Un sistema y un método para observar y predecir el estado fisiológico de un animal.

Un sistema para observar y predecir un estado fisiológico de un animal,

comprendiendo dicho sistema:

- un ordenador que comprende un procesador y que esta conectado operativamente a una base de datos,

- al menos un dispositivo de suministro de muestras para proporcionar de manera repetitiva al menos una muestra de un fluido corporal del animal,

- un aparato de analisis para analizar dicha al menos una muestra para obtener al menos un valor de muestra de al menos un parametro del fluido corporal,

- una interfase de datos para introducir de manera repetitiva el valor de muestra de dicho al menos un parametro en la base de datos, en el que la base de datos esta adaptada para almacenar multiples entradas de la base de datos que representan el valor de muestra de dicho al menos un parametro en diversos momentos, y en el que el procesador esta programado para:

- realizar al menos un analisis matematico de dicho al menos un valor de muestra, y

- seleccionar, basandose en dicho al menos un analisis matematico, el momento para proporcionar una posterior muestra y realizar un posterior analisis de dicha posterior muestra para al menos uno de los parametros.

Un sistema y un metodo para observar y predecir el estado fisiológico de un animal Campo tecnico La presente invención se refiere a sistemas y metodos para observar y predecir un estado fisiológico de un animal. 5 Como ejemplo, el animal puede ser una vaca. Los sistemas y los metodos de la invención se basan en una muestra de un fluido corporal del animal, tal como orina, sangre o leche.

Antecedentes de la invención En general, resulta deseable observar, vigilar y predecir el estado fisiológico de un animal, en particular un animal de granja. Asf, los fluidos corporales de los animales, en particular la leche, la orina y la sangre, pueden analizarse para obtener valores de parametros, tales como el recuento celular en la leche, la lactato deshidrogenasa (LDH) , la Nacetil-β-D-glucosaminidasa (NAGasa) , los cuerpos cetónicos tales como acetoacetato, beta-hidroxibutirato (BHB) y acetona, el contenido en urea, la progesterona u otros, cada uno de los cuales por sí mismos o en combinación con otros indican un estado fisiológico concreto. Por ejemplo, una alta concentración de LDH normalmente indica mastitis, mientras que el contenido en progesterona puede indicar un estado de prenez.

La tecnica anterior ha propuesto diversos metodos para el analisis de muestras de leche. Por ejemplo, el documento US 5.252.829 describe un metodo para determinar la cantidad de urea en la leche. En una muestra de leche, se determina la absorción de la radiación infrarroja en diversos intervalos de longitud de onda, por lo que la urea, las grasas, la lactosa y las protefnas absorben en diferentes intervalos de longitud de onda.

El documento US 6.405.672 y en de Mol (2000) se describe un sistema y un metodo para controlar la condición ffsica de un rebano de ganado, empleandose los errores entre valores predichos segun un modelo de serie temporal y los correspondientes valores medidos para determinar el intervalo de confianza para una predicción para cada animal individualmente. La significancia de un error entre una predicción y un valor medido con respecto a la probabilidad de que el animal este en celo o padezca una enfermedad se evalua de modo automatico para cada animal individualmente.

El documento WO 00/39578 describe un metodo para calcular el recuento celular en un fluido corporal, tal como la leche, registrando un espectro de MID-IR, analizando los datos que representan la información espectral en el espectro registrado mediante el uso de metodos quimiometrico de multiples variables para derivar propiedades y/o concentraciones a partir de la información espectral, tal como una regresión de mfninos cuadrados lineal (PLS-R) , una regresión lineal multiple (MLR) , una regresión de componentes principales (PCR) , o las redes neuronales artificiales (ANN) , y derivando la información sobre el numero de celulas en el fluido corporal a partir del espectro registrado. La ventaja es que el espectro de MID-IR a menudo se mide y se registra para muestras de leche, y puede obtenerse una estimación del recuento celular a partir de los datos ya registrados. Preferiblemente, se incluyen mediciones de la conductividad, la temperatura y el rendimiento, para mejorar la fiabilidad de una estimación con respecto a la probabilidad de un posible ataque de mastitis.

El documento WO 01/28415 describe un sistema de base de datos y un metodo para recoger y organizar datos relacionados con el estado fisiológico de animales para mejorar la calidad y la duración de la vida del animal. El sistema consiste en la gestión informatizada de bases de datos relacionadas con la evaluación de la salud fenotípica, el cartografiado genetico y la selección genetica de animales.

