用于测量哺乳动物胃中的气体的系统、方法及装置制造方法
【专利摘要】一种用于测量哺乳动物的胃中的至少一种气体的气体测量装置，该装置包括一个外壳，该外壳位于该哺乳动物的胃中并且提供至少一个气体传感器用于检测该气体。该外壳对于胃内的液体是不可渗透的。该装置还可以包括一个控制器，该控制器安置在该外壳内并且电耦合至该至少一个气体传感器。该控制器被安排为对来自这个或这些这个或这些气体传感器的输出进行周期性地处理，由此提供指示胃内该气体的量的数据。该控制器可以包括一个无线发射器，用于将这些数据发射到安置在该哺乳动物外部的一个位于远处的接收装置。
【专利说明】用于测量晡乳动物胃中的气体的系统、方法及装置
发明领域
[0001]本发明涉及一种用于测量哺乳动物的胃中的气体的系统、方法及装置，并且更具体地说(但不排他地)，涉及来自反刍动物的一种或多种温室气体排放的测量。
[0002]发明背景
[0003]在过去十年里，全球变暖的问题以及它给地球带来的有害影响引起了广泛关注。已知温室气体(如甲烷和二氧化碳)是引起全球变暖的主要原因，并且付出了相当大的努力来减少这些温室气体排放，特别是人为排放。牛和羊排放大量作为一种消化副产物的甲烷和二氧化碳气体。在澳大利亚，例如，来自反刍动物家畜的甲烷排放占农业甲烷排放的超过70%，并且占二氧化碳等效物的净排放的至少11%。
[0004]家畜行业在开发用于减少反刍动物温室气体排放，特别是甲烷排放的缓解策略方面已投入了大量的时间和资金。然而，为了开发、监测并且验证此类缓解策略，需要能够容易地测量来自大量单独的动物的肠溶气体排放。希望以一种自主的方式测量气体排放，该方式不会显著地打扰或妨碍处于其自然放牧环境中的动物。
[0005]用于进行此类自由放牧的单独动物的甲烷测量的最广泛采用的技术涉及使用一种六氟化硫(SF6)示踪气体来估算家畜呼出甲烷的速率。更具体地说，该技术涉及放置一种渗透装置，该装置在动物的瘤胃中释放出SF6。然后，为该动物装备一个取样系统，典型地装备在其颈部周围，该取样系统被安排为在一段较长的时期内，收集从口和鼻孔呼出的空气。对空气样品中的甲烷和SF6进行分析，并且这些浓度连同已知的释放速率一起允许计算出甲烷排放率。
[0006]然而，已经发现此类基于示踪剂的测量技术产生相对不准确的读数。举例来说，当连续数天进行测量时，一些测试在动物间和动物内的记录中显示出大的可变性。引起此类可变性的一个原因可以归咎于进入并阻塞了该取样系统内的毛细管的粉尘或水，或用于将该取样系统保持在动物的颈部周围的PVC轭中的穿通渗漏。另一原因可以归咎于示踪气体的释放速率不均一，这可能极大地影响结果。
[0007]发明概述
[0008]根据本发明的一个第一方面，提供了一种用于测量哺乳动物的胃中的至少一种气体的气体测量装置，该装置包括:
[0009]一个外壳，该外壳位于胃中并且提供至少一个气体传感器用于检测一种气体，该外壳对于胃内的液体是不可渗透的；和
[0010]一个控制器，该控制器安置于该外壳内并且电耦合至该至少一个气体传感器，该控制器被安排为对来自该至少一个气体传感器的输出进行周期性地处理，由此提供指示胃内该气体的量的数据，并且该控制器包括一个无线发射器，用于将这些数据发射到安置在该哺乳动物外部的一个位于远处的接收装置。
[0011]典型地，该哺乳动物是一种反刍动物，并且该装置是用于被该反刍动物吞下，该装置的外壳包括一个保持工具，用于防止该装置从该反刍动物的胃中排出。
[0012]该保持工具可以例如包括一个或多个翼板，这个或这些翼板保持在一个初始位置以便利该反刍动物吞下该装置并且在被释放时在该反刍动物的胃中从该外壳向外伸出。
[0013]典型地，每个气体传感器被安置在该外壳内，并且该外壳包括至少一个气体可渗透部分，用于使该气体从胃进入该外壳中以被这个或这些气体传感器检测。
[0014]典型地，该气体可渗透部分是一种气体可渗透膜，该气体可渗透膜对于胃内的液体是不可渗透的。在一个实施例中，该膜是一种双向膜，用以适应瘤胃中气体浓度的变化并且由此对这一环境中的通量的状态作出响应。
