用于将物质注射到动物体内的自动系统和方法技术方案

一种用于将物质自动递送给动物或鱼的系统和方法，包括单独定位每一动物的定位系统和感测动物上的预定目标区域位置的传感器。所述系统还包括用于将物质递送到目标区域的递送装置。所述递送装置的位置可以调节。所述递送装置与所述传感器通信。所述递送装置根据从传感器接收的数据调整其位置，并将物质输送到目标区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将物质注射到动物体内的自动系统和方法优先权本申请要求2015年11月13日提交的美国临时专利申请序列号62/254,737和2016年6月14日提交的美国临时专利申请序列号62/349,981的优先权。每个专利的内容整体并入本申请中。
技术介绍
通常可以通过接种疫苗或向受试者递送药物预防或治疗细菌、病毒和真菌感染以及其它疾病。在所有动物中，尤其是脊椎动物或鱼以及无脊椎动物，比如甲壳类动物，疫苗、生物制品以及其它药物的递送通常用于预防疾病、死亡或保持总体健康。在很多畜牧业和养殖渔业的操作中，确保所有动物得到有效治疗变成一个挑战。受试者的数目和大小变化使得向每个受试者进行疫苗接种和其它药物递送变得困难。下面专门讨论养禽业，目前有若干种方法来用药物处理受精卵或小鸡。这些方法包括：1)在第18或19天在孵化场进行“卵内”(鸡蛋内)自动疫苗接种；2)在孵化场进行“孵化后”自动大规模喷雾疫苗接种；3)在孵化场进行“孵化后”人工注射疫苗接种；4)在“养殖场(GrowthFarm)”将疫苗/药物添加到饲料或水中；以及5)将疫苗/药物通过人工或大型喷雾器喷洒到小鸡身上。尽管养禽业每年在疫苗和其它药物上投入超过30亿美元，由于在递送疫苗或其它物质的方式上存在困难，这些投资的回报并不能得到保证。前述提到的每种方法都表现出明显且重大的缺陷。首先，最常使用的是在孵化场在E18/19天卵内进行自动疫苗接种。但是，这种方法也存在多种缺陷。首先，很多目标疫苗要么不能用于卵内应用，要么由于疾病本身和/或卵内应用中需要的携带活性分子/颗粒的缀合物而不能使用。此外，当前卵内接种疫苗的实践需要在第18或19天在鸡蛋上穿孔或刺一个洞。递送时需要采用一些机械装置将鸡蛋固定不动，同时将细针插入鸡蛋内并注射疫苗/药物。该做法会使病原体和细菌进入鸡蛋内并给胚胎带来负面作用。在卵内疫苗接种过程中，不理想的鸡蛋(坏的鸡蛋或含有死胎的鸡蛋)也会与在穿孔或刺洞之前将鸡蛋保持在静止位置的机械装置以及细针接触。因此，会有很大概率将不期望的污染传播到其它鸡蛋和疫苗接种系统中。由此会导致在进一步的处理过程中将污染转移到后续的活鸡蛋中。为降低这种污染转移的影响，行业中开始向鸡蛋内注入抗生素，并将其作为卵内疫苗接种的一部分。但是消费者并不喜欢用抗生素处理过的家禽。因此，本行业人员认为需要开发替代方法以不同的方式治疗相同的疾病，该方法能在保持鸡群健康的同时不再使用抗生素。虽然人们认为在孵化场“孵化后”人工接种疫苗比其他方法更可靠，但研究表明该种做法也缺乏可靠性、可重复性并且会导致小鸡受伤和死亡。孵化场面对的困难是找到可靠的接种员，且与日俱增的日生产率使情况更加困难。这提高了保证所有小鸡得到有效接种的困难，因为增加了总体成本。此外，由于必须在疫苗接种过程中对小鸡进行处理，在处理过程中对小鸡造成伤害的事件中有给小鸡带来受伤和死亡的风险。另外，由于工作人员必须给许多小鸡接种，他们易受到重复性的应激损伤。这会给家禽饲养者带来经济及生产力上的损失。一种替代方法是在养殖场中将疫苗/药物加入到饲料或水中。该方法经证明仅部分有效，因为对大部分细菌来说，小鸡消化系统中的病原体和寄生虫会对药物产生抗性。其它造成该方法部分有效的因素包括饮水线不统一、由于不等量的饮食或饮水造成不等量的给药剂量，以及一些疫苗在水或饲料中半衰期非常短。对于养殖渔业，鱼肉已经变成人们食物消耗的越来越大的来源。海洋、河流和湖泊的状态使得养殖渔业提供了食用鱼更加可靠的来源。但是，养鱼场或孵化场在保持所有鱼类健康这方面与养禽业存在类似的困难。鱼孵化场从鱼卵开始培育鱼类，并将相似年龄的鱼放在同一水槽内。大量的鱼放在很大的水槽中并提供生长所需的食物。大量的鱼在一个水槽内的狭小区域会使疾病迅速传播并造成严重的经济后果。通常会在水槽或鱼饲料中使用溶液递送疫苗、药物和杀寄生虫药。但是，某些情况或疾病可能不能通过前述方法进行治疗。在这种情况下，需要对鱼的每个个体注射疫苗或其它生物制剂。当前的鱼类注射方法在所述操作前在对鱼类进行镇静作用前需要鱼空腹一段时间。然后通过机械装置将镇静状态下且饥饿的鱼类转移并手动或自动通过手动或机械定位装置进行注射。这些操作已证明对鱼类来说是严酷的，且导致死亡率增加和大量的成本。类似地，在很多畜牧业的操作中，确保所有动物得到有效治疗变成一个艰难的挑战。受试者的数目和大小变化使得向每个受试者进行疫苗接种和其它药物递送变得困难。现在转向猪，在任何特定的农场，对于接种疫苗或以其它方式治疗小猪的能力都存在类似的挑战。确保每个小猪都得到有效的治疗至关重要，否则一头病猪会传染整个农场，造成毁灭性的经济后果。对于猪，有一些疫苗或治疗优选地是通过鼻腔递送的。但是，有效递送能力的挑战在于小猪不容易保持足够长时间的静止以递送有效的剂量，且递送过程中的动作可能会损伤小猪的鼻软骨或脑。不管从哪里或如何施用疫苗和药物，当前的方法经证明对于某些重要的应用是不足够有效的。对于较大群体中的所有的动物或鱼类治疗或疫苗有效递送失败会导致疾病爆发和严重的经济损失。与在动物和鱼类养殖中免去抗生素使用(包括药物饲料添加剂(“MFA”))的新市场趋势结合起来的这些不足是本申请描述的实施方式的主要专利技术动机。而在大规模递送中的困难在于要保证每只动物都接收到有效的剂量。