Sumario de la invención Con el objetivo de proporcionar una herramienta mejorada para observa y predecir un estado fisiológico de un animal, un primer aspecto de la presente invención proporciona un sistema para observar y predecir un estado fisiológico de un animal, comprendiendo dicho sistema:

- un ordenador que comprende un procesador y que esta conectado operativamente a una base de datos,

- al menos un dispositivo de suministro de muestras para proporcionar de manera repetitiva al menos una muestra 45 de un fluido corporal del animal,

- un aparato de analisis para analizar dicha al menos una muestra para obtener al menos un valor de muestra de al menos un parametro del fluido corporal,

- una interfase de datos para introducir de manera repetitiva el valor de muestra de dicho al menos un parametro en la base de datos,

50 en el que la base de datos esta adaptada para almacenar multiples entradas de la base de datos que representan el valor de muestra de dicho al menos un parametro en diversos momentos, y en el que el procesador esta programado para:

- realizar al menos un analisis matematico de dicho al menos un valor de muestra, y

- seleccionar, basandose en dicho al menos un analisis matematico, el momento para proporcionar una posterior muestra y realizar un posterior analisis de dicha posterior muestra para al menos uno de los parametros.

En un segundo aspecto, la presente invención proporciona un metodo para observar y predecir un estado fisiológico de un animal, comprendiendo dicho metodo:

- proporcionar de manera repetitiva al menos una muestra de un fluido corporal del animal,

- analizar dicha al menos una muestra para obtener al menos un valor de muestra de al menos un parametro del fluido corporal,

- introducir el valor de muestra de dicho al menos un parametro en la base de datos de un sistema informatico,

en el que la base de datos esta cargada con multiples entradas de la base de datos que representan el valor de muestra de dicho al menos un parametro en diversos momentos, y:

- realizar al menos un analisis matematico de dicho al menos un valor de muestra, y

- seleccionar, basandose en dicho al menos un analisis matematico, el momento para proporcionar una posterior muestra y realizar un posterior analisis de dicha posterior muestra para al menos uno de los parametros.

En los sistemas y metodos mencionados, el analisis matematico es preferiblemente un metodo estadfstico.

El analisis estadfstico se selecciona preferiblemente del grupo que consiste en un analisis univariante de las entradas de la base de datos para obtener un primer conjunto de datos que representa los valores de muestra esperados de al menos uno de los parametros en momentos futuros, o un analisis de multiples variables de las entradas de la base de datos para producir un segundo conjunto de datos derivado del analisis combinado de los valores de muestra de al menos dos parametros. El primer y el segundo conjunto de datos pueden combinarse para producir un tercer conjunto de datos representativo del estado fisiológico del animal, y el primer, segundo y tercer conjunto de datos obtenidos pueden almacenarse en la base de datos.

Los tipos de analisis univariante y analisis de multiples variables que pueden utilizarse en la presente invención se describen mediante los ejemplos no limitantes mencionas mas adelante en la memoria descriptiva.

Para mejorar la medición de al menos un parametro para observar y predecir un estado fisiológico de un animal, la base de datos comprende al menos un valor externo de al menos un parametro externo. El parametro externo se describe mas adelante en la memoria descriptiva.

En una realización de la presente invención, al menos un parametro externo se incluye en la base de datos, tal como al menos 2 parametros externos, por ejemplo al menos 3 parametros externos, tal como al menos 4 parametros externos, por ejemplo al menos 5 parametros externos, tal como al menos 6 parametros externos, por ejemplo al menos 10 parametros externos, tal como al menos 15 parametros externos, por ejemplo al menos 25 parametros externos, tal como al menos 50 parametros externos.

El sistema esta programado para una etapa (y el metodo tambien la comprende) de realizar un analisis de datos de las entradas de la base de datos para obtener una indicación del estado fisiológico del animal, con lo que el valor externo se incluye en el analisis de datos.

Resulta muy ventajoso que un metodo y un sistema de control del rendimiento de la producción ideal sea capaz de generar datos analfticos cuantitativos para parametros seleccionados mediante lo cual incluso unas variaciones diarias relativamente pequenas son altamente predictivas de un cambio, por ejemplo, en el estado de salud general, en la condición fisiológica, en el estado nutricional y energetico, en el estado del ciclo de estro o la prenez de un... [Seguir leyendo]

1. Un sistema para observar y predecir un estado fisiológico de un animal, comprendiendo dicho sistema:

- un ordenador que comprende un procesador y que esta conectado operativamente a una base de datos,

- al menos un dispositivo de suministro de muestras para proporcionar de manera repetitiva al menos una muestra de un fluido corporal del animal,

- un aparato de analisis para analizar dicha al menos una muestra para obtener al menos un valor de muestra de al menos un parametro del fluido corporal,

- una interfase de datos para introducir de manera repetitiva el valor de muestra de dicho al menos un parametro en la base de datos,

en el que la base de datos esta adaptada para almacenar multiples entradas de la base de datos que representan el valor de muestra de dicho al menos un parametro en diversos momentos, y en el que el procesador esta programado para:

- realizar al menos un analisis matematico de dicho al menos un valor de muestra, y

- seleccionar, basandose en dicho al menos un analisis matematico, el momento para proporcionar una posterior muestra y realizar un posterior analisis de dicha posterior muestra para al menos uno de los parametros.