[0015]典型地,该外壳具有一个或多个开口，用于使该至少一种气体通过而进入该外壳中，并且该至少一个膜覆盖这些开口。该膜可以例如是由硅氧烷、聚二甲基硅氧烷或一些其他适合的气体可渗透材料形成。
[0016]典型地，该装置包括两个气体传感器，其中这些气体传感器各自被适配用来检测一种彼此不同的气体。由本发明体现的一种气体测量装置还可以包括温度传感器和/压力传感器中的至少一个，其中该温度传感器和/或压力传感器的输出在测定该哺乳动物的胃内的气体的量时进行评估。
[0017]该外壳可以呈一种管状大丸药的形式，它由一种液体不可渗透的材料(如聚丙烯)形成。
[0018]还可以将一种牺牲材料定位于该外壳内，用于防止酸性气体腐蚀该至少一个传感器。
[0019]此外，在至少一些实施例中，该控制器进一步包括一个存储器，该存储器被安排为存储多个气体传感器读数，其中这些读数被分批周期性地发射到远端接收装置。
[0020]典型地，一个电源位于该外壳内，用于为该控制器和这个或这些传感器中的至少一个供电。
[0021]根据本发明的另一个方面，提供了一种用于测量哺乳动物的胃中的至少一种气体的方法，该方法包括:
[0022]利用安置在该哺乳动物的胃内的一种气体测量装置来检测该气体，该装置包括一个外壳，该外壳提供至少一个气体传感器用于检测该气体，并且该外壳对于胃内的液体是不可渗透的；并且
[0023]对来自该至少一个气体传感器的输出进行周期性地处理，由此提供指示胃内该气体的量的数据；并且
[0024]将这些数据无线地发射到安置在该哺乳动物外部的一个位于远处的接收装置。
[0025]在一些形式中，由本发明体现的一种方法可以进一步包括提供来自该至少一个传感器的输出的比率以测定这些气体中之一的相对量，其中超过一种气体正在被测量。
[0026]根据本发明的方法还可以包括另外的步骤:将所测定的气体量与指示从该哺乳动物排放的气体水平的气体读数相关联，并且利用相关联的数据来评估该哺乳动物的气体排放水平。
[0027]因此，在本发明的另一个方面中，提供了一种用于预测反刍动物的温室气体排放的方法，该方法包括:
[0028]获得指示一种反刍动物的胃内至少一种气体的量的数据，这些数据是由至少一个气体传感器的输出得到，该至少一个气体传感器由安置在该反刍动物的胃内的一种气体测
量装置提供；[0029]将这些所接收的数据与从该反刍动物的一个或多个呼吸室读数获得的排放气体的数据相关联；并且
[0030]对这些相关联的数据进行处理以预测该反刍动物的一种温室气体排放。
[0031]根据本发明检测的一种或多种气体可以选自下组，该组由甲烷和二氧化碳，以及其他气体组成。
[0032]在另一个方面中，提供一种用于测量至少一种哺乳动物的胃中的至少一种气体的系统，该系统包括一个或多个由本发明体现的装置，以及一个中央控制器，该中央控制器位于该哺乳动物的远处并且被安排为与这些装置对应地进行无线地通信以接收感测到的数据。
[0033]典型地，该系统进一步包括一个中间无线中继器，该无线中继器被安排为将这些感测到的数据传送到该中央控制器。
[0034]该中央控制器可以进一步包括一个处理器，该处理器被安排为对这些接收的数据进行处理以评估对应地来自这些哺乳动物的气体的排放。
[0035]在本发明的另一个方面中,提供了一种大丸药,该大丸药包括:
[0036]一个管状体，该管状体被保持在一种哺乳动物的胃中并且提供一个或多个气体传感器用于检测该哺乳动物胃内的一种气体；
[0037]一个气体可渗透膜，该气体可渗透膜被安排为覆盖该管状体中的开口，该开口被提供用于使该气体进入到该管状体的内部中以通过这个或这些气体传感器进行检测。
[0038]在另一个方面中，提供了计算机程序代码，该计算机程序代码包含至少一个指令，当由一个处理器执行时，该指令实施由本发明所体现的一种方法。
[0039]在另一个方面中，提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质包含由本发明所体现的程序代码。
