Sundheds- og velfærdssystem med tidlig varsling kan spare landmænd for millioner af pund

Et nyt tidligt varslingssystem for at advare landmænd om risikoen for sygdom blandt deres ungkvæg er ved at blive udviklet af eksperter ved University of Nottingham.

Innovationen, døbt Y-Ware, kunne spare den britiske landbrugsindustri for millioner af pund, samtidig med at dyrenes sundhed og velfærd forbedres og den antimikrobielle anvendelse til behandling af disse sygdomme reduceres.

Projektet på 1,13 millioner pund er et partnerskab med landbrugets digitaliseringsspecialister PrognostiX og BT, og er støttet af et tilskud fra Innovate UK, det britiske regeringsfinansierede innovationsagentur.

Dr. Jasmeet Kaler, Lektor i epidemiologi og husdyrs sundhed leder i øjeblikket forskning i drøvtyggerpopulationen på universitetets School of Veterinary Medicine and Science, er akademisk tovholder på projektet.

Hun sagde:"Forbedring af ungdyrs sundhed på kvægbrug er en nøgleprioritet for kvægindustrien og er også blevet identificeret af industritaskforcen RUMA (ansvarlig brug af medicin i landbrugsalliancen) som et af nøglemålene, der blev offentliggjort i sidste uge for antibiotikareduktion på kvægbedrifter, især oksekød. Brug af innovative og præcise sundhedsteknologier tilbyder en fantastisk løsning i denne retning. Mens der har været en stigning i tilgængeligheden af ​​forskellige teknologier til husdyr i løbet af det sidste årti, der er ingen, der er rettet mod unges sundhed og generelt meget få præcisionsteknologier for husdyr, der er blevet valideret i marken og kombinerer forskellige datakilder med flere transmissionsprotokoller for at udvikle algoritmer til husdyrs sundhed og velfærd. Vores gruppe laver effektfuld banebrydende forskning i sundhed og velfærd for britiske kvæg og får, med særligt fokus på endemisk sygdom i populationer.

"I dette projekt vi fører dataanalyse, der arbejder sammen med vores partnere. Vi vil bruge vores domæneviden med hensyn til vores forståelse af sygdomsbiologi og epidemiologi sammen med forskellige maskinlæringstilgange på data indsamlet via sensorer. Vores overordnede mål vil være at udvikle en innovativ teknologi, der kombinerer forskellige dataformater, bruger anvendelse af Internet of Things og avancerede analyser til tidlig påvisning af sygdom hos ungdyr og tillader dermed målrettet brug af antibiotika."

Kvægbrugere står over for store udfordringer med at forblive rentable og samtidig opretholde de høje standarder for dyrevelfærd, som kræves af detailhandlere og forbrugere.

Hvert år, af de 2,5 millioner kalve, der bliver født, otte procent af dem bliver født døde eller dør inden for 24 timer og yderligere 15 procent dør som følge af diarré og lungebetændelse. koster den britiske kvægindustri 80 millioner pund. Omkostningerne ved et lungebetændelsesudbrud er £81 pr. kalv og £57 pr. kalv for et diarréudbrud.

Bolus sensorer, som sidder i et dyrs tarm og overvåger kropstemperatur eller pH, er udbredt i kvæg - men er i øjeblikket kun tilgængelige til voksne køer. Også, mange teknologier findes på gårde, der ikke taler sammen, hvilket begrænser den forudsigelige værdi af sådanne data.

Y-Ware-projektet sigter mod at udvikle en bolussensor, som kan bruges til kalve helt ned til 14 uger, samt et dashboard, der vil bruge maskinlæringsteknikker til at give landmænd et tidligt advarselssystem for sundhed ved hjælp af bolussensoroplysninger og omfattende information om dyret indsamlet fra en række yderligere kilder, herunder bygningstemperatur, fugtighed, gård- og dyrlægejournaler og vægt.

Alle oplysninger vil blive brugt til at producere basisdata og en specifik "signatur" for dyret. Usædvanlige ændringer af denne signatur, for eksempel, en uventet stigning i kropstemperaturen, kunne give landmændene mulighed for at opdage tegn på sygdom, behandle tidligt og sætte dyret i karantæne for at forhindre bredere udbrud blandt besætningen.

Udviklingen vil gøre det muligt for landmændene mere effektivt at målrette brugen af ​​antibiotika til at behandle disse sygdomme, og dette vil tackle overforbrug af lægemidler, som bidrager til problemet med antibiotikaresistens hos både dyr og mennesker, som er udsat for stigende niveauer gennem fødekæden.

Y-Ware vil udvikle en Internet of Things (IoT)-baseret dataindsamlingsløsning, herunder:

• Specifik 24/7 temperatursensor i realtid med kombineret manipulationssikker dyre-ID-verifikation
• Nemt at indsamle data fra en række inkompatible sensorer (både bærbare og ikke-bærbare) i småbørn via trådløs teknologi
• En fuldautomatisk vejeplatform til at indsamle data om kvægvægt uden behov for menneskelig indgriben
• En kommunikationshub til at indsamle og behandle fjerndata
• Et web-dashboard, der giver adgang til tilpassede rapporter, der vil give landmænd og dyrlæger væsentlige oplysninger om individer og grupper af dyr. Dette vil give et tidligt varslingssystem for sygdom, en 'velfærdsscore' og detaljeret antibiotikaforbrug, der kan bruges.

Konsortiet består af specialister i ingeniørteknologi, softwareudvikling, dyrlæge epidemiologi, kvægsundhed og datavidenskab, cloud computing og dataanalyse.

Alan Beynon, der er direktør for PrognostiX, Direktør for St David's Poultry Team og administrerende direktør for Molecare Farm Vets, sagde:"Dette er en meget spændende tid for dyrlæger i praksis i alle sektorer af landbruget, da presset for at reducere antimikrobielle stoffer er aktuelt og presserende. Brugen af ​​realtidsdata til at træffe kliniske beslutninger er en integreret del af, hvor fremtiden vil være sammen med bedre diagnostiske faciliteter. Vi er glade for at arbejde sammen med vores dynamiske partnere Nottingham University og British Telecom."

Martin Tufft, IoT-direktør hos BT sagde:"Vi leverer ekspertise omkring datavidenskab og analyse, udforske data genereret fra flere sensorer med henblik på at udvikle unikke algoritmer og maskinlæringsteknikker til at understøtte projektet. Anvendelsen af ​​avanceret dataanalyse er nøglen til succesen med IoT-løsninger, og vi ser frem til at hjælpe dette projekt med at levere værdifuld information til landbrugsindustrien."