mamífero dependiendo de dicha señal (20) principal.

2. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios (10) de detección comprenden un sensor (11) preferiblemente de tipo pletismográfico.

3. Aparato según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en condiciones de uso dichos medios (10) de detección están al menos parcialmente insertados en el canal de la vagina de dicho mamífero.

4. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende además medios (30) de sujeción para sujetar dichos medios (10) de detección al canal de la vagina de dicho mamífero.

5. Aparato según la reivindicación 4, caracterizado porque dichos medios (30) de sujeción comprenden:

- un cuerpo (31) principal preferiblemente en forma de varilla que se extiende a lo largo de un respectivo eje longitudinal (X) e insertable en un orificio formado en un labio (2) de la vagina de dicho mamífero para el acoplamiento con dichos medios (10) de detección;

- al menos un elemento (32) de contacto que tiene una superficie (32b) de tope que se lleva contra el labio

(2) de la vagina de dicho mamífero, teniendo además dicho elemento (32) de contacto un orificio (32a) pasante para el acoplamiento con dicho cuerpo (31) principal;

- un elemento (33) de cierre asociado con al menos un extremo axial de dicho cuerpo (31) principal para mantener un acoplamiento entre dichos medios (10) de detección y el labio de la vagina de dicho mamífero.

6. Aparato según la reivindicación 5, caracterizado porque dicho elemento (33) de cierre comprende:

- un par de elementos (34) de tuerca, asociado cada uno con un extremo respectivo de dicho cuerpo (31) principal y deslizable a lo largo del mismo;

- al menos un par de tornillos (35a) sin cabeza, cada uno asociado operativamente con un respectivo elemento de tuerca de dichos elementos (34) de tuerca para sujetar dicho elemento de tuerca a dicho cuerpo (31) principal.

7. Aparato según la reivindicación 5, caracterizado porque dichos medios (10) de detección tienen una parte (15) de acoplamiento que tiene un orificio (15a) pasante, orificio pasante que es adecuado para el acoplamiento con dicho cuerpo (31) principal.

8. Aparato según la reivindicación 5, caracterizado porque dichos medios (10) de detección tienen una parte (15) de acoplamiento dotada de una zona de estrechamiento, comprendiendo dicho aparato (1) un elemento (19) de bloqueo montado en dicha zona de estrechamiento y dotado de un lóbulo (19a) que tiene un orificio (19b) pasante para el acoplamiento de dicho cuerpo (31) principal.

9. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos medios (10) de detección comprenden además un alojamiento (14) preferiblemente de forma alargada para su inserción en el canal de la vagina de dicho mamífero.

10. Aparato según la reivindicación 9, caracterizado porque dicha parte (15) de acoplamiento es una parte de dicho alojamiento (14) .

11. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha unidad (40) de procesamiento comprende:

- una memoria (41) que contiene uno o más parámetros (41a) de referencia para el estado de reproducción de dicho mamífero;

- un bloque (42) de comparación asociado con dicha memoria (41) para comparar dichos uno o más parámetros (41a) de referencia con dicha señal (20) principal y determinar el estado de reproducción de dicho mamífero dependiendo de dicha comparación.

12. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha unidad (40) de procesamiento está adaptada

para determinar el estado de reproducción de dicho mamífero dependiendo de la comparación entre emisiones de radiación o componentes de radiación a diferentes longitudes de onda reflejadas por dicha región (Z) predeterminada de la pared de la vagina del mamífero.

13. Aparato según la reivindicación 12, caracterizado porque dichas diferentes longitudes de onda comprenden:

- una primera longitud de onda incluida en el intervalo de 760 nm a 1400 nm;

- al menos una segunda longitud de onda incluida en el intervalo de 400 nm a 760 nm.

14. Aparato según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho sensor (11) comprende:

- al menos un elemento (100) emisor de una radiación electromagnética (R1) dirigida sobre dicha región (Z) predeterminada del canal de la vagina de dicho mamífero, para obtener una radiación reflejada correspondiente (R2) ;

- al menos un elemento (120) receptor para recibir dicha radiación reflejada (R2) , generándose dicha señal

(20) principal dependiendo de dicha radiación reflejada (R2) .

