DE102005026723A1 - Verfahren zur rechnergestützten Mastitiserkennung - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur rechnergestützten Mastitiserkennung von milchgebenden Tieren einer Herde, bei dem einzelne Tiere durch eine Tieridentifikationseinrichtung eines Herdenmanagementsystems automatisch erkannt und eine dem Tier zugeordnete Milchprobe entnommen und zur Mastitiserkennung analysiert wird. Mit der vorliegenden Erfindung wird dem Umstand Rechnung getragen, dass unterschiedliche Tiere einer Herde eine individuelle Neigung zur Mastitiserkrankung haben, so dass nicht alle Tiere einer Herde mit der gleichen Häufigkeit auf eine mögliche Mastitiserkrankung untersucht werden müssen, und dementsprechend wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgeschlagen, dass nach der Tiererkennung aufgrund von in dem Herdenmanagementsystem hinterlegten tierspezifischen Informationen durch das Herdenmanagementsystem entschieden wird, ob eine Milchprobe entnommen und/oder analysiert wird.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur rechnergestützten Mastitiserkennung von milchgebenden Tieren einer Herde nach den oberbegrifflichen Merkmalen von Anspruch 1.
• Bei intensiver Milchwirtschaft werden heutzutage regelmäßig milchgebende Tiere, beispielsweise Kühe in einer Herde gehalten. Jedes einzelne Tier trägt einen Signalgeber, beispielsweise einen Transponder, durch den es möglich ist, die Identität des Tieres in der Nähe eines Auslesegerätes auszulesen. Solche Auslesegeräte werden üblicherweise an einem Melkplatz vorgesehen, so dass beim Melken nicht nur die Leistungsfähigkeit des zu melkenden Tieres in Bezug auf die Milchabgabe tierspezifisch überwacht und analysiert werden kann, sondern darüber hinaus die Möglichkeit gegeben ist, aufgrund der Tiererkennung tierspezifisch Futter, Nahrungsergänzungsstoffe und/oder Arzneimittel zu verabreichen. Die Signale der Tieridentifikationseinrichtung werden in ein Herdenmanagementsystem eingegeben, welches die wesentlichen Leistungsmerkmale der milchgebenden Tiere tierspezifisch abspeichern und analysieren kann und in dem ferner tierspezifische Informationen, wie das Verhalten der Tiere beim Melken hinterlegt sind, die einen Einfluss auf die automatische oder halbautomatische Steuerung von Anlagenteile an dem Melkstand haben können, wie auch die Menge und Zusammensetzung der abzugebenden Futtermenge am Melkstand.
• Darüber hinaus besteht beim Aufenthalt des Tieres an einem Melkplatz die Möglichkeit, von der ermolkenen Milch eine Milchprobe zu entnehmen, die aufgrund der Tieridentifikationseinrichtung dem entsprechenden Tier zugeordnet werden kann und die dann einer Analyse unterzogen wird. Bei dieser Analyse können verschiedene Parameter der Milchqualität untersucht werden. Insbesondere wird aber üblicherweise untersucht, ob das entsprechende Tier an Mastitis erkrankt ist.
• Verfahren und Vorrichtungen zu Untersuchung von Milch milchgebender Tiere einer Herde sind beispielsweise aus der WO-03/048771 und WO-02/069697 bekannt. Mit der Vorrichtung nach WO-02/069697 soll bei jedem Melken eines Tieres der Herde eine Milchprobe gezogen und auf Inhaltsstoffe, die auf eine Mastitiserkrankung hinweisen, analysiert werden. Mit relativ hohem apparativem und auch personellem Aufwand soll jedes einzelne Tier vollständig überwacht werden, damit Erkrankungen unmittelbar erkannt und geeignete Maßnahmen, wie medikamentöse Behandlung und besondere Desinfektion zur Vermeidung einer Ausbreitung der Erkrankung innerhalb der Herde ergriffen werden können.
• In der Praxis hat sich jedoch herausgestellt, dass sämtliche automatische Verfahren zur Mastitiserkennung während des Melkens eine schlechte Erkennungsrate von 20 bis 50% bei einer Fehlerrate von über 85% haben. Zu solchen Verfahren gehören insbesondere die Überwachung der Leitfähigkeit des Milchstromes bzw. dessen Temperatur oder die Überwachung der Gesamtmilchmengenveränderung eines zu melkenden Tieres. Andere Verfahren, bei denen aus dem Milchstrom eine Probe abgezogen und vor Ort analysiert wird, haben eine etwas bessere Erkennungsrate von 50 bis 80%, wobei der Fehler bei etwa 50 bis 70% liegt. Mit diesem Verfahren kann zwar die Mastitis mit höherer Wahrscheinlichkeit erkannt werden. Die Verfahren sind aber weiterhin fehlerbehaftet. Darüber hinaus bindet die Probenbehandlung personelle Kapazität.