[0040]在又另一个方面中，提供了一种数据信号，该数据信号包含一种由本发明体现的计算机程序代码。
[0041]附图简要说明
[0042]现将参照附图，仅通过举例来描述本发明的实施例，其中:
[0043]图1是用于实施本发明的一个实施例的一种系统的示意图；
[0044]图2a和2b分别示出了根据一个实施例的图1的气体测量装置的分解视图和装配视图；
[0045]图3是由图2的装置实施的一个控制器的方框图；
[0046]图4是说明利用图1的系统测量气体的方法步骤的一种工艺流程；并且
[0047]图5是示出了由图2的装置所输出的测试数据的表格。
[0048]发明的示例性实施例的详细说明
[0049]以下实施例是在用于测量反刍动物温室气体排放并且具体地说，甲烷和二氧化碳气体排放的系统、装置以及方法的背景下描述的。
[0050]参看图1，示出了根据上文描述的实施例，用于获得胃内温室气体排放测量值的一种系统100的示意性图解。利用所提出的系统100，可以容易地从大量放牧的反刍动物(在目前描述的实施例中是牛的形式)获得肠溶甲烷和二氧化碳气体的测量值，基本上不会妨碍这些动物的正常放牧习性。这样一种系统有利地克服了或者可以改进常规气体测量技术的局限(如背景中描述的呼吸室技术和SF6示踪剂方法)，这些常规气体测量技术使得很难可靠地测量遗传可变性和场地可变性以及多样的农场管理实践的影响。
[0051]系统100包括一种气体测量装置102，用于测量动物106胃部的瘤胃104中的甲烷和二氧化碳两种气体的浓度。如前文所描述的，应当理解的是，实施例不应当被视为局限于仅测量这两种气体，并且取决于所希望的应用，可以被修改成另外地或可替代地监测胃内存在的其他气体(例如，氢气、氧气、硫化氢、氨气等)。同样地，取决于所希望的应用，装置102可以被配置为仅测量单一气体(例如甲烷)。
[0052]再参看图2，装置102包括呈管状大丸药形式的一个外壳108，该外壳被设计成保持在瘤胃104内。大丸药108对于液体是不可渗透的，以便保护其中的电子部件(在后续段落中更详细地描述)不受瘤胃104内存在的水和消化物影响。在目前描述的实施例中，大丸药108由高密度聚丙烯形成，并且包括一对向外倾斜的翼板110，这对翼板最初通过一个可溶解的环112 (或一个松紧带)保持在一种受约束或“闭合的”状态，以便利动物106吞下装置102。这最佳地示于图2b中。一旦环112被溶解，这些翼板110就被安排成向外伸出(参见图2a)以防止该装置102从瘤胃104排出。一个可移除的端盖109被安置在该大丸药108的远端，并且具备多个开口，原因于后续段落中进行解释。
[0053]一对气体传感器114a、114b位于该大丸药108内，用于分别检测瘤胃内的甲烷和二氧化碳气体。如本领域技术人员将充分理解的，温度传感器和/或压力传感器可以被另外地定位于该大丸药108内，并且其输出被用于气体浓度计算。在目前描述的实施例中，这些传感器114呈小型化非分散红外传感器的形式，如由戴纳蒙特有限公司(DynamentLtd)(英国德比郡(Derbyshire, United Kingdom):http: //www.dvnament.com)制造的TDS0035传感器,或由易图威技术公司(e2v technologies)(英国艾塞克斯(Essex, UnitedKingdom) ；http://www.e2v.com/)制造的IR15TT-R传感器。这些传感器114各自被安排成以0.01%的增量测量从0%到100%浓度的对应气体。尽管聚丙烯大丸药108对于气体是可渗透的，但目前所说明的实施例包括呈一种膜形式的一个气体可渗透部分116，它对于瘤胃104内的液体也是不可渗透的，并且横过端盖109中所提供的开口定位以允许气体以更快的扩散速率进入大丸药的内部中(这反过来允许传感器114a、114b的更动态的气体读数)。该膜可以另外或可替代地被安排成覆盖沿该大丸药108的筒体安置的孔或狭缝，以便为气体扩散提供更大的表面积。