15. Aparato según la reivindicación 14, caracterizado porque dicha radiación electromagnética (R1) comprende al menos una primera y una segunda longitud de onda diferente de dicha primera longitud de onda, incluyéndose dicha primera longitud de onda preferiblemente dentro del intervalo entre 760 nm y 1400 nm, incluyéndose dicha segunda longitud de onda dentro del intervalo entre 400 nm y 760 nm.

16. Aparato según la reivindicación 15, caracterizado porque dicho elemento (120) receptor comprende:

- un primer detector (121) adaptado para detectar emisiones de radiación electromagnética a dicha primera longitud de onda;

- al menos un segundo detector (122) adaptado para detectar emisiones de radiación electromagnética a dicha segunda longitud de onda,

siendo dicha señal (20) principal representativa de una intensidad de una componente a la primera longitud de onda de dicha radiación reflejada (R2) y de una intensidad de una componente a la segunda longitud de onda de dicha radiación reflejada (R2) , estando dicha unidad (40) de procesamiento asociada operativamente con dichos detectores (121, 122) para determinar el estado de reproducción de dicho mamífero dependiendo de una comparación entre dichas componentes.

17. Aparato según la reivindicación 14, caracterizado porque dicho elemento (100) emisor comprende:

- un primer dispositivo (101) de emisión para generar una primera radiación electromagnética a una primera longitud de onda incluida dentro del intervalo de 760 nm a 1400 nm;

- al menos un segundo dispositivo (102) de emisión para generar una segunda radiación electromagnética a una segunda longitud de onda incluida dentro del intervalo de 400 nm a 760 nm.

18. Aparato según la reivindicación 17, caracterizado porque dichos medios (10) de detección comprenden una unidad (80a) de control asociada operativamente con dichos dispositivos (101, 102) de emisión primero y segundo para accionar selectivamente estos últimos y producir emisiones de radiación electromagnética a diferentes longitudes de onda durante diferentes intervalos de tiempo.

19. Aparato según la reivindicación 17 ó 18, caracterizado porque dicho elemento (120) receptor comprende:

- un detector (120a) que puede detectar emisiones de radiación electromagnética a dicha primera longitud de onda y dicha segunda longitud de onda,

estando dicha unidad (40) de procesamiento asociada operativamente con dicho detector (120a) para determinar el estado de reproducción de dicho mamífero dependiendo de una comparación entre al menos una radiación reflejada generada por una radiación electromagnética a dicha primera longitud de onda y al menos una radiación reflejada generada por una radiación electromagnética a dicha segunda longitud de onda.

20. Aparato según la reivindicación 14, caracterizado porque dicha radiación electromagnética (R1) y/o dicha radiación reflejada (R2) tienen una longitud de onda incluida entre 760 nm y 1400 nm, o entre 500 nm y 760 nm.

21. Aparato según la reivindicación 9, caracterizado porque dicho alojamiento (14) tiene:

- una primera parte (14a) que tiene extremos (14b, 14c) primero y segundo axialmente opuestos;

- una segunda parte (14d) asociada con el primer extremo (14b) de la primera parte (14a) dentro de la que está alojado dicho sensor;

- un elemento (17) alargado flexible compuesto preferiblemente por material elastomérico, para conectar dicha segunda parte (14d) al primer extremo (14b) de la primera parte (14a) .

22. Aparato según la reivindicación 21, caracterizado porque comprende además una estructura (18) tubular acoplada a la segunda parte (14d) del alojamiento (14) para mantener el mismo en una posición predeterminada dentro del canal de la vagina del mamífero.

23. Aparato según la reivindicación 22, caracterizado porque dicha estructura (18) tubular comprende:

- un primer cuerpo (18a) tubular radialmente interno que es de manera preferible sustancialmente rígido;

- un segundo cuerpo (18b) tubular radialmente externo que está compuesto preferiblemente por material flexible,

teniendo dicha estructura (18) tubular preferiblemente una abertura (18d) en una superficie lateral de la misma para alojar dicho sensor (11) al menos parcialmente.

