一种通过牛体表温度计算牛体温的方法技术

本发明专利技术提供了一种通过牛体表温度计算牛体温的方法，包括使用如模型1所示的混合线性模型计算牛直肠温度，模型1：Y＝a+X0b0+Xsbs+Xtbt+Xibi+e；其中，Y为直肠温度，X0为体表温度，Xs为季节设计矩阵，bs为Xs的非随机参数向量；Xt为时间设计矩阵，b0为X0的回归系数，bt为Xt的非随机参数向量；Xi为个体设计矩阵，bi为Xi的随机参数向量；a代表截距，e为随机向量误差。本发明专利技术在将体表温度对直肠温度回归分析时，以季节因素与时间点因素为固定效应，以个体因素为随机效应。运用该模型校正后的体表温度与实际直肠温度比较，各校正温度与直肠温度差值绝对数的平均数达到0.104℃，90％数据差值的绝对值不超过0.2℃，取得了理想的效果。

【技术实现步骤摘要】
本申请要求2015年7月2日提交的中国专利申请201510383183.4的优先权，将其通过引用并入本文。
本专利技术涉及畜牧养殖领域，具体的涉及一种通过牛体表温度计算牛体温的方法。
技术介绍
体温是机体重要的生理指标，正常情况下，牛体温会在相对恒定的范围内，随生理活动变化而成一定规律性变化(Cooper-Prado et al.2011)，比如发情、排卵、妊娠及分娩等。然而，在牛体温检测的实践中，大部分牛场目前依然采用水银体温计进行直肠测温，该方法测温效率低下，易引起奶牛疾病交叉传播，且不能准确实时获取每头牛的体温数据，需要的人力也较多，耗时费力，远远不能满足现代规模化牧场的管理要求(朱翔宇，2013)。随着生物传感技术的发展，部分发达国家已将无线传感技术应用于奶牛体表测温，并取得了一定的研究成果。Bligh等1974年首次提出将无线遥测技术运用于动物体温测定的构想(Bligh et al.1974)；Kyle等与Suthar等(Kyle et al.1998；Suthar et al.2011)在奶牛阴道植入含温度采集、无线电接收设备的棒状无线遥测系统，对奶牛阴道温度进行实时检测；Raul等与Miranda等(Raul et al.2006；Miranda et al.2009)将与会阴肌肉组织无排斥反应的无线温度传感器，植入奶牛会阴部肌肉，检测会阴部温度，进行发情鉴定；AlZahal等与Edouard等(AlZahal et al.2009,2010；Edouard et al.2011)分别通过食道将无线电瘤胃丸投入瘤胃，检测奶牛瘤胃温度变化，结果显示，无线电瘤胃丸能够有效检测奶牛体内温度变化。上述方法虽不同程度地达到了测温目的，但无论瘤胃丸还是皮下埋置都会对奶牛造成一定伤害，均不符合动物福利要求。近年来，红外测温不断被用于猪体表温度测量，然而效果都不很理想，无法指导生产应用。现代医学的发展，推动了对人体体表温度变化规律的深入研究，并取得了一定阶段性成果，然而，牛体表被毛较多，无毛裸露的体表部位较少，并且检测很不方便，体表温度研究报道较少，仅见到关于热应激对奶牛体表温度的影响(温雅俐，2011)和乳区表面温度变化与乳房炎关系(Metzner et al.2014)等少量研究，这些结果只揭示了部分环境因素及体表个别部位温度与部分病理现象的关系，没有深入揭示体表温度与体温(肛温)间的关系及其变化规律，对牛体表温度变化规律缺乏足够深入系统的研究。因此需要提供一种通过牛体表温度计算牛体温(肛温)的方法，为方便的测量牛体温提供技术手段。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种能够准确简便的通过牛体表温度计算牛体温的方法。本专利技术提供了一种通过牛体表温度计算牛体温的方法，包括使用如模型1所示的混合线性模型计算牛直肠温度，模型1：模型1：Y＝a+X0b0+Xsbs+Xtbt+Xibi+e；模型1中，Y为直肠温度，X0为牛腿跖部温度，Xs为季节设计矩阵，bs为Xs的非随机参数向量；Xt为时间设计矩阵，b0为X0的回归系数，bt为Xt的非随机参数向量；Xi为个体设计矩阵，bi为Xi的随机参数向量；a代表截距，e为随机向量误差。可选的，所述牛腿跖部为牛后腿跖部。可选的，所述牛腿跖部为牛腿跖骨下部近籽骨上方。可选的，所述方法包括将体温检测装置固定于牛腿跖部，实时检测牛只温度数据。可选的，所述方法包括利用体温检测装置每小时检测2-10次。本专利技术还提供了所述计算牛体温的方法在牛机体生理情况检测中的应用。可选的，所述应用包括检测牛腿跖部温度通过混合线性模型计算得到牛直肠温度，利用所述牛直肠温度作为牛机体生理情况的指标。可选的，牛机体生理情况包括发情、排卵、妊娠、分娩。具体的，可以将利用本专利技术所提供的方法计算得到的牛直肠温度应用于了解被测动物的生理情况，从而为指导畜牧生产提供依据。值得注意的是，其直接目的不是为了获得动物疾病的诊断结果或健康状况。