B型超声诊断仪在猪生产学实践教学中的应用

2021-08-19王秀娜王大力高安崇潘英树孙博兴

畜牧兽医杂志 2021年4期

王秀娜，王大力，高安崇，官员，潘英树，孙博兴,*

(1.吉林大学农业实验基地，吉林长春130061； 2.吉林大学动物科学学院)

育卓越农林新才是新农科建设时代下高等农林教育质量改革的重要目标。动物科学专业作为农业科学的重要学科，卓越农林人才教育培养就是培养基础知识扎实、专业知识系统、实践技能强，具有较强的科学研究能力、国际视野和持久竞争力，以及从事动物科学专业的教学、科研和生产管理等方面工作的拔尖创新型专业人才。动物科学专业人才培养应适应农业农村现代化发展要求。《猪生产学》是动物科学专业的主要专业课程，综合性、专业性、应用性较强，实践教学过程应注重学生综合知识运用和实践能力的培养。近年来，我国养猪业规模和现代水平的不断提高，一些新设备、新技术、新方法、新理念得以不断应用。为使实践教学的内容、方法与现代养猪业发展现状相适应，在《养猪生产学》实践教学中开展了应用B型超声诊断仪进行猪活体背膘厚、眼肌面积测定和母猪早期妊娠诊断的实验课程，提升学生的生产技能、综合实践能力和科研素养。

1 B型超声诊断仪的原理

由于动物机体的肌肉、脂肪、骨骼等不同组织间声阻值具有较大差异，当脉冲超声进入动物机体时，在体内遇到组织界面产生反射脉冲回声电信号，经放大后加在显像管的控制栅极或阴极上，利用脉冲回声电信号改变阴-栅极之间的电位差，以改变荧光屛光点的辉度。回声信号强，光点就亮，回声信号弱，光点就暗。这样就出现了一个辉度调制的时间基线，由于B型超声诊断仪的时间基线电压加在垂直偏板上，回声信号变成了自上而下的光点群，光点之间的距离代表界面离开探头的深度或界面之间的距离，光点明暗代表回声信号的强弱。当探头沿被探查断层表面周线运动时，通过机械装置与电子线路使得深度扫描线与探头同步移动，这样就可在显像管荧光屛上显示出相应部位的断层声像图。

2 教学方法

2.1 实验一：猪活体背膘厚和眼肌面积测定

2.1.1 测定位置确定猪的躯干骨包括脊柱、肋和胸骨。脊柱是由7个颈椎、14～16个胸椎、6～7个腰椎、4个荐椎、20～23个尾椎，共计51～57个荐骨借助软骨、关节和韧带连接而成。背腰部的椎骨(胸椎、腰椎和荐椎)数为24～27个。应用B型超声诊断仪进行猪活体背膘厚和眼肌面积的测定时，按照现行的行业标准测定部位在倒数第3与第4肋骨间距离背中线5 cm处。倒数第3、第4肋骨所对应的解剖学位置为第10～12胸椎和第11～13胸椎，约为背腰部椎骨数的1/2(24～27/2)处(图1)，另外腰椎的椎体比胸椎稍长，椎弓间隙宽，所以从猪的体表上看猪活体背膘厚和眼肌面积的测定位置，大致在整个背腰的中间位置(地方猪种为背腰前部)。

图1 猪的躯干背腰部椎骨结构图2 背膘厚的测定

2.1.2 测定方法 (1)背膘厚的测定将B型超声诊断仪的探头在最后肋骨距背中线5 cm处，保持与背中线平行(图2)，与皮肤接触紧密，缓慢向前移动探头。当观察到皮肤脂肪层、眼肌纤维和4个肋骨弓的B超声影清晰可见时，调节影像质量，保存声影图像。(2)眼肌面积的测定按照测定背膘厚的方法，在仪器屏幕实时显示后4个肋骨B超声影，将小拇指伸入到探头下，从最后一根肋骨向前移动手指，观察B超声影，当手指在倒数第3和第4肋间显现时(图3、图4)，在此位置进行标记，如图5所示。在标记的位置处，以背中线为起点， B型超声诊断仪的探头与背中线垂直(图6)，与皮肤紧密接触，当皮肤脂肪层、完整的眼肌、背棘肌和胸椎清晰可见时，调节B超声影质量，保存声影图像。