24. Método de detección del estado de reproducción de un mamífero, en particular el ciclo estral, caracterizado porque comprende las siguientes etapas:

- detectar una cantidad de sangre perfundida en una región predeterminada (Z) del canal de la vagina de un mamífero;

- generar una señal (20) principal correspondiente representativa de dicha cantidad de sangre;

- determinar el estado de reproducción de dicho mamífero dependiendo de dicha señal (20) principal.

25. Método según la reivindicación 24, caracterizado porque la etapa de determinar el estado de reproducción de dicho mamífero comprende:

- comparar dicha señal (20) principal con uno o más parámetros (41a) de referencia para el estado de reproducción de dicho mamífero;

- determinar el estado de reproducción de dicho mamífero dependiendo de dicha comparación.

26. Método según la reivindicación 24 ó 25, caracterizado porque comprende además una etapa de insertar medios (10) de detección en el canal de la vagina de dicho mamífero para detectar dicha cantidad de sangre, comprendiendo dichos medios (10) de detección preferiblemente un sensor (11) en particular de tipo pletismográfico.

27. Método según la reivindicación 24, caracterizado porque la etapa de detectar la cantidad de sangre perfundida en la región predeterminada (Z) del canal de la vagina del mamífero comprende una etapa de comparar entre sí emisiones de radiación o componentes de radiación a diferentes longitudes de onda reflejadas por dicha región predeterminada (Z) del canal de la vagina del mamífero, determinándose el estado de reproducción de dicho mamífero dependiendo de dicha comparación.

28. Método según la reivindicación 27, caracterizado porque dichas diferentes longitudes de onda comprenden:

- una primera longitud de onda incluida en el intervalo de 760 nm a 1400 nm;

- al menos una segunda longitud de onda incluida en el intervalo de 400 nm a 760 nm.

29. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 24 a 28, caracterizado porque la etapa de detectar la cantidad de sangre perfundida en la región predeterminada (Z) del canal de la vagina comprende:

- generar al menos una radiación electromagnética dirigida sobre dicha región predeterminada (Z) para obtener una radiación reflejada correspondiente;

- recibir dicha radiación reflejada, generándose dicha señal (20) principal dependiendo de dicha radiación reflejada.

30. Método según la reivindicación 29, caracterizado porque dicha radiación electromagnética comprende al menos una primera y una segunda longitud de onda, incluyéndose dicha primera longitud de onda dentro del intervalo entre 760 nm y 1400 nm, incluyéndose dicha segunda longitud de onda dentro del intervalo

entre 400 nm y 760 nm.

31. Método según la reivindicación 30, caracterizado porque la etapa de recibir dicha radiación reflejada comprende:

- filtrar una primera componente a dicha primera longitud de onda;

- filtrar al menos una segunda componente a dicha segunda longitud de onda, determinándose el estado de reproducción de dicho mamífero dependiendo de una comparación entre dichas componentes primera y segunda.

32. Método según la reivindicación 29, caracterizado porque la etapa de generar dicha al menos una radiación electromagnética comprende:

- generar una primera radiación electromagnética a una primera longitud de onda incluida dentro del intervalo de 760 nm a 1400 nm;

- generar una segunda radiación electromagnética a una segunda longitud de onda incluida dentro del intervalo entre 400 nm y 760 nm.

33. Método según la reivindicación 32, caracterizado porque dichas emisiones de radiación electromagnética primera y segunda se generan selectivamente en diferentes intervalos de tiempo, determinándose el estado de reproducción de dicho mamífero dependiendo de una comparación entre al menos una radiación reflejada generada por una radiación electromagnética a dicha primera longitud de onda y al menos una radiación reflejada generada por una radiación electromagnética a dicha segunda longitud de onda.

34. Método según la reivindicación 24 ó 25, caracterizado porque dicha señal (20) principal es representativa de una intensidad de una radiación que tiene una longitud de onda incluida entre 760 nm y 1400 nm o entre 500 nm y 760 nm reflejada por dicha región predeterminada (Z) .

35. Método según la reivindicación 34, caracterizado porque comprende además una etapa de emitir una radiación que tiene una longitud de onda incluida entre 760 nm y 1400 nm o entre 500 nm y 760 nm sobre dicha región predeterminada (Z) para generar dicha radiación reflejada.