Função de densidade de probabilidade do número de embriões produzidos por doadoras da raça Nelore

Several models have been developed to evaluate reproductive status of cows through concentration of progesterone in milk, the effect of sex selection in the commercial production of herds and bioeconomic performance of the multiple ovulation and embryo transfer system in select herds. However, models describing the production of embryos in superovulated females have yet to be developed. A probability density function of the number of embryos collected by donors of the Nelore breed was determined. Records of 61,928 embryo collections from 26,767 donors from 1991 to 2005 were analyzed. Data were provided by the Brazilian Association of Creators of Zebu and Controlmax Consultoria e Sistemas Ltda. The probability density function of the number of viable embryos was modeled using exponential and gamma distributions. Parameter fitting was carried out for maximum likelihood using a non-linear gradient method. Both distributions presented similar level of precision: root mean square error (RMSE) = 0.0072 and 0.0071 for the exponential and gamma distributions, respectively; both distributions are thus deemed suitable for representing the probability density function of embryo production by Nelore females.Diversos modelos têm sido desenvolvidos para avaliar o estado reprodutivo de vacas por meio da concentração de progesterona no leite, o efeito da seleção do sexo na produção comercial de rebanhos e o desempenho bioeconômico da ovulação múltipla e transferência de embriões em rebanhos selecionados. No entanto, modelos que descrevem a produção de embriões em fêmeas superovulados ainda têm de ser desenvolvidos. Uma função de densidade probabilidade para o número de embriões viáveis recuperados de doadoras da raça Nelore foi determinada. Dados de 61.928 coletas de 26.767 doadoras entre 1991 e 2005 foram analisados. Os resultados foram fornecidos pela Associação Brasileira de Criadores de Zebu (ABCZ) e pela empresa Controlmax Consultoria e Sistemas Ltda.. A densidade probabilidade do número de embriões viáveis foi modelada utilizando as funções exponencial e gama. A determinação dos parâmetros foi executada utilizando o critério de máxima verossimilhança em um método de gradiente não linear. Ambas distribuições permitiram similar nível de precisão: raiz do erro quadrático médio (RMSE) = 0.0072 e 0.0071 para a distribuição exponencial e gama, respectivamente. Tanto a distribuição exponencial quanto a gama foram adequadas para representar a função de densidade probabilidade da produção de embriões para doadoras da raça Nelore

ULTRASSONOGRAFIA DOPPLER EM OVELHAS

The use of B-mode ultrasound technique, as a little invasive tool in animal reproduction, has undergone a significant evolution in research and practice. In farm animals, its use is practically concentrated on reproductive management. Although conventional B-mode ultrasonography has undergone technological advances, it does not allow access to organ function information, as demonstrated by vascular perfusion. In sheep, the study of the hemodynamics and functionality of the uterus, ovary and its structures can be useful to assess reproductive programs viability and, therefore, exhibit economic impact when using the color or pulsed (or spectral) modality of doppler ultrasound. Doppler ultrasonography is based on the Doppler effect in which the frequencies of the ultrasound beams reflected by the erythrocytes in motion vary as the cells move at different speeds. A lot of strategies have been presented using this technology, related to reproduction of sheep animals, in farm conditions. Applications are based on the evaluation of pregnancy, uterine hemodynamics, luteal functionality and responses to superovulation, among others. This work aimed to present aspects regarding to applications of spectral and color doppler ultrasound in sheep reproduction.O uso da técnica de ultrassonografia em modo B, como uma ferramenta pouco invasiva na reprodução animal, passou por uma evolução significativa na pesquisa e na prática. Na exploração comercial de animais de produção seu uso é, praticamente, concentrado ao manejo reprodutivo. Embora a ultrassonografia convencional em Modo B tenha passado por avanços tecnológicos esta não possibilita o acesso às informações da função do órgão, demonstradas pela perfusão vascular. Em ovelhas, o estudo da hemodinâmica e funcionalidade do útero, ovário e suas estruturas podem ser úteis para avaliar a viabilidade de programas reprodutivos e, por conseguinte, exibirem impacto econômico diante do uso da modalidade colorida ou pulsada (ou espectral) da ultrassonografia doppler. A ultrassonografia doppler é baseada no efeito Doppler na qual as frequências dos feixes de ultrassom refletidos pelos eritrócitos em movimento variam conforme as células se movem com diferentes velocidades. No tocante a reprodução de ovelhas, uma série de estratégias tem sido apresentadas para uso desta tecnologia, dada a necessidade e intempéries apresentadas a campo. Suas principais aplicações baseiam-se na avaliação da gestação, hemodinâmica uterina, funcionalidade luteal e respostas à superovulação, dentre outras. O presente trabalho teve como objetivo apresentar os aspectos relacionados ao uso e aplicações da ultrassonografia doppler espectral e colorida na reprodução de ovelhas

Otimização econômica do número de receptoras em programas de transferência de embriões em bovinos

