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兽用B超技术在奶牛繁殖中的应用

作者:管理员 来源:原创 日期:2014-10-22 人气:1017 标签:兽用B超 兽用B超技术

摘 要:本文对兽用B超技术在奶牛繁殖中的应用进行了阐述。兽用B超可以应用于奶牛妊娠诊断、性别鉴定、子宫和卵巢疾病辅助诊断及胎儿发育和卵巢、子宫状态监测,也可以应用于同期发情和超数排卵从而提高其效果。另外,在活体采卵方面兽用B超也是必不可少的工具。

关键词:兽用B超技术;规模化奶牛场;奶牛;繁殖

    B型超声波影像诊断是20世纪70年代出现的一项新技术,是继直肠触诊和血液激素放射免疫测定之后在奶牛生殖领域取得的最有深远意义的技术进展。B超诊断作为一项新技术,具有快捷、直观、准确、无损伤等特点,为在活体状态下研究动物的生殖和生理机能提供了一个便利的窗口。

1 奶牛的妊娠诊断

    早孕诊断是兽用B超的最大优势,其诊断原理是:以高频声波对奶牛子宫进行探查,然后将其回波放大后以实时图像显示在屏幕上。母牛妊娠早期生殖器官发生一系列的变化:子宫中出现胎水,并开始扩张,胚胎在子宫中开始发育,并开始出现胎心搏动等生命迹象,这为利用超声对子宫进行妊娠检查提供了基础。

    贺丛等(2006)对奶牛胚胎及胎儿的超声探测表明,配种后12~14d子宫腔内出现的不连续无反射小区,即为聚有液体的胚泡;以后胚泡逐渐增大,20d时,胚泡结构中出现短直线状胚体;22d时,可探测到胚体心跳;22~30d时,胚体呈C形。据报道,在妊娠后第9d、10d、12d可以探查到胚泡,但是必须掌握清楚准确的配种时间。Kastelic等(1989)对青年牛在配种后18d、20d、22d进行诊断,准确率分别为85%、90%、100%。

    邓干臻等(2004)应用B超对不同妊娠时间的137头奶牛进行了早期妊娠检查,发现配种后26~30d的妊娠检查准确率达88.9%,配种后31~35d的准确率高达97.2%。其他报道也表明在妊娠25d时早孕诊断率可达90%以上。Hanzen和Delsaux(1987)认为妊娠40d时B超诊断结果的准确率可达100%,在妊娠25d时诊断怀孕与未孕的平均准确率可达94%和90%。Pieterse等(1990)对148头奶牛进行诊断,结果配种后21~25d的准确率为65%,26~33d为93%。在配种后21~26d期间进行早孕诊断会引起误诊,其原因是在发情前期或发情期子宫中的液体可能是病理性的,或者已经诊断出妊娠的胚胎之后在容易死亡的高峰期出现死亡。

    在奶牛早期妊娠诊断方面,以出现明显的胚囊和胚斑作为诊断标准,妊娠27d后可以进行诊断,而对于经验不足的技术员需要等到35d以后才能做出较为准确的诊断。在应用B超进行奶牛的早期妊娠诊断时需要考虑三点:第一,检查出未孕空怀牛;第二,在妊娠诊断后必须对未孕母牛尽快采取处理措施以减少空怀时间;第三,制定合理的B超定胎检查制度。目前部分规模较大的奶牛场在配种后30d或者45d开始应用B超进行妊娠诊断,但在操作的规范性与配套的管理措施方面,国内还没有相应的标准。

