白佳樺，肖銀霞，宋玉清，許曉玲，馮 濤，肖霖力，劉 彥

（北京市農(nóng)林科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，北京 100097）

母豬定時(shí)輸精技術(shù)與批次化生產(chǎn)工藝在顯著提高豬場(chǎng)繁殖水平的同時(shí)，也改進(jìn)了生產(chǎn)管理、疫病防控和職工福利，在我國養(yǎng)豬業(yè)中得到了廣泛的關(guān)注，并開始關(guān)鍵技術(shù)的研究。生產(chǎn)中，定時(shí)輸精技術(shù)的關(guān)鍵，在于通過激素組合的誘導(dǎo)實(shí)現(xiàn)卵泡發(fā)育和排卵的同步性以及準(zhǔn)確預(yù)測(cè)排卵時(shí)間。隨著B超圖像技術(shù)發(fā)展和設(shè)備升級(jí)，實(shí)現(xiàn)卵泡發(fā)育過程的可視化動(dòng)態(tài)檢測(cè)成為可能。文內(nèi)在介紹了超聲波檢查技術(shù)及國內(nèi)外B超技術(shù)在母豬繁殖領(lǐng)域的應(yīng)用研究進(jìn)展基礎(chǔ)上，總結(jié)了本研究團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用B超檢測(cè)技術(shù)在定時(shí)輸精母豬卵泡發(fā)育研究中的初步結(jié)果。

1 超聲波檢查技術(shù)

超聲波檢查是運(yùn)用超聲波的物理特性及動(dòng)物體組織的聲學(xué)特性，對(duì)動(dòng)物體組織器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能狀態(tài)作出判斷的一種非創(chuàng)傷性檢查。它通過脈沖電流引起超聲探頭同時(shí)發(fā)射多束超聲波，在一個(gè)斷面上進(jìn)行探測(cè)，并利用超聲波的反射，經(jīng)探頭轉(zhuǎn)換為脈沖電流信號(hào)，在顯示屏上形成明暗亮度不同的光點(diǎn)來顯示被探查部位的一個(gè)切面斷層圖像［1］。臨床上常用的檢查診斷頻率在1～10 MHz之間，超聲信號(hào)經(jīng)處理之后，在顯示器上可顯示的波形有A型、B型、M型和多普勒型。

1.1 B型超聲的原理

B型超聲是根據(jù)機(jī)體組織不同的聲阻抗，形成不同的回聲反射，將實(shí)質(zhì)性、液性或含氣性組織區(qū)分開來，并能直觀地顯示組織的大小和內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。

超聲的發(fā)射和接收，以及電聲和信號(hào)的轉(zhuǎn)換都是由探頭完成，又稱為換能器。根據(jù)產(chǎn)生聲像圖的不同，可以分為扇形換能器、線陣換能器和凸陣換能器［2-4］。凸陣換能器和扇形換能器屬于低頻率探頭1～5 MHz，穿透性較好，與皮膚接觸小，一般不需要除毛，凸陣換能器有相對(duì)較高的近場(chǎng)分辨率，不足的是二者所產(chǎn)生的聲像圖遠(yuǎn)場(chǎng)較為發(fā)散，比較適合探測(cè)胸腹部較深的器官。線陣換能器屬于高頻率探頭，分辨率比較高，但穿透性稍差，與皮膚接觸面積較大，比較適合探測(cè)淺表器官。因此，應(yīng)根據(jù)動(dòng)物的體型和探測(cè)的部位選擇合適的探頭類型和頻率，并適度調(diào)節(jié)增益和動(dòng)態(tài)范圍，來達(dá)到超聲探測(cè)的目的。

1.2 B型超聲儀的使用方法

因聲波的傳播在遇到較大的物體是會(huì)產(chǎn)生反射、折射和透射，而遇到較小的結(jié)構(gòu)是會(huì)產(chǎn)生散射和發(fā)散等。因此，在操作時(shí)應(yīng)盡量使檢查換能器垂直于被檢部位，以減少聲波在傳播中的流失。為了能完全探查被檢組織和器官，應(yīng)盡可能讓動(dòng)物采取自然站立姿勢(shì)，采取連續(xù)平行切面掃描和扇形掃描相結(jié)合的手法。豬卵泡圖像B超掃描方法主要包括體外檢查法、陰道檢查法和直腸檢查法。因豬的個(gè)體較大，子宮頸較長，一般不用陰道檢查。直腸檢查所獲得的圖像較為清晰，但是腸內(nèi)糞便容易干擾聲束的通過，探頭的活動(dòng)也不靈活。而豬腹部被毛較少，體外腹部掃描則簡(jiǎn)便易行，還可多角度觀察，也不會(huì)影響?zhàn)B殖場(chǎng)日常的工作，只是分辨率不及直腸檢查高。