2. Un sistema segun la reivindicación 1, en el que el analisis matematico es un analisis estadfstico.

3. Un sistema segun la reivindicación 2, en el que el analisis estadfstico es un analisis univariable de las entradas de la base de datos para obtener un primer conjunto de datos que representa los valores de muestra esperados de al menos uno de los parametros en momentos futuros.

4. Un sistema segun cualquiera de las reivindicaciones 2 6 3, en el que el analisis estadfstico es un analisis de multiples variables de las entradas de la base de datos para producir un segundo conjunto de datos derivado del analisis combinado de los valores de muestra de al menos dos parametros.

5. Un sistema segun la reivindicación 4, en el que el primer y el segundo conjunto de datos se combinan para obtener un tercer conjunto de datos representativo del estado fisiológico del animal.

6. Un sistema segun la reivindicación 5, en el que el primer, el segundo y el tercer conjunto de datos obtenidos se almacenan en la base de datos.

7. Un sistema segun las reivindicaciones 3-6, en el que el procesador se programa para que realice un analisis univariable empleando al menos un modelo de espacio de estados (SSM) .

8. Un sistema segun las reivindicaciones 4-7, en el que el procesador se programa para que realice un analisis de proyección de multiples variables, tal como un analisis de componentes principales (PCA) .

9. Un sistema segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha al menos una muestra de un fluido corporal comprende al menos una muestra de leche cruda, y en el que el dispositivo que suministra dicha al menos una muestra se dispone para proporcionar la muestra de leche cruda.

10. Un sistema segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el aparato de analisis se dispone para realizar un analisis espectroscópico, tal como un analisis cercano al espectro de infrarrojos o en medio del espectro de infrarrojos, de la muestra de fluido corporal.

11. Un sistema segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el aparato de analisis comprende dispositivos analiticos en soporte sólido.

12. Un sistema segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el aparato de analisis se dispone para determinar el valor o valores de muestra de al menos un parametro seleccionado del grupo que consiste en LDH, NAGasa, progesterona, rendimiento lacteo, FPD y conductividad, grasa A, grasa B, protefnas, lactosa, urea, acido cftrico, TS, SNF, y uno o mas de los cuerpos cetónicos en dicha una o mas muestras.

13. Un sistema segun cualquiera de las reivindicaciones 5-12, en el que la base de datos almacena al menos un conjunto de datos predeterminado que representa al menos un estado fisiológico del animal, y en el que el procesador se programa tambien para que compare el tercer conjunto de datos con dicho al menos un conjunto de

datos predeterminado.

14. Un sistema segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la base de datos comprende al menos un valor externo de al menos un parametro externo.

15. Un sistema segun la reivindicación 14, en el que dicho al menos un parametro externo se selecciona del grupo de parametros que consiste en la edad del animal, la raza del animal, el peso del animal, la reproducción del animal, los detalles de la alimentación, la estación del ano, la localización geografica, y la identificación del rebano de origen.

16. Un sistema segun cualquiera de las reivindicaciones 14 6 15, en el que el procesador se programa tambien para que realice un analisis de datos de las entradas de la base de datos para obtener una indicación del estado fisiológico del animal, en el que el valor externo se incluye en el analisis de datos.

17. Un metodo para observa y predecir un estado fisiológico de un animal, comprendiendo dicho metodo:

- proporcionar de manera repetitiva al menos una muestra de un fluido corporal del animal,

- analizar dicha al menos una muestra para obtener al menos un valor de muestra de al menos un parametro del fluido corporal,

- introducir el valor de muestra de dicho al menos un parametro en la base de datos de un sistema informatico,

en el que la base de datos esta cargada con multiples entradas de la base de datos que representan el valor de muestra de dicho al menos un parametro en diversos momentos, y:

- realizar al menos un analisis matematico de dicho al menos un valor de muestra, y

- seleccionar, basandose en dicho al menos un analisis matematico, el momento para proporcionar una posterior muestra y realizar un posterior analisis de dicha posterior muestra para al menos uno de los parametros.

18. Un metodo segun la reivindicación 17, en el que el analisis matematico es un analisis estadfstico.

19. Un sistema segun la reivindicación 18, en el que el analisis estadfstico es un analisis univariable de las entradas de la base de datos para obtener un primer conjunto de datos que representa los valores de muestra esperados de al menos uno de los parametros en momentos futuros.

20. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 19 6 19, en el que el analisis estadfstico es un analisis de multiples variables de las entradas de la base de datos para producir un segundo conjunto de datos derivado del analisis combinado de los valores de muestra de al menos dos parametros.