2 性别鉴定

    一般在配种后55~77d,根据胎儿性别的形态学差异,应用超声波鉴定胎儿性别。因为雄性的生殖结节是由后腿间起始部位移向脐带,而雌性则移向尾部。根据胎儿的体位走向探头缓缓向尾部移动,若B超图像显示出强回声光团或者光斑则为雄性生殖结节,胎儿的性别为雄性;若B超图像上未显示出强回声光团或者光斑,则胎儿的性别为雌性。它的可信度和准确性在92%~100%之间。Beal等(1992)报道,检查85个胎儿中有84个可以被确定性别,正确率为99%,其他检查的101个胎儿中有98个的性别可以被确定,正确率为97%。Lamb鉴定112个安格斯牛胎儿性别,准确率达到了100%。王敬军等应用B超对70头妊娠奶牛进行早期性别诊断,妊娠50~70d的准确率为83.8%,71~90d的准确率为87.9%,其中公犊的诊断准确率为93.55%,母犊的诊断准确率为79.07%。

    由于胎儿生殖结节在55~60d开始初步发育,所以在此期间若B超的分辨力较低或者技术人员的经验不足,则容易产生误判。另外,对于体格及年龄较大的妊娠母牛,性别鉴定的最佳时间在55~70d之间,而对于体格较小的则在55~80d之间。有两种情况会加大胎儿性别判断的难度:一是随着胎儿的不断增大当移动探头探查胎儿时变得相对复杂,二是年龄较大的母牛孕角会下沉到腹腔,这种情况如果不牵拉子宫角很难做出正确的判断。因此性别鉴定需要建立在熟练的直肠检查和B超妊娠诊断基础之上。

3 监测胎儿的发育

    对于已经诊断出妊娠的奶牛,利用B超可以通过测量来计算胎龄。王少华等(2010)利用B超对奶牛怀孕不同阶段的胎儿进行了指标测量,在怀孕第38天时测得头臀长(CRL)1.7cm,怀孕第89天时测得胎儿躯干径(BTD)为3.60cm。邓干臻等(2004)应用B超对不同妊娠时间的137头黑白花奶牛早期胚囊和胚斑的发育情况进行了检查,发现在妊娠26d时胚囊的直径为0.5~1.0cm,35d时胚囊实物有1指大小,胚斑实物有1/4指~1/3指大小,45d时胚囊实物大小为一指半,49d时为两指大小,52d时达三指宽,55d时达三指半宽,58d时达四指宽。另外,在胚胎发育过程中可以用B超监测胎儿是否死亡,对于部分妊娠期疾病例如胎儿干尸化、胎儿浸溶也能起到辅助诊断作用。对于胚胎流失,B超图像显示子宫壁明显变厚,胎儿骨骼在无反射的胎水中呈伸展状,可产生反射。胎儿干尸化时B超图像显示液性暗区基本消失,胎儿成团块状。

    根据胎儿发育的情况结合牛场的配种资料可以及早发现畸形胎及死胎,如果这类牛未被察觉,实际上就会增加子宫内膜炎等繁殖疾病和长期不发情等的发生率,导致奶牛产犊间隔延长,使牛场遭受经济损失。因此,应用B超对胎儿发育进行监控是缩短奶牛空怀时间的手段之一。

4 诊断子宫疾病和监测子宫复旧

4.1  辅助诊断子宫疾病
    应用B超可以辅助诊断子宫内膜炎、子宫积脓、子宫肿瘤等子宫疾病,当奶牛患慢性子宫炎症时B超图像显示子宫腔轮廓模糊不清、宫腔膨胀伴有部分回声及雪片状物,子宫内含有明显的炎症渗出物,并且呈游离状态;积脓时子宫体增大,子宫壁回声加强并变清晰,宫腔内有液性暗区,此时应注意与怀孕早期的B超图像进行鉴别,以免误诊。