Purchase and maintenance of recipient females account for a large proportion of the costs and determine the number of calves that can be produced in an embryo transfer program. However, the large variability of embryo production by the donors and the need to purchase and synchronize the recipients before knowing the number of embryos collected make it difficult for the decision maker to identify the ideal number of recipient females to allocate. An ex-ante evaluation to determine the optimal number of recipient females was carried out through a sensitivity analysis for the ratio between the number of recipients and donors in a simulation model. The variability for the number of embryos collected was accounted for by applying the Monte Carlo simulation technique, assuming normal distribution and known values for mean and variance. The simulation considered monthly intervals between collections, during a 24 months program. The effect of embryo freezing on the number of pregnancies was considered by introducing a stock of frozen embryos into the mathematical model. Optimal recipient/donor ratio and the cost per pregnancy were compared for three recipient synchronization protocols (prostaglandin, progesterone - P4 and Ovsynch), based on the expected performance for synchronization, conception and transfer/treated rates for each protocol. Stochastic simulation associated with sensitivity analysis was effective in identifying the optimal donor to recipient ratio. Freezing embryos is effective to reduce the operational costs per pregnancy. The estimated optimal recipient/donor ratio was 20 for prostaglandin and 16.7 for the other protocols. The P4 protocol, although the most expensive, resulted in the lowest pregnancy cost estimation followed by prostaglandin and Ovsynch.A aquisição e manutenção de receptoras representam grande proporção dos custos e determinam o número de produtos gerados em um programa de transferência de embriões. Entretanto, a grande variabilidade na produção de embriões e a necessidade de adquirir e sincronizar receptoras antes de conhecer o número de embriões na coleta geram dificuldades na identificação do número ideal de receptoras pelo tomador de decisão. Nesse contexto, uma avaliação ex-ante para determinação do número ótimo de receptoras foi realizada por meio de análise de sensibilidade para a razão entre o número de receptoras e de doadoras em um modelo de simulação. Considerou-se a variabilidade no número de embriões coletados aplicando-se a técnica de simulação de Monte Carlo, assumindo-se distribuição normal com média e variância do número de embriões viáveis conhecidos. Consideraram-se coletas e transferências de embriões em intervalos mensais durante um período de 24 meses. O efeito do congelamento de embriões no número de prenhezes foi representado modelando-se a dinâmica de um estoque de embriões congelados. Foram comparados a razão ótima entre receptoras e doadoras e o custo por prenhez de três protocolos de sincronização de receptoras (prostaglandina, Progesterona P4 e Ovsynch) com base em suas respectivas taxas de sincronização, aptidão e prenhez. A simulação estocástica associada com análise de sensibilidade foi efetiva em identificar a razão receptora / doadora ideal. O congelamento de embriões foi efetivo para reduzir o custo por prenhez. A razão ótima de receptoras por doadora foi afetada pelo protocolo de sincronização, sendo de 20 para a prostaglandina e de 16,7 para os demais protocolos. Apesar do maior custo, o protocolo P4 resultou na menor estimativa de custo por prenhez seguido pelo protocolo utilizando prostaglandina e pelo protocolo Ovsynch

MODELAGEM BIOECONÔMICA DA TRANSFERÊNCIA DE EMBRIÕES EM BOVINOS

O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo matemático orientado a eventos de simulação, para auxiliar tomadas de decisão relativas à transferência de embriões em bovinos, considerando-se as dinâmicas de dois componentes da transferência de embriões: receptoras e embriões. Na simulação, não se avaliaram respostas individuais de doadoras a coletas consecutivas e eventos correspondentes na transferência de embriões. Simulou-se o mesmo protocolo para superovulação a todas as doadoras. Receptoras foram sincronizadas simulando-se o uso de prostaglandina. O número de embriões viáveis produzido por doadora e sua variabilidade tiveram como base um processo aleatório de simulação de Monte Carlo, que pressupôs uma distribuição exponencial negativa de densidade de probabilidade. Custos e receitas foram inseridos no modelo por meio de um cenário-base para calcular indicadores econômicos de rentabilidade. A análise sugeriu a impraticabilidade da atividade, se realizada diante do cenário proposto (VPL – R$: 57.596,69). A partir do cenário proposto, o custo médio estimado foi de R$ 1.178,19, e de R$ 980,03, para se obter uma prenhez a partir de uma situação otimizada, sugerida pelo modelo (5/100; 5/190). PALAVRAS-CHAVES: Otimização, receptoras, simulação, transferência de embriões, viabilidade econômica

Deterministic and stochastic models to embryo transfer programs in bovine

The aim of this study was to evaluate deterministic and stochastic models to get decision support to embryo transfer programs in bovine. The number of recipient that minimize cost per pregnancy was carried out through sensibility analysis in a mathematical model. The number of embryos collected was accounted for by a Monte-Carlo simulation. The embryos variability and economic costs related to recipient maintenance at the system were evaluated. It was compared results from stochastical models to deterministic equations. Results showed that simulation in embryo transfer is particular important when exists high variability in number of embryos collected, few number of donors and low recipient maintenance costs