2 B超技術(shù)在母豬繁殖應(yīng)用研究進(jìn)展

20世紀(jì)60年代，超聲診斷開始在動(dòng)物上應(yīng)用于妊娠診斷、疾病診斷、輔助授精等。

2.1 B超在妊娠檢測(cè)中的應(yīng)用

1983年，Inaba et al.首 次 成 功證明B超用于豬的妊娠診斷［5］，隨后也多次證明B超優(yōu)于其他方法。據(jù)報(bào)道，豬妊娠15 d時(shí)，妊娠囊的直徑約為4.0 mm，在18～22 d時(shí)直徑為10 mm［6］。因此，通過超聲通常最早在18 d時(shí)能檢測(cè)到［7］。胚胎的心跳大約在妊娠21～35 d之間，此時(shí)比較適合確定胚胎的存活率［8］。我國在1996年首次從加拿大批量引進(jìn)AMI-900 型獸用 B 超，由此掀起了B超診斷技術(shù)推廣應(yīng)用的熱潮。田超［9］應(yīng)用B超對(duì)60頭母豬進(jìn)行早孕的連續(xù)檢查（配種后第15～25 d），發(fā)現(xiàn)在妊娠后第18 d可以探測(cè)到妊娠囊，而在第22 d時(shí)可以100%查出妊娠囊，通過此方法可以有效縮短未孕母豬的空懷期。

2.2 B超在卵巢疾病檢查中的應(yīng)用

引起豬繁殖障礙的因素有很多，其中卵巢機(jī)能障礙較為常見，如卵巢發(fā)育不全、萎縮、持久黃體或囊腫等，可引起母豬不排卵、不發(fā)情，降低了母豬的繁殖力。通過超聲波檢查可以診斷豬卵巢囊腫，其中，卵泡囊腫圖像呈現(xiàn)其直徑較大、壁薄、光滑的無回聲結(jié)構(gòu)，而黃體囊腫是卵泡囊腫壁發(fā)生黃體化，厚度超過3 mm的囊腔狀結(jié)構(gòu)。

2.3 B超在卵泡發(fā)育和排卵動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

卵泡發(fā)育是指卵泡由原始卵泡成為初期卵泡、次級(jí)卵泡、三級(jí)卵泡和成熟卵泡的生理過程，是一個(gè)形態(tài)變化 的 過 程［10］。A Szczebiotet et al［11］在350頭母豬場(chǎng)篩選40頭（20頭經(jīng)產(chǎn)母豬和20頭初產(chǎn)母豬）利用5.0 MHz的線陣探頭進(jìn)行B超監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)約有20%的母豬在斷奶日觀察到1～2 mm的卵泡，斷奶后4～5 d母豬出現(xiàn)發(fā)情，經(jīng)產(chǎn)母豬卵泡直徑為(5.23±1.36) mm，顯著大于初產(chǎn)母豬（3.42±1.87 mm）；經(jīng)產(chǎn)母豬排卵卵泡的直徑(7.81±1.26) mm，也顯著大于初產(chǎn)母豬（6.06±1.77 mm）；10%的母豬卵巢異常，主要是卵泡囊腫和卵泡發(fā)育不良（直徑＜4～5 mm）。R.V.Knox et al［12］通過直腸超聲檢查研究不同劑量triptorelin對(duì)經(jīng)產(chǎn)母豬同期排卵的影響，發(fā)現(xiàn)TG-200處理組在激素處理后48 h的排卵率極顯著高于對(duì)照組，排卵的同期化率超過80%。因此，可以通過超聲波觀察卵泡的變化，來有效指導(dǎo)同期發(fā)情和排卵。

圖1 初產(chǎn)母豬定時(shí)輸精和卵泡檢測(cè)方案

圖2 不同時(shí)期卵巢檢測(cè)圖像

3 B超監(jiān)測(cè)技術(shù)在母豬定時(shí)輸精技術(shù)研究中的應(yīng)用

2018年初，本團(tuán)隊(duì)在華北某豬場(chǎng)對(duì)在自然發(fā)情和激素處理?xiàng)l件下的初產(chǎn)母豬卵巢上的卵泡生長發(fā)育、排卵進(jìn)行了圖像跟蹤監(jiān)測(cè)，同時(shí)對(duì)不同廠家激素制劑誘導(dǎo)的定時(shí)輸精的效果進(jìn)行了初步分析。定時(shí)輸精和卵泡檢測(cè)方案如圖1所示：