4.2  监测奶牛产后子宫复旧
    据目前报道,奶牛子宫复旧完成的时间不一,主要原因是大部分学者采用的是直肠检查和组织学的检测方法。直肠检查可以在分娩后了解子宫颈、子宫体、子宫角的变化情况,组织学方法可以观察子宫肉阜的形态变化,但是直肠检查与检查者的经验有关,最终得到的误差也较大,导致各自报道的时间不统一。而在产后一定阶段应用B超可以相对准确地测量子宫颈、子宫体及子宫角的形态学指标,可以连续使用B超对子宫进行跟踪检查,监测子宫复旧情况。邓立新等(2009)对产后奶牛子宫的形态学进行了B超连续跟踪检查,认为初产牛的子宫复旧需40d完成,经产牛需要50d完成,经产牛子宫颈产后第1天为97.00mm,第27天时下降到了36.14mm,已经达到了平稳状态,而子宫壁厚度则呈现出由薄变厚再变薄的变化,即产后第1天7.00mm,到第22天19.67mm,到第27天13.00mm。该试验结果可有助于及早发现异常子宫,从而采取必要的措施,例如子宫按摩、子宫内注射药物以便加快子宫复旧,使奶牛产后及早发情配种,最终可以缩短产犊间隔。目前,国内在这些方面的研究仍然较少,今后需要结合兽用宫腔镜,在观察取样后做病理学研究,进一步从微观角度(细胞和分子水平)研究高产奶牛产后子宫复旧的机理,以便为临床用药提供参考依据。

5 监测卵巢状态

5.1  监测卵泡
   B超是检测卵泡发育的一种有效手段。Aslan等报道(2000)B超的最小分辨力为2mm,一般可探查出直径2~3mm的卵泡,B超对10~15mm卵泡的检出率为92%,而直肠检查检出率只有62%。对超过15mm的卵泡B超检出率为100%。Hanzen等(2000)在同样的研究中提到B超可以检测到卵巢上直径小于5mm的卵泡,而直肠检查无法做到。Ginther等(1986)第一次运用B超研究了卵泡的生长发育波,研究表明在发情周期中正常卵泡的生长发育波一般为2~4个,其中3个卵泡波的比率占到71.43%,4个卵泡波的仅占21.3%,一般每个卵泡波的时间是7~9d,较短于囊肿卵泡的13d。黄雅琼等应用SONOACE 600 B超仪对发情期青年母牛的卵泡生长发育进行了连续跟踪检查,结果表明,青年母牛小卵泡数量众多,平均达到51.66个,占卵巢卵泡数量的92.15%。青年母牛在发情周期中卵巢上小卵泡(1~4mm)、中卵泡(5~7mm)和大卵泡(大于8mm)的数量和直径均表现为动态变化,最大优势卵泡的直径平均为13.6mm,成熟卵泡的直径平均为13.8mm。马会明等(2005)运用B超对同期发情处理后的20头正常奶牛进行卵巢形态学研究,发现正常发情周期中最大优势卵泡左侧卵巢为(1.27±0.291)cm,右侧卵巢为(1.32±0.23)cm,左侧优势卵泡的数量为(2.60±0.99)个,右侧为(2.47±1.46)个。邓立新等(2004)采用B超观察20头同期发情和超排奶牛的卵泡,发现同期发情过程中卵泡最大直径从第2天的(8.31±0.6)mm,到第5天达到(13.5±2.1)mm,超排处理后增长速度加大,最大直径从第10天的(14.5±2.0)mm,增大到第12天的(20.3±4.6)mm,卵泡壁厚度在此期间由4mm下降至2mm。王少华等(2007)应用B超对奶牛不同发情阶段的卵泡形态学进行了详细研究,发现卵泡在优势阶段直径为11.1mm,发情阶段卵泡的直径从14.2~15.9mm不等,当卵泡发育至21mm时,母牛开始进入排卵阶段。
    在卵泡排卵监测方面,可以应用兽用遥控采血装置连续密集采集血样后进行激素测定,结合B超的形态学测定研究不同品种奶牛在不同环境条件下的排卵规律,为今后生产中进行同期化排卵、发情配种提供依据。