• Es gibt Verfahren, bei denen ein separates Gerät in dem Melkzeug installiert wird und welches gewisse physikalische Eigenschaften einer Probe ermolkener Milch, beispielsweise die Leitfähigkeit oder die Temperatur misst. Alternativ kann eine Probe auch manuell, beispielsweise mit einem Indikator-Papier untersucht werden, was aber bei der Anwendung solcher Analysemethoden eine erhebliche Übung erfordert, so dass zeitaufwendige Schulungen notwendig sind und Fehlbedienungen nicht ausgeschlossen werden können. Jüngst wurde von der DeLavall DCC ein Analysekitt zur Durchführung chemischer Analysen vorgestellt, das mit relativ hoher Genauigkeit eine Mastitiserkrankung eines Tieres diagnostizieren soll. Die Benutzung des Testkits erfordert indes ein spezielles, relativ teures Testgerät. Die bei dem Verfahren zur Anwendung kommenden chemischen Analysestoffe sind Verbrauchsmaterialien und müssen permanent nachgekauft werden. Auch macht die labormäßige Ausprägung des Analyseverfahrens dessen Durchführung zeitaufwendig. Über die Genauigkeit und Zuverlässigkeit dieses neuen Verfahrens ist noch nichts bekannt. Das vorbekannte Verfahren soll zwar von einer die Melkanlage bedienenden Person durchführbar sein, so dass die Messergebnisse unmittelbar vor Ort vorliegen, was einen Vorteil gegenüber Analysen einer Milchprobe durch Veterinäre oder externe Testlabors bedeutet, bei denen die Rückmeldung der Testergebnisse äußerst schleppend erfolgt. Gleichwohl gilt der Grundsatz, dass mit erhöhter Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Verfahrens zunehmend Labortechnik und Zeit erforderlich ist, die notwendigen Messergebnisse zu erhalten.
• Zum heutigen Tag sind danach keine zuverlässigen und kosteneffektiven Verfahren zur Erkennung von Mastitis bei einzelnen Tieren einer Herde bekannt. Untersuchungsverfahren, bei denen der Strom ermolkener Milch analysiert wird, sind ungenau. Die labormäßige Analyse von Milchproben ist aufwendig und kann unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten nichts lückenlosen bzw. häufigen Analyse der bei dem Melkdurchgang abgegebenen Milch angewendet werden.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur rechnergestützten Mastitiserkennung von milchgebenden Tieren anzugeben, welches den obigen Problemen zumindest teilweise begegnet.
• Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 angegeben. Dieses unterscheidet sich dadurch von den gattungsbildenden Verfahren, dass nach der Tiererkennung und aufgrund von in dem Herdenmanagementsystem hinterlegten tierspezifischen Informationen durch das Herdenmanagementsystem entschieden wird, ob eine Milchprobe entnommen und/oder analysiert wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird danach aufgrund von in dem Herdenmanagementsystem hinterlegten tierspezifischen Informationen entschieden, ob zu einem bestimmten Tier, welches sich regelmäßig gerade an dem Melkstand befindet, eine Probe entnommen und/oder analysiert wird. Zur Analyse, insbesondere automatischen Analyse der Milchprobe kann jedes bekannte Verfahren zum Einsatz kommen, beispielsweise solche, bei denen die physikalischen Eigenschaften die Leitfähigkeit oder Temperatur des Milchstromes analysiert werden, und die dementsprechend relativ preiswert durchzuführen sind, wie auch aufwendige enzymatische oder nasschemische Verfahren.
• In Abkehr von den bekannten Lösungsvorschlägen wird indes nicht bei jedem Melkdurchgang eine Probe zu jedem Tier entnommen bzw. analysiert oder zu jedem Tier in vorbestimmten Zeitabständen eine Probe entnommen bzw. analysiert. Vielmehr wird aufgrund der tierspezifischen Informationen entschieden, ob bei dem bestimmten Melkdurchgang eines bestimmten Tieres eine Milchprobe entnommen und analysiert wird bzw. der Milchstrom ohne Probennahme analysiert wird. Zu den tierspezifischen Informationen zählen insbesondere die Krankheitsgeschichte des entsprechenden zu melkenden Tieres, insbesondere die in dem Herdenmanagementsystem hinterlegte Neigung des Tieres, an Mastitis zu erkranken.