本专利技术以检测时间和季节因素作为固定效应，个体因素作为随机效应对体表温度和直肠温度数据进行混合线性模型分析，得到了最佳回归效果的混合线性模型：模型1：Y＝a+X0b0+Xsbs+Xtbt+Xibi+e，运用该模型校正后的体表温度与实际直肠温度比较，各校正温度与直肠温度差值绝对数的平均数为0.104℃，90％数据差值的绝对值不超过0.2℃，说明该拟合方程与本测温系统结合，可以取得较理想的测温结果。附图说明图1为体表测温装置安装示意图；图2为体表测温设备与水银温度计测温一致性分析的Bland—Altman图；图3为不同季节牛一天内体表温度和直肠温度变化曲线图。具体实施方式下面将通过具体实施方式对本专利技术进行详细说明。需要理解的是以下实施例的给出仅是为了起到说明的目的，并不是用于对本专利技术的范围进行限制。本领域的技术人员在不背离本专利技术的宗旨和精神的情况下，可以对本专利技术进行各种修改和替换。实施例1本实施例用于说明利用本专利技术所提供的方法计算牛体温。1材料方法1.1试验时间与地点分别于2014年冬(2月2日至10日；winter，Win.)、夏(6月2日至10日；summer，Sum.)、秋(10月2日至10日；autumn，Aut.)三个季节，在河北石家庄某牛场进行体表温度与直肠温度测定，因为春季与秋季气候条件相似，所以，仅选择秋季进行温度测定分析，以代表春秋季测定效应。1.2试验动物及其饲养管理每个季节分别随机选取7头健康、产后60至90天二胎正常可繁西门塔尔牛作为实验牛；试验牛采用散栏式饲养、全自动TMR日粮饲喂，每天分别在2:00、6:00、12:00、18:00、22:00投放饲料、保证自由采食和清洁饮水。1.3测温设备及其测试与校正市售水银温度计1支，兽用水银体温计2支，体表温度自动测定系统，包括体表温度检测装置7套(该装置采用接触式测温)、数据采集装置1套(该装置用于采集检测装置中存储的体温数据)。如图1所示，该系统采用接触式测温方式，选择牛体表被毛稀疏的后肢蹄腕部为体表测温部位，将蹄腕部肌肉、血管较丰厚部位(即牛腿跖部，牛腿跖骨下部近籽骨上方)作为温度传感器固定位置，并根据该部位形状设计了具有一定弧度的固定外壳，通过外壳与腿部紧密贴合使传感器能够与肌体紧密接触。同时，又在外壳中与肌体贴合一侧的中心设计了一个凹巢，温度传感器固定于凹巢内，进一步降低了温度、风力等外界环境因素对测温效果的影响，检测获得的温度。为使实验结果准确科学，每次试验前将7个体表温度检测装置置于恒温箱中，进行测试实验。首先设定恒温箱温度从30℃升至40℃(每0.5h升温1℃)，测温设备每0.5h自动测温一次。试验期间，使用胶带将水银温度计固定在恒温箱玻璃门内侧，在自动测温时间点，同时读取并记录水银温度计显示的恒温箱内温度。该测试实验重复三次，证明体表温度自动测定系统准确可靠后，进行后续体表温度自动测定实验。1.4体表温度和体内温度的采集预试验：正式试验开始前两天，将体表温度(surface temperature，ST)检测装置紧密固定于实验牛后腿蹄腕部(即牛后腿跖部)，并将测温间隔设定为半小时，每4个小时用数据采集装置收集一次温度数据；根据温度采集结果进行设备调试，同时进行试验牛适应性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过牛体表温度计算牛体温的方法，其特征在于，包括使用如模型1所示的线性方程计算牛直肠温度，模型1：Y＝a+X0b0+Xsbs+Xtbt+Xibi+e；模型1中，Y为直肠温度，X0为牛腿跖部温度，Xs为季节设计矩阵，bs为Xs的非随机参数向量；Xt为时间设计矩阵，b0为X0的回归系数，bt为Xt的非随机参数向量；Xi为个体设计矩阵，bi为Xi的随机参数向量；a代表截距，e为随机向量误差。

【技术特征摘要】
2015.07.02 CN 20151038318341.一种通过牛体表温度计算牛体温的方法，其特征在于，包括使用如模型1所示的线性方程计算牛直肠温度，模型1：Y＝a+X0b0+Xsbs+Xtbt+Xibi+e；模型1中，Y为直肠温度，X0为牛腿跖部温度，Xs为季节设计矩阵，bs为Xs的非随机参数向量；Xt为时间设计矩阵，b0为X0的回归系数，bt为Xt的非随机参数向量；Xi为个体设计矩阵，bi为Xi的随机参数向量；a代表截距，e为随机向量误差。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述牛腿跖部为牛后腿跖部。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王栋，蔡勇，寇红祥，陈晓丽，
申请(专利权)人：中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11