气体可渗透膜116可以由任何适合的材料形成，不过在此描述的实施例中，它是由一种硅氧烷材料并且可优选的聚二甲基硅氧烷制成，已经发现该材料适合经受严苛的瘤胃环境并且充分结合于聚丙烯大丸药108。该膜116最佳地示于图2b中。该气体可渗透膜可以按任何适合的方式，如利用一种适当的粘合剂，或通过声波或热焊接技术等结合于该大丸药的外部或内部，由此为液体进入大丸药中提供一种液体不可渗透的屏障。在其他实施例中，膜116可以由例如Kraton polymers?、低密度聚乙烯膜或聚丙烯与聚乙烯的共聚物膜、聚氨基甲酸酯以及苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物制造。
[0054]为了使大丸药108内部中的气体扩散效应最低，对应的气体传感器合意地安装在该大丸药内，以便使其与该气体可渗透膜尽可能靠近。在至少一些实施例中，每个气体传感器都可以安装在该大丸药内直接地在一个不同的气体可渗透膜背面。也就是说，可以在大丸药的不同区域中提供贯通开口，其中在这些区域的每一个中的这些开口被一个对应的气体可渗透膜覆盖，并且一个不同的气体传感器被安置在该大丸药内每一个膜的背面。举例来说，在这一实施例中，可以将一个气体传感器安排在大丸药内部的一端处并且另一个气体传感器位于相对端处。同样，在一个具体的实施例中，该气体可渗透膜可以是一种双向膜，用以适应瘤胃中气体浓度的变化并且由此对这一环境中的通量的状态作出响应。
[0055]如图2a中最佳地示出的，一个电子装置控制器120被电耦合至这些传感器114，该控制器呈由澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIR0，澳大利亚)所制造的纳诺(Nano)微控制器的形式(其细节可以见于URL http://www.1ct.csir0.au/)。装置控制器120通过可拍打进大丸药108内的三个可再充电的1.5v AAA电池121或适合这一应用的任何其他电池类型来供电。参看图3的示意图，装置控制器120包括一个处理器302，该处理器被安排为基于传感器输出，实施不同的模块，用于对指示瘤胃104内对应气体的量的数据进行测定并将其传送到中央控制器150 (图1)。根据目前描述的实施例，一个测定模块304被安排为基于经由输入模块306从这些传感器接收的输出电压水平，测定两种气体的浓度百分t匕。应当领会的是，取决于所希望的应用和传感器配置，也可以通过测定模块304来估算其他参数，如摩尔浓度。如应当理解的，这种或这些气体的量可以通过安置在这个或这些动物远处的以下进一步描述的一个中央控制器150来测定，而不是通过测定模块104来测定相关气体的量。为了估算所测量的每种气体的摩尔浓度或其他浓度参数，可以利用瘤胃内体积的估算值。
[0056]装置控制器120还包括一个闪存器308，用于记入甲烷和二氧化碳测量值以及日期和时间戳。装置控制器120还可以与这些气体测量值一起记入温度、压力以及电池电压。图5示出了一个示例性表格，该表格列出了从一个装置102下载的原始数据，示出了最初以十五分钟的间隔获得的带有瘤胃瘘管的羊的56个读数。
[0057]—个收发器310被安排为将所记入的数据发射到中央控制器150用于后续的处理和分析，如在后续段落中将更详细地描述。在图示的实施例中，收发器310通过呈无线电网络形式的一个无线网络152与中央控制器150通信。更具体地说，中央控制器150呈用一个USB安装的天线启用的膝上计算机的形式，该天线被安排为通过915MHz ISM频带与收发器310通信。应当理解的是，在替代性实施例中，中央控制器150可以用一个服务器计算机系统体现，该计算机系统被安排为通过任何适合形式的私人或公共无线网络(包括例如GSM移动通信网络)与收发器310通信。