試驗(yàn)觀察到初產(chǎn)母豬斷奶后的自然發(fā)情靜立的比例較低，僅有56%。定時(shí)輸精處理后，不同廠家激素處理的靜立表現(xiàn)存在差異，國產(chǎn)激素1組靜立豬比例顯著提高，其他兩組靜立與對(duì)照組沒有差異。定時(shí)輸精處理后，母豬全部參加配種，配種率100%，而對(duì)照組僅有靜立表現(xiàn)的母豬能夠參配，配種率為56%，顯著低于定時(shí)輸精組。28 d妊娠診斷后，以斷奶母豬頭數(shù)為基數(shù)計(jì)算各試驗(yàn)組的參配母豬妊娠率，對(duì)照組和國產(chǎn)激素2組，顯著低于國產(chǎn)激素1組和進(jìn)口激素組。結(jié)果表明，定時(shí)輸精可以顯著提高斷奶母豬的配配率與參配母豬妊娠率，不同廠家的激素處理效果存在差異（見表1）。

從斷奶開始通過卵泡圖像檢測(cè)測(cè)量卵泡直徑發(fā)現(xiàn)：斷奶0～1 d，61頭母豬卵泡平均直徑為2.00 mm，僅11頭卵泡直徑達(dá)到3 mm以上。而根據(jù)國外文獻(xiàn)報(bào)道，同期的母豬卵巢上卵泡平均直徑為3～4 mm。本次試驗(yàn)中，對(duì)照組斷奶第3 d，平均卵泡直徑為3 mm；定時(shí)輸精組激素處理后斷奶第2 d，平均卵泡直徑達(dá)到3 mm。斷奶第4 d（即注射GnRH當(dāng)天），根據(jù)國外文獻(xiàn)，自然發(fā)情母豬卵巢上卵泡的平均直徑為6～6.5 mm。本次試驗(yàn)中，對(duì)照組斷奶第4 d，平均卵泡直徑4.57 mm；定時(shí)輸精組激素處理后，平均卵泡直徑5.02 mm。這些結(jié)果表明，參加試驗(yàn)的初產(chǎn)母豬斷奶后卵泡直徑小卵泡發(fā)育啟動(dòng)滯后，定時(shí)輸精處理對(duì)于卵泡發(fā)育滯后有一定的改善效果。試驗(yàn)中注射GnRH時(shí)，卵泡直徑偏小，GnRH后24 h內(nèi)，母豬提前排卵比例較高（38.46%～68.75%）（見圖2、表2）。

表1 華北某豬場(chǎng)初產(chǎn)母豬定時(shí)輸精技術(shù)與B超監(jiān)測(cè)情況

表2 定時(shí)輸精處理后卵泡直徑與排卵時(shí)間的初步分析

Noguchi等人（2010）研究表明，母豬斷奶后12 h，促黃體生成素（LH）開始出現(xiàn)高頻低峰值分泌模式，對(duì)卵泡發(fā)育的啟動(dòng)至關(guān)重要。在這個(gè)階段缺少LH分泌的母豬通常會(huì)呈現(xiàn)卵泡發(fā)育遲緩、發(fā)情推遲、不發(fā)情等繁殖障礙問題。由營養(yǎng)、熱應(yīng)激等因素導(dǎo)致的母豬乏情以及后備母豬不發(fā)情問題，可能與LH內(nèi)分泌水平較低相關(guān)。

4 小結(jié)

B超的卵泡檢測(cè)技術(shù)在母豬定時(shí)輸精研究中已取得初步效果：

1）應(yīng)用B超技術(shù)對(duì)母豬卵巢進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)，可以直觀地獲得卵泡發(fā)育和排卵的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律；有助于分析母豬卵泡發(fā)育的基礎(chǔ)狀況、發(fā)情狀況和配種時(shí)機(jī)；

2）應(yīng)用B超技術(shù)有助于分析外源激素處理對(duì)卵泡發(fā)育影響及排卵同步化的效果，在新的調(diào)控藥物應(yīng)用與定時(shí)輸精程序改進(jìn)方面，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。