21. Un metodo segun la reivindicación 20, en el que el primer y el segundo conjunto de datos se combinan para obtener un tercer conjunto de datos representativo del estado fisiológico del animal.

22. Un metodo segun la reivindicación 21, en el que el primer, el segundo y el tercer conjunto de datos obtenidos se almacenan en la base de datos.

23. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 19-22, en el que el analisis univariable se realiza en al menos un modelo de espacio de estados (SSM) .

24. Un metodo segun la reivindicación 23, en el que el modelo de espacio de estados proporciona probabilidades de cambio.

25. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 17-24, en el que un modelo lineal dinamico se extiende a un modelo con mezcla de distribuciones de clase II multiproceso con un procedimiento de actualización recursivo.

26. Un metodo segun cualquiera de las reivindicacione.

2. 25, en el que el analisis de multiples variables se realiza como un analisis de proyecciones de multiples variables, tal como un analisis de componentes principales (PCA) .

27. Un metodo segun cualquiera de las reivindicacione.

2. 26, en el que, en el analisis de multiples variables, se seleccionan al menos dos conjuntos disjuntos de componentes principales.

28. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 17-27, en el que dicha al menos una muestra de un fluido corporal comprende al menos una muestra de leche cruda, y en el que el dispositivo que suministra dicha al menos una muestra se dispone para proporcionar la muestra de leche cruda.

29. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 17-28, que comprende, en la etapa de analizar dicha al menos una muestra, la realización de un analisis espectroscópico, tal como un analisis cercano al espectro de infrarrojos o en medio del espectro de infrarrojos, de la muestra de fluido corporal.

30. Un metodo segun cualquiera de las reivindicacione.

2. 29, en el que el sistema informatico se programa para realizar el analisis de datos de multiples variables utilizando un modelo de PLSR.

31. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 17-30, en el que los valores de muestra históricos se agrupan en clases, y en el que las clases se analizan de modo individual mediante un analisis de componente principales.

32. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 17-31, en el que el estado fisiológico se determina a partir de una comparación de un patrón en los valores de muestra y un patrón de valores de parametros de referencia que es típico para un estado fisiológico predeterminado concreto.

33. Un metodo segun cualquiera de las reivindicacione.

2. 32, en el que se emplea un modelo matematico de la forma X = Ta*Pa'+E

en el analisis de datos de multiples variables, en el que X representa los matriz escalada o preprocesada de otra forma de los valores de muestra, T representa las variables latentes, P es el eigenvector de la matriz de correlación determinada como X'X, y E es una matriz residual que recoge el ruido aleatorio, y a indica una dimensión del modelo.

34. Un metodo segun la reivindicación 33, en el que los valores de muestra se muestrean en un patrón xt, y en el que la proyección de xtsobre cada uno de los modelos, ti, se determina como ti = xi*P.

35. Un metodo segun la reivindicaciones 34, en el que:

- se determina un apalancamiento h, como la suma cuadrada de los elementos de ti,

- se determina un residual r, como la suma cuadrada de los elementos en un vector determinado como xi-ti*P',

- las cantidades h y r se normalizan con sus respectivos niveles de significancia del 95% para el modelo matematico, y en el que

- xi se elige para que pertenezca al modelo en cuestión si la longitud del vector (h, r) es menor que √2.

36. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 17-35, en el que el valor o valores de muestra de al menos uno o mas parametros que se seleccionan del grupo que consiste en NAGasa, progesterona, rendimiento lacteo, FPD y conductividad, grasa A, grasa B, protefnas, lactosa, urea, acido cftrico, TS, SNF, y uno o mas de los cuerpos cetónicos, se determinan en el aparato de analisis.

37. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 17-36, en el que las entradas de la base de datos comprenden ademas al menos un valor externo de al menos un parametro externo, y en el que el analisis de los datos de multiples variables emplea dicho al menos un valor externo.

38. Un metodo segun la reivindicación 37, en el que dicho al menos un parametro externo comprende al menos uno de la edad del animal, la raza del animal, el peso del animal, la reproducción del animal, los detalles de la alimentación, la estación del ano, la localización geografica, y la identificación del rebano de origen.

39. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 17-38, en el que la base de datos almacena al menos un conjunto de datos predeterminado que representa al menos un estado fisiológico del animal, y en el que el procesador se programa tambien para que compare el tercer conjunto de datos con dicho al menos un conjunto de datos predeterminado.

40. Un metodo segun cualquiera de las reivindicacione.

3. 39, en el que el metodo comprende tambien la etapa de realizar un analisis de datos de las entradas de la base de datos para obtener una indicación del estado fisiológico del animal, en el que el valor externo se incluye en el analisis de datos.