[0058]收发器310被安排为将所记入的数据实时或分批地发射到中央控制器150(例如，当确定该收发器是在中央控制器150的无线范围内时)。收发器310还被安排为与中央控制器150通信，用于接收调节指令。举例来说，中央控制器150可以将一个指令发送给装置控制器120以调节气体传感器的取样时间段(例如，当动物在牧场时，将取样期从数分钟调节到数小时，用于保持电池寿命)。同样，中央控制器150可以将一个指令发送给装置控制器以使其待机一段不定的时间，直到该控制器以样品模式重新启动这些传感器，这是保持电池寿命的另一种方法。在多个装置同时操作的情况下，例如在牧群的情形中，该收发器的功能性还有利地允许中央控制器150询问一个具体的装置120。
[0059]现将参照图4的流程图400描述一种利用以上系统100测量瘤胃内气体排放的方法。在第一步骤(SI)中，装置102被动物106吞下。在一段较短的时间之后，瘤胃104内存在的酸、消化液、一种或多种酶和/或液体使环112溶解,这反过来允许翼板110向外伸出，以便改变大丸药的大小和形状，从而防止大丸药108在反刍期间从胃管逆流并进入口中，并且从口腔排出。根据来自装置控制器120的指令，传感器114a、114b被启动，用于感测瘤胃104内的甲烷和二氧化碳气体水平(步骤S2)。在步骤S3，装置控制器120对传感器输出进行处理以测定瘤胃104内对应气体的浓度百分比。在步骤S4，浓度数据被发射到中央控制器150 (如先前所描述的，即刻地亦或分批地)。
[0060]中央控制器150被安排为处理从装置102接收的数据，以提供动物106的温室气体排放的估算值。在一个或多个实施例中，这可以涉及将由气体测量装置102提供的数据与在密封的呼吸室(该呼吸室处于不同实验和放牧条件下)中从同一类型的一个或多个反刍动物获得的气体数据输出相关联，并且利用这些相关联的数据来预测来自一个或多个放牧场动物的一种或多种温室气体的排放水平。更具体地说，在本系统中，红外气体传感器114a、114b测量出当气体浓度以一种线性方式从0%增加到100%时的电压微分变化(0.4V-2.4V)。戴纳蒙特(Dynament)气体传感器114a、114b的气体浓度以下式计算:气体浓度(％)=((传感器电压读数-0.4)/2) *100。呼吸室通过对拉动穿过该腔室的空气进行周期性地取样，来估算在内部放置了一段固定时间(通常24小时)的动物的气体排放。一个变速电扇拉动空气穿过在该室前部的一个35_直径的开口，并且然后越过该动物并进入位于该室的后壁上的一个大小类似的歧管中。安装在后部歧管上的一个柔性塑料软管(35mm直径)将空气拉进一个流量计中进行测定。一个小直径软管(2mm)在空气进入该流量计之前对其进行取样，并使这一样品经由一个复用器行进到针对甲烷、二氧化碳、氢气以及氧气的气体分析仪中。每个室可以顺序地进行取样并且取决于在任一时间操作的室的数目，每六分钟(对于仅两个室)和每15分钟(对于六个室)计算气体浓度。哥伦布仪器公司(Columbus Instruments)所提供的作为其“Oxymax热量测定系统”软件包的一部分的软件结合穿过该系统的气体浓度和空气流速来计算气体排放。后续的数据以表格形式产生,并且所有所测量的气体随时间的变化以及在24小时的动物实验期中累积的气体读数也被绘制在一个曲线图上。
[0061]来自对应的气体传感器114的输出可以用于提供所测量的对应的单独气体的量的估算值或一种气体的量相对于另一种气体的量的比率。比率对于提供改变的饲料、放牧、牧场或农场条件等对一个或多个动物的一种或多种温室气体排放的影响的指示是特别有用的。同样，通过如以上所描述，测定一种气体与另一种气体的比率，仍然可以提供有用的信息，无需测定每一气体的实际浓度。
[0062]尽管以上实施例已经结合温室气体二氧化碳(CO2)和/或甲烷(CH4)的测量进行了描述，但可以测量相关哺乳动物的胃中的任何其他气体。举例来说，可以根据本发明测量的非温室气体包括例如氨气(NH3)、氧气(O2)、氢气(H)以及硫化氢(H2S)。在一个特定的非限制性实例中，装置102可以实施被安排为测定瘤胃中的氨气浓度的传感器。如本领域技术人员将理解的，瘤胃中的氨气浓度是微生物代谢的终产物，反映了瘤胃中经历降解的含氮化合物的量以及瘤胃微生物群的氮降解活性。因此，由装置102测定的氨气浓度可以用来解释瘤胃中的氮输入以及降解速率，这对于测定瘤胃中氮的使用效率以及潜在的氮排泄很重要。