技术实现思路
本申请描述的实施方式涉及一种用于将物质自动递送至动物预定区域的系统。所述系统包括用于检测动物身上的预定递送区域的相对位置的感应装置和分别定位动物的定位装置。所述系统进一步包括一图像捕获装置，用于捕获动物身上预定递送区域的相对位置的至少一个图像，以及一递送系统，用于向动物的预定递送区域递送预定剂量的物质。所述系统还包括与感应装置、定位装置、图像捕获装置和递送系统通信的系统控制器。当感应装置感应到动物的位置并与系统控制器共享信息时，系统控制器处理图像，确定预定区域的位置并且在位置上调整递送系统以将物质递送到动物身上的预定递送区域。附图说明因此，本公开以通用术语描述了各种实施例，现在将参考所附附图，附图并非按比例绘制且未包括所有系统组件，其中：图1是第一实施例的俯视图；图2是图1的实施例的侧视图；图3是使用中的图1的实施例的一部分的部分放大侧视图；图4是使用中的图1的实施例的部分放大透视图；图5是第一实施例的一些组件的接口的图解表示；图6是使用中的第二实施例的俯视图；图7是图6的第二实施例的部分放大侧视图；图8是第二实施例的注射装置的部分放大侧视图；图9是第二实施例的一些组件的接口的图解表示；图10是第三实施例的前视图；图11是图10的实施例的部分放大视图；图12是图11中的实施例沿直线A-A截取的截面图；图13是图10中的实施例的前视图，详细显示了注射系统；图14是图13的实施例的截面图；图15是第三实施例的一些组件的接口的图解表示；图16是第四实施例的前视图；以及图17是图16的实施例的一部分的放大细节图；图18是第四实施例的一些组件的接口的图解表示。具体实施方式本公开涉及用于将物质有效递送给动物的自动系统和方法。下面将参考附图对本公开的各个方面进行更详细的描述，其中示出了本公开的一些方面，但并非所有方面。实际上，本公开可以以很多不同的形式表现，而不应理解为是对本申请阐述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将物质自动递送到动物的预定区域的系统，包括：定位装置，其分别定位具有预定递送区域的动物；图像捕获装置，用于捕获所述动物上的所述预定递送区域的相对位置的至少一个图像；递送系统，用于将预定剂量的物质递送到动物的预定递送区域；和系统控制器，与定位装置、图像捕获装置和递送系统通信。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.13 US 62/254,737;2016.06.14 US 62/349,9811.一种用于将物质自动递送到动物的预定区域的系统，包括：定位装置，其分别定位具有预定递送区域的动物；图像捕获装置，用于捕获所述动物上的所述预定递送区域的相对位置的至少一个图像；递送系统，用于将预定剂量的物质递送到动物的预定递送区域；和系统控制器，与定位装置、图像捕获装置和递送系统通信。2.根据权利要求1所述的系统，还包括用于在定位所述动物之前感测所述动物的存在的感测装置。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述动物为以下动物类别之一：鸟类、鱼类、无脊椎动物或哺乳动物。4.一种用于将物质自动递送到鱼的预定区域的系统，包括：包含至少一条鱼的第一水槽，所述鱼具有一预定的递送区域；接收至少一条鱼的第二水槽；一保持区域，鱼可以从第一水槽移动到所述保存区域；限制装置，其单独约束所述鱼；图像捕获装置，用于捕获所述鱼上的所述预定递送区域的相对位置的至少一个图像；位置可调节的递送系统，用于将预定剂量的物质递送到预定的递送区域；和系统控制器，与所述限制装置、图像捕获装置和递送系统通信。5.根据权利要求4所述的系统，还包括存在传感器，用于感测所述保持区域中鱼的存在。6.根据权利要求4所述的系统，其中所述递送装置为一注射器。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述注射器是无针的。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述物质为疫苗、药物或生物制剂。9.根据权利要求4的所述系统，其中所述物质可用于治疗下列一种或多种病：疖病、锦鲤疱疹病毒、病毒性出血性败血症、白点病和眩晕病。...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·卡林普尔，
申请(专利权)人：应用生命科学和系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US