5.2  监测黄体
    应用B超对发情周期不同时期黄体直径进行探查,发现在第1~4天有新黄体形成,第4天直径可达15mm,旧黄体直径小于5~6mm,并硬而纤维化,第8天直径达18~20mm,第16~18天达20~25mm,第19~20天达10~15mm;第21天小于10mm。许多黄体被认为是由实质组织组成,但大多数黄体内包含着液体空腔,对于区分有腔和无腔黄体,B超同样比直肠检查要准确。Kastelic等(1990)运用B超对发情周期和妊娠早期黄体进行探查,结果表明79%的正常黄体含有2~10mm液体空腔。Singth等
(1997)研究表明,在奶牛发情前期和末期大多数黄体为有腔黄体,根据黄体形态可以估测奶牛所处不同发情阶段,并且认为奶牛妊娠早期黄体多数为有腔黄体。Spell等(2001)运用B超对奶牛发情周期第7天黄体形态和孕酮浓度之间的关系进行了研究,结果表明黄体的直径和孕酮浓度大小无关,而黄体面积、体积与孕酮的浓度有关。
    王少华等(2007)应用B超对奶牛排卵后的新生黄体进行连续探查,发现排卵后第7天黄体的直径最大,为3.46cm,第15天变为2.80cm。Pieterse等认为利用黄体发育的特点可以提高早期妊娠诊断的准确率。孙树春等(2010)运用B超对16头荷斯坦
牛配种后第7天黄体大小与受胎率进行了研究,其中受胎10头、未受胎6头,其黄体面积分别为(2.46±0.55)cm²,(1.74±0.10)cm²,受胎黄体面积显著大于未受胎黄体面积(P<0.05)。

5.3  辅助诊断卵巢疾病
   常见的卵巢疾病有卵巢静止、卵巢囊肿、持久黄体、排卵延迟等。国内外应用B超诊断卵巢囊肿报道较多,而对卵巢静止和持久黄体报道较少。不同情况下卵泡囊肿和黄体囊肿很难通过直肠检查做出准确的判断,Farin等研究表明直肠检查准确率只有50%。另外,囊肿卵巢上有时会有黄体存在,而体积稍大的黄体基本上都属于有腔黄体,直肠检查诊断卵巢囊肿和有腔黄体一般会产生至少10%的误诊率。
    卵泡囊肿的定义是在卵巢上存在有直径大于20~25mm的液体空腔,存在的时间超过10d,并且没有黄体。然而根据国外报道,只要卵泡直径大于17mm,卵泡壁厚度小于3mm就可定义为卵泡囊肿。对于黄体囊肿,国外一般定义为卵泡直径大于30mm,存在时间超过14d;用B超复检的结果是囊肿位置及结构没有变化,尺寸大小没有变化,就可判断为黄体囊肿。
    Mueller(2007)对卵泡囊肿和黄体囊肿进行了形态学研究,结果显示卵泡囊肿壁厚为1~6mm,平均2.5mm,黄体囊肿壁厚为3~9mm,平均为5.3mm。农华杰等(2005)运用B超对雷琼黄牛卵巢囊肿进行了探查,分析了卵巢囊肿的超声图像。马会明等
(2005)应用B超对22头患卵巢囊肿的荷斯坦牛进行了研究,发现囊肿卵巢的直径起始为(25.33±4.21)mm,终止直径为(36.34±7.56)mm,单侧和双侧囊肿的发病率分别为66.75%和33.30%。郑家三等(2008)应用B超分别对正常卵巢和卵巢囊肿进行了监测,探查到正常卵巢的直径为2~4cm不等,宽1~2cm,测得的卵泡直径在2~15mm之间,对卵泡囊肿进行B超探查,发现最大卵泡直径为3.9cm。王少华等(2007)对奶牛不同发情阶段卵泡进行探查时,发现当卵泡直径发育至2.10cm时,母牛开始进入排卵阶段,如果卵泡直径发育至2.10cm时卵泡仍未破则为囊肿状态,而黄体囊肿直径要达到4.86cm,并探查到了小梁。B超还可以结合孕酮的浓度来提高卵巢囊肿诊断的准确性,一般属于卵泡囊肿奶牛,其孕酮浓度小于1ng/mL,而黄体囊肿孕酮浓度大于1ng/mL。不过,激素检测在生产实践中常受检测条件和检测费用等因素的限制。曹波等(2008)应用B超对37头不孕奶牛进行了检查,采集到典型的奶牛异常卵巢B超声像图,包括卵巢囊肿、幼稚型卵巢、卵巢静止、卵巢萎缩、卵巢炎等疾病。
    应用中药或者中西结合治疗奶牛卵巢疾病性不孕的研究中,可以应用B超对用药前后直至发情前后卵巢和子宫的形态学进行研究,结合连续采血测定激素研究其作用机理。应用B超在奶牛产后连续跟踪检查卵巢,可以及早诊断出卵巢囊肿奶牛,及早采取处理措施,从而降低高产奶牛卵巢囊肿的发病率。应用B超也为卵泡囊肿与黄体囊肿的转化或者治疗的转归提供了更加准确的信息,为研究囊肿形成机理及其治疗后的效果提供参考依据。