[0063]在以上描述的实施例的一个替代性实施例中，数据(这些数据被存储在存储器308中)可以改为通过一种物理连接从装置102下载，而不是将气体排放数据无线地发射到中央控制器150。举例来说，装置102可以位于带瘘管的动物中，并且一旦已经获得了足够的数据，就通过该动物中的瘘管将其移除，并且通过USB端口连接到计算机。应当领会的是，用于以物理方式从装置102下载数据的其他技术在技术人员的范围内。
[0064]反刍动物可以是偶蹄目的任何成员，其非限制性实例包括牛、羊、山羊、长颈鹿、水牛、鹿、骆驼、羊驼、美洲驼、麋鹿、牦牛以及驼鹿。此外，尽管本发明所体现的装置和方法特别适合测量反刍动物的气体排放，但应当理解的是，本发明的装置和方法同样可以用于测量其他哺乳动物的胃内的任何形式的气体举例来说，实施例可以扩展到测量猪科动物、犬科动物、猫科动物或灵长类动物中的一个成员的胃，或例如人胃内的气体浓度。
[0065]此外，尽管已经参照本发明实施例对本发明进行了描述，但本领域技术人员应当理解，在不偏离本发明的范围的情况下，可以作出变化、改变以及改进，并且可以用等效物取代其元件和步骤。另外，在不偏离本发明的中心范围的情况下，可以作出许多修改以使本发明适用于特定情形。这些变化、改变、修改以及改进尽管以上未作清楚描述，但仍然被预期并且暗含在本发明的范围和精神内。因此，以上描述的实施例不被视为在任何方面提供限制。
[0066]在此所包含的任何提到的现有技术不应视为承认该信息是澳大利亚或其他地方中有技术的收件人常见的一般知识。
[0067]在以下的权利要求和本发明的前续说明中，除了由于明确语言或必需暗示的原因语境要求其他方式以外，词语“包含”或变化形式，如“包含了”或“包含着”是以包容性的意义使用，即，指明了所陈述的特征的存在，但不排除在本发明的不同实施例中另外的特征的存在或附加。
【权利要求】
1.一种用于测量哺乳动物的胃中的至少一种气体的气体测量装置，该装置包括: 一个外壳，该外壳位于胃中并且提供至少一个气体传感器用于检测一种气体，该外壳对于胃内的液体是不可渗透的；和 一个控制器，该控制器安置于该外壳内并且电耦合至该至少一个气体传感器，该控制器被安排为对来自该至少一个气体传感器的输出进行周期性地处理，由此提供指示胃内该气体的量的数据，并且该控制器包括一个无线发射器，用于将这些数据发射到安置在该哺乳动物外部的一个位于远处的接收装置。
2.根据权利要求1所述的装置，其中该哺乳动物是一种反刍动物，并且该装置是用于被该反刍动物吞下，该装置的外壳包括一个保持工具，用于防止该装置从该反刍动物的胃中排出。
3.根据权利要求2所述的装置，其中该保持工具包括一个或多个翼板，这个或这些翼板保持在一个初始位置以便利该反刍动物吞下该装置并且在被释放时在该反刍动物的胃中从该外壳向外伸出。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的装置，其中每一气体传感器被安置在该外壳内，并且其中该外壳包括至少一个气体可渗透部分，用于使该气体从胃进入该外壳中以被这个或这些气体传感器检测。
5.根据权利要求4所述的装置，其中该气体可渗透部分是一种气体可渗透膜，该膜对于胃内的液体是不可渗透的。
6.根据权利要求5所述的装置，其中该外壳具有一个或多个开口，用于使该至少一种气体通过而进入该外壳中，并且该至少一个膜覆盖这些开口。
7.根据权利要求5或6所述的装置，其中该气体可渗透膜是一种硅氧烷膜。
8.根据权利要求1到7中任一项所述的装置，该装置包括两个气体传感器，这些气体传感器被适配用于检测一种彼此不同的气体。