图3 眼肌面积的测定位置的确定图4 眼肌面积的测定位置的声影

图5 眼肌面积的测定位置的标记图6 眼肌面积的测定

2.1.3 猪活体背膘厚和眼肌面积测定声影分析 (1)背膘厚的测定声影分析背膘厚测定所显现的声影为距离背中线5 cm且与背中线平行猪背部一侧的纵切面。高质量的声影应该质感均匀一致，各组织层次与界限清晰可辨，眼肌纹理(斜纹)、最后4根肋骨清晰可见，无重影。从声影中可以观察到三条明亮程度不同的亮线(图7)，顶端一条较淡的灰线为耦合剂与皮肤层，中间稍亮较细的白线为皮下脂肪中的筋膜，最下面一条较粗明亮的白线为皮下脂肪与眼肌之间的筋膜层。测量时将测量光标(“+”)的横线与最上面一条较淡的灰线重合(耦合剂与皮肤层)并垂直向下至最下面一条较粗明亮的白线(皮下脂肪与眼肌之间的筋膜层)，读出两点间的距离，即为背膘厚。(2)眼肌面积测定结果的声影分析眼肌面积测定所显现的声影为倒数第3和倒数第4肋骨间背部的横切面。高质量的声影应显现完整的眼肌轮廓，同时能看到一侧的脂肪与肋骨构成的三角形区域以及背侧肌群(图8)。测量时测量光标(“+”)的横线沿眼肌筋膜层所显示的白线绘出眼肌轮廓，测量光标的起点与终点重合，读出绘制区域的面积，即为眼肌面积。

图7 背膘厚的测定声影图8 眼肌面积测定声影

2.2 实验二：母猪早期妊娠诊断

2.2.1 妊娠诊断生理学基础及诊断时间猪的整个妊娠期为114 d，随着胚龄增长，猪的各期胚胎的长度、重量、外形和内部结构均在不断变化当中，胚胎发育各期特征也各不相同。根据胚胎发育各期特征，母猪配种后18 d以前，因胎水太少，每个胚胎只有几毫升的羊水和尿水，探查困难。配种后19 d可见到少量胎水的无回声区，21 d时以形成胚胎，21～31 d之间胚胎很小，生长速度不快，体积改变很少，游离于足够的液体空间，24 d是母猪早期妊娠诊断的最佳时间，准确率最高。

2.2.2 测定方法利用B型超声诊断仪进行母猪的早期妊娠诊断一般不需要保定，母猪在侧卧、趴卧及站立的状态下均可以进行操作。诊断前用湿毛巾或纸巾将母猪腹部擦洗干净，在倒数第2对乳头、倒数第3对乳头、腹股沟末端三点形成的三角形探测区域进行探测(如图9)，B型超声诊断仪的探头斜向上与母猪的正中矢面成45度角(如图10)。

图10 妊娠诊断探测区域图10 妊娠诊断探头位置

2.2.3 母猪早期妊娠诊断声像分析猪是多胎动物，一次可孕育多头仔猪，每个胚胎通过羊水的反射会在B超声影上形成一个个黑色孕囊，判定时以孕囊数量大于2为准(膀胱也会反射成一个孕囊)并且孕囊明显，可以确定为阳性(妊娠)，如图12所示。B超检测仪检测到的子宫均匀一致的中等灰度的团状回声，没有任何内容物或只有1个较大的黑洞(含有尿液的膀胱)，确定为阴性(未妊娠)，如图11所示。

图11 未妊娠声影图12 妊娠24 d声影

3 教学效果

3.1 背膘厚和眼肌面积

背膘厚、眼肌面积是猪的育种过程中关注的两个重要数量性状，而在养猪生产中对母猪进行早期妊娠诊断能够减少母猪的非生产天数。利用B型超声诊断仪进行猪活体背膘厚、眼肌面积测定和母猪早期妊娠诊断，实践教学的内容和方法与现代养猪业生产技术的发展紧密结合，学生能够熟悉、掌握现代养猪业的专业理念和专业技能。

3.2 活体背膘厚、眼肌面积测定及母猪妊娠诊断

在利用B型超声诊断仪进行活体背膘厚、眼肌面积测定及母猪妊娠诊断的过程中，需要学生综合运用到猪的解剖学、繁殖学等基础理论知识来进行实际操作和对结果进行分析。通过B型超声诊断仪在《猪生产学》实践教学的应用，能够把学生学习的专业理论知识直接应用到生产实践中，提升知识应用能力和综合实践能力。

3.3 提高学生的学习兴趣、积极性和主动性

如何提高学生的学习兴趣、积极性和主动性，如何培养学生热爱农业、献身农业和服务农业的思想，是各农业院校及教师在教学中所要回答的共同问题。把B型超声诊断仪应用到《猪生产学》的实践教学当中，学生能够利用在课堂上学到猪生产学知识，通过先进设备来解决养猪生产当中的实际问题，能够使学生掌握基本的科研操作技能，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。