• Darüber hinaus sollten in dem Herdenmanagementsystem vorzugsweise Kenngrößen gespeichert werden, die aus durch Messungen oder aus historischen Werten gewonnen werden und die zwar noch nicht zwingend den Schluss auf das Vorhandensein einer Mastitiserkrankung zulassen, jedoch zumindest indiziell auf eine sich abzeichnende Mastitiserkrankung hinweisen. Als Kenngrößen werden vorzugsweise solche Größen verwendet, die ohne großen apparativen Aufwand und leicht, vorzugsweise unmittelbar aus dem Strom der ermolkenen Milch gewonnen werden können, sei hier der Lactatgehalt der ermolkenen Milch, dass so genannte Lactatstadium genannt.
• Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird danach das ohnehin in modernen Melkvorrichtungen vorhandene Herdenmanagementsystem verwendet, tierindividuell eine Entscheidung zu treffen, ob eine Probe zu dem entsprechenden erkannten Tier, welches sich zu diesem Zeitpunkt üblicherweise an dem Melkstand befindet, entnommen wird. In dem Herdenmanagementsystem sind regelmäßig tierspezifische Informationen gespeichert, die beim Ermelken von Milch ergänzt bzw. überschrieben werden. Hierzu zählen insbesondere die Menge ermolkener Milch. Ferner kann die Melkdauer ermittelt werden und so lässt sich anhand des Herdenmanagementsystems auch die Menge von pro Zeiteinheit ermolkener Milch ausgeben. Bereits diese Messwerte können als Kenngrößen für eine sich abzeichnende Mastitiserkennung genutzt werden.
• Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden in dem Herdenmanagementsystem Mastitisgefährdungsklassen hinterlegt. Zu diesen Mastitisgefährdungsklassen sind jeweils Analyseintervalle hinterlegt, die die Häufigkeit ange ben, mit welcher die in der entsprechenden Mastitisgefährdungsklasse einklassifizierten Tiere im Hinblick auf eine mögliche Mastitiserkrankung untersucht werden. Das Ergebnis der entsprechenden Mastitisuntersuchung kann gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung in das Herdenmanagementsystem eingegeben und die Klassifizierung der einzelnen Tiere in die Mastitisgefährdungsklassen aufgrund der eingeschriebenen Ergebnisse geändert werden. Die vorerwähnten Kenngrößen, die zwar noch keine definitive Aussage ermöglichen, ob ein Tier an Mastitis erkrankt ist, wohl aber sich auf eine abzeichnende Mastitiserkrankung hinweisen, können gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung genutzt werden, das entsprechende Tier in eine höhere Mastitisgefährdungsklasse einzuklassifizieren. Die höchste Mastitisgefährdungsklasse ist diejenige Klasse, in der die am häufigsten an Mastitis erkrankenden Tiere einer Herde einklassifiziert sind. In der niedrigsten Mastitisgefährdungsklasse sind diejenigen Tiere einklassifiziert, welche beispielsweise noch nie an Mastitis erkrankt waren. Bleiben Tiere über einen vorbestimmten Zeitraum unauffällig, d.h. es wird weder eine Mastitiserkrankung festgestellt, noch überkritische Kenngrößen, so erfolgt eine Rückstufung der Tiere in eine geringere Mastitisgefährdungsklasse.
• Um eine Verseuchung der Tiere einer Herde durch ein neu in die Herde aufgenommenes Tier zu vermeiden, wird dieses neu aufgenommene Tier gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung in die höchste Mastitisklasse einklassifiziert. Diese Einklassifizierung erfolgt vorzugsweise automatisch, wenn das neu in die Herde aufgenommene Tier erstmals zur Probennahme erkannt wird. Der Zeitpunkt ist üblicherweise gleichbedeutend mit dem erstmaligen Erscheinen des neu in die Herde aufgenommenen Tieres an dem Melkplatz zum Ermelken von Milch. Bis zu diesem Zeitpunkt kann die in dem Herdenmanagementsystem hinterlegte Kennung des Tieres mit einem Merker versehen sein, der beim erstmaligen Erscheinen des Tieres an dem Melkstand überschrieben wird.
• Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Möglichkeit geschaffen, unnötige Analyseverfahren und Untersuchungen von Tieren zu vermeiden, die nur eine geringe oder keine Neigung haben, an Mastitis zu erkranken. Sämtliche Informationen, die auf solche Neigungen hinweisen bzw. indiziell für diese Neigungen sind, können zuvor in das Her denmanagementsystem eingegeben oder durch permanente Analyse beim Ermelken von Milch in dieses vorzugsweise automatisch eingeschrieben werden. Mit hoher Häufigkeit werden lediglich solche Tiere einer Herde auf Mastitiserkrankung analysiert, die über eine entsprechende Disposition verfügen. Unnötige Analysen werden somit vermieden, wodurch Kosten und Arbeitszeit gespart werden können, ohne auf eine umfassende, vorzugsweise lückenlose Überwachung von gefährdeten Tieren verzichten zu müssen. Diese Vorteile werden bereits dadurch erzielt, dass ein sehr genaues, beispielsweise ein enzymatisches oder nasschemisches Verfahren zur Mastitisüberprüfung für jede einzelne genommene Probe zur Anwendung kommt. Bei einer Weiterbildung des Verfahrens wird jeder bestimmten Mastitisgefährdungsklasse ein bestimmtes Analyseverfahren zugeordnet. Unterschiedlichen Mastitisgefährdungsklassen sind unterschiedliche Verfahren zugeordnet und die Analyse der Milchprobe des der entsprechenden Mastitisgefährdungsklasse zugeordneten Tieres erfolgt vorzugsweise automatisch mit dem der Mastitisgefährdungsklasse zugeordneten Analyseverfahren. Die Auswahl der Verfahren wird vorzugsweise ebenfalls automatisch vorgenommen. Zur Analyse von Tieren einer mittleren Mastitisgefährdungsklasse kommt vorzugsweise ein relativ einfaches und preiswertes Verfahren, beispielsweise ein physikalisches Messverfahren zum Einsatz, welches zwar mit Fehlern behaftet ist, gleichwohl aber aufgrund der Häufigkeit der Probennahme zu zuverlässigen Ergebnissen führt. Bei kritischen Tieren ist der Mastitisgefährdungsklasse vorzugsweise ein Analyseverfahren mit geringer Fehlerrate zugeordnet, so dass eine Mastitiserkrankung eines solchen Tieres unmittelbar und zuverlässig erkannt wird.
• Sämtliche vorerwähnten Verfahrensschritte werden vorzugsweise gesteuert durch das Herdenmanagement und automatisiert durchgeführt. Dies beinhaltet auch die Steuerung des/der Analysevorrichtungen zur Durchführung der Analyse, einschließlich tierspezifischer Probenahme, Analyse und Zuordnung der Messergebnisse zu dem bestimmten Tier.

Claims (8)

1. Verfahren zur rechnergestützten Mastitiserkennung von milchgebenden Tieren einer Herde, bei dem einzelne Tiere durch eine Tieridentifikationseinrichtung eines Herdenmanagementsystems automatisch erkannt werden und dem Tier eine Milchprobe entnommen und zur Mastitiserkennung analysiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Tiererkennung aufgrund von in dem Herdenmanagementsystem hinterlegten tierspezifischen Informationen durch das Herdenmanagementsystem entschieden wird, ob eine Milchprobe entnommen und/oder analysiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Herdenmanagementsystem Mastitisgefährdungsklassen und den Mastitisgefährdungsklassen zugeordnete Analyseintervalle hinterlegt sind und dass das erkannte Tier aufgrund seiner Zugehörigkeit zu einer Mastitisgefährdungsklasse nach Ablauf eines zu dieser Klasse hinterlegten Intervalls auf Mastitis überprüft wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ergebnis der Mastitisuntersuchung in das Herdenmanagementsystem eingegeben wird und dass die Klassifizierung einzelner Tiere in die Mastitisgefährdungsklassen aufgrund der eingeschriebenen Ergebnisse erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnung zu einer Mastitisgefährdungsklasse aufgrund von Kenngrößen erfolgt, die indiziell für eine sich abzeichnende Mastitiserkrankung sind.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Herdenmanagementsystem zu einzelnen Mastitisgefährdungsklassen unterschiedliche Analyseverfahren hinterlegt sind und dass die Milchprobe eines einer bestimmten Mastitisgefährdungsklasse zugeordneten Tieres mit dem der Klasse zugeordneten Analyseverfahren auf Mastitis überprüft wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überprüfung von Tieren mit hoher Mastitisgefährdungsklasse ein Analyseverfahren mit geringer Feh lerrate und zur Überprüfung von Tieren einer geringeren Mastitisgefährdungsklasse ein Analyseverfahren mit höherer Fehlerrate angewendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein neu in die Herde aufgenommenes Tier in die höchste Mastitisgefährdungsklasse einklassifiziert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das neu in die Herde aufgenommene Tier bei erstmaliger Erkennung zur Probennahme in die höchste Mastitisgefährdungsklasse einklassifiziert wird.