6 B超在同期发情和超排中的应用

6.1  应用B超监测供体牛超排状况
    供体牛卵巢发育情况可以用直肠检查进行监测,但准确性受到技术员水平的限制,在超排过程中可用B超监测卵巢发育,它不会使供体牛卵泡发育受到应激,可以放心使用。在激素处理后可以从卵巢各种切面图上判断卵泡发育的时期、大小。根据卵泡在卵巢周边所呈现的小黑点的状况,可清楚地了解到卵泡当时的数量和大小。
    RubianesE等(1997)研究提出,超排的效果取决于卵巢上卵泡的大小,在卵巢上不存在大卵泡时进行超排可以得到理想的效果;在卵巢排卵后(或发情后40h)开始进行超排,然后利用B超监测黄体的生成,估测排卵数量,可以掌握每一头供体牛黄体的发育状况及数量。在冲卵前就估测出排卵数的好处是,一方面可以根据供、受体发情记录合理地配比受体牛及移植的胚胎数量;另一方面,对超排效果不好,黄体少的牛,可以采取适当措施,减少损失。用B超监测排卵率产生的应激小,而且可以重复操作,还可以存储图像进行分析。

6.2  应用B超监测受体牛同期发情
    应用B超可以对受体牛不同时期的卵巢发育情况进行监测,观察受体母牛卵泡形成、排卵和黄体生成的基本情况,结合供体超排处理可以合理地安排受体不同阶段的用药程序,使供、受体发情同步。在移植时,可以监测受体牛的黄体大小,结合黄体情况和子宫状况,排除子宫发生异常的牛,有选择地进行移植从而提高移植受胎率,避免胚胎的浪费。

7 应用B超引导活体采卵

    规模化奶牛场因蹄病、子宫疾病、衰老和卵巢疾病等原因每年都要淘汰一定数量的奶牛,其中不乏性能优秀的高产奶牛。如果以它们为对象,运用B超技术进行活体采卵以增加优秀奶牛的卵源,再结合体外胚胎生产技术生产优质的胚胎,然后用于胚胎移植,则可以极大地降低成本。另外,运用B超活体采卵设备还可以对患卵泡囊肿的牛进行穿刺,穿刺完成后可注入促黄体素和抗生素,对卵泡囊肿牛进行治疗。还可以应用B超穿刺去除优势卵泡,然后再进行超排或同期发情,这样可以提高超排和同期发情的效果。但是在国内,这些方面的相关研究还很少。
    总之,奶牛繁殖问题直接关系到牛场的经济效益,也是当前迫切需要解决的问题。传统的直肠检查和经验判定已经不能完全满足奶牛临床繁殖状态的监测及繁殖疾病的诊断和治疗的需要。随着便携式B超仪器的发展,价格的下降,应用B超诊断技术将是未来发展的趋势和主流,它是打造精细化、集约化牧场的重要工具,也是提高技术人员水平的有效手段。今后B超在规模化奶牛场必将会得到更加广泛的应用,最终促进奶业的健康发展。

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