9.根据权利要求8所述的装置，其中该至少一种气体选自下组，该组由以下各项组成:甲烷、二氧化碳、氨气、氢气、硫化氢以及氧气。
10.一种用于测量哺乳动物的胃中的至少一种气体的方法，该方法包括: 利用安置在该哺乳动物的胃内的一种气体测量装置来检测该气体，该装置包括一个外壳，该外壳提供至少一个气体传感器用于检测该气体，并且该外壳对于胃内的液体是不可渗透的；并且 对来自该至少一个气体传感器的输出进行周期性地处理，由此提供了指示胃内该气体的量的数据；并且 将这些数据无线地发射到安置在该哺乳动物外部的一个位于远处的接收装置。
11.根据权利要求10所述的方法，其中该至少一个气体传感器位于该外壳内，该外壳对于该气体是可渗透的。
12.根据权利要求10或11所述的方法，该方法进一步包括利用两个或更多个气体传感器，这些气体传感器被适配用于检测一种彼此不同的气体。
13.根据权利要求12所述的方法，该方法进一步包括对来自至少两个所述传感器的多个输出的比率进行比较以测定胃内这些气体的相对量。
14.根据权利要求10到13中任一项所述的方法，该方法进一步包括测量胃内的压力和温度中的至少一项，该压力和/或温度连同这个或这些传感器输出一起被评估，用于测定胃内该气体的量。
15.根据权利要求10到14中任一项所述的方法，该方法包括另外的步骤:将这些测定的气体量与从该哺乳动物排放的气体的读数相关联，并且利用这些相关联的数据来评估该哺乳动物的气体排放水平。
16.根据权利要求10到15中任一项所述的方法，其中该至少一种气体选自下组，该组由以下各项组成:甲烷、二氧化碳、氨气、氢气、硫化氢以及氧气。
17.一种用于预测反刍动物的温室气体排放的方法，该方法包括: 获得指示一种反刍动物的胃内至少一种气体的量的数据，这些数据是由至少一个气体传感器的输出得到，该至少一个气体传感器由安置在该反刍动物的胃内的一种气体测量装置提供； 将这些所接收的数据与从该反刍动物的一个或多个呼吸室读数获得的排放气体的数据相关联；并且 对这些相关联的数据进行处理以预测该反刍动物的一种温室气体排放。
18.根据权利要求17所述的方法，其中这些数据指示了在该反刍动物的胃内两种或更多种气体的水平的比率。
19.根据权利要求17或18所述的方法，其中该至少一种气体选自下组，该组由以下各项组成:甲烷、二氧化碳、氨气、氢气、硫化氢以及氧气。
20.一种用于测量至少一种哺乳动物的胃中的至少一种气体的系统，该系统包括一个或多个如权利要求1到9中任一项所定义的装置，和一个中央控制器，该中央控制器位于该哺乳动物的远处并且被安排为与这些装置对应地进行无线地通信以从这些装置接收这些数据。
21.根据权利要求20所述的系统，该系统进一步包括一个中间无线中继器，该无线中继器被安排为将这些数据传送到该中央控制器。
22.根据权利要求21或22所述的系统，其中该中央控制器进一步包括一个处理器，该处理器被安排为对这些接收的数据进行处理以评估对应地来自这些反刍动物的气体的排放。
23.—种大丸药,包括: 一个管状体，该管状体保持在一种哺乳动物的胃中并且提供一个或多个气体传感器用于检测该哺乳动物的胃内的一种气体； 一个气体可渗透膜，该气体可渗透膜被安排为覆盖该管状体中的一个开口，该开口被提供用于使该气体进入到该管状体的内部中以通过至少一个所述气体传感器进行检测。
24.一种计算机可读介质，该计算机可读介质提供一种程序代码，该程序代码包含至少一个指令，当由一个处理器执行时，该指令实施如权利要求10到19中任一项所定义的方法。
【文档编号】A61B5/05GK103930763SQ201280040546
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2012年6月29日 优先权日:2011年7月1日
【发明者】安德烈-丹尼斯·怀特, 基思·埃利斯, 乔伊·登普西, 莱斯利·奥沃斯, 菲利普·瓦伦西亚, 大卫·保罗, 克里斯·麦克斯维尼 申请人:联邦科学与工业研究组织, 澳大利亚羊毛创新公司, 澳大利亚肉类及畜牧业有限公司