ANÁLISE DA PRODUÇÃO DE EMBRIÕES NA FERTILIZAÇÃO IN VITRO E TRANSFERÊNCIA DE EMBRIÕES PARA DOADORAS NELORE

Ajustou-se uma função de densidade probabilidade para o número de embriões viáveis produzidos após fertilização in vitro em doadoras da raça Nelore, a partir de dados fornecidos pela Associação Brasileira de Criadores de Zebu (ABCZ), referente à análise de 20.619 doadoras, 71.602 aspirações e um total de 509.643 embriões. Modelou-se a densidade probabilidade do número de embriões viáveis mediante a função exponencial, executando-se a determinação dos parâmetros por meio da máxima verossimilhança, em um método de gradiente não linear. O nível de precisão obtido foi de RMSE = 0,040 e R2 = 0,98, para a representação da probabilidade do número de embriões viáveis produzidos por doadoras Nelore na técnica de fertilização in vitro(FIV). Para comparar os modelos (curvas de probabilidade de transferência de embriões ajustada por Beltrame, em 2006, e de FIV, neste trabalho), aplicou-se a técnica de comparação de curvas com o teste F (Silva e Azevedo, 2002). Não foram encontradas diferenças entre as curvas do número de embriões viáveis obtidos após coleta e produzidos após aspiração de doadoras na raça Nelore. Ainda, sugere-se a existência de um fator único limitante que afete biologicamente a produção de embriões nas técnicas de transferência de embriões e fertilização in vitro. PALAVRAS-CHAVES: Banco de dados, densidade probabilidade, doadoras, simulação

Economic optimization of the number of recipients in bovine embryo transfer programs

Purchase and maintenance of recipient females account for a large proportion of the costs and determine the number of calves that can be produced in an embryo transfer program. However, the large variability of embryo production by the donors and the need to purchase and synchronize the recipients before knowing the number of embryos collected make it difficult for the decision maker to identify the ideal number of recipient females to allocate. An ex-ante evaluation to determine the optimal number of recipient females was carried out through a sensitivity analysis for the ratio between the number of recipients and donors in a simulation model. The variability for the number of embryos collected was accounted for by applying the Monte Carlo simulation technique, assuming normal distribution and known values for mean and variance. The simulation considered monthly intervals between collections, during a 24 months program. The effect of embryo freezing on the number of pregnancies was considered by introducing a stock of frozen embryos into the mathematical model. Optimal recipient/donor ratio and the cost per pregnancy were compared for three recipient synchronization protocols (prostaglandin, progesterone - P4 and Ovsynch), based on the expected performance for synchronization, conception and transfer/treated rates for each protocol. Stochastic simulation associated with sensitivity analysis was effective in identifying the optimal donor to recipient ratio. Freezing embryos is effective to reduce the operational costs per pregnancy. The estimated optimal recipient/donor ratio was 20 for prostaglandin and 16.7 for the other protocols. The P4 protocol, although the most expensive, resulted in the lowest pregnancy cost estimation followed by prostaglandin and Ovsynch

MODELAGEM BIOECONÔMICA DA TRANSFERÊNCIA DE EMBRIÕES EM BOVINOS BIOECONOMIC MODEL IN BOVINE EMBRYO TRANSFER

&lt;p&gt;O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo matemático orientado a eventos de simulação, para auxiliar tomadas de decisão relativas à transferência de embriões em bovinos, considerando-se as dinâmicas de dois componentes da transferência de embriões: receptoras e embriões. Na simulação, não se avaliaram respostas individuais de doadoras a coletas consecutivas e eventos correspondentes na transferência de embriões. Simulou-se o mesmo protocolo para superovulação a todas as doadoras. Receptoras foram sincronizadas simulando-se o uso de prostaglandina. O número de embriões viáveis produzido por doadora e sua variabilidade tiveram como base um processo aleatório de simulação de Monte Carlo, que pressupôs uma distribuição exponencial negativa de densidade de probabilidade. Custos e receitas foram inseridos no modelo por meio de um cenário-base para calcular indicadores econômicos de rentabilidade. A análise sugeriu a impraticabilidade da atividade, se realizada diante do cenário proposto (VPL – R$: 57.596,69). A partir do cenário proposto, o custo médio estimado foi de R$ 1.178,19, e de R 980,03, para se obter uma prenhez a partir de uma situação otimizada, sugerida pelo modelo (5/100; 5/190).</p><p>PALAVRAS-CHAVES: Otimização, receptoras, simulação, transferência de embriões, viabilidade econômica.</p> <p>A simulation model related to embryo transfer programs in bovine was carried out through a mathematical model directed to events, considering the dynamic of two resources: recipients and embryos. Individual answers of donors to consecutive collections and corresponding events in embryo transfer were not evaluated. The same protocol for superovulation was simulated for all the donor collections, using similar doses of hormones and drugs for all the animals. Recipients were synchronized using prostaglandin. Meantime, the number of viable embryos produced by donor and its variability were based at Monte Carlo random simulation process, which presupposed a negative exponential distribution of density of probability. Costs were inserted in the model through a basis scenery to calculate economic indicators of profitability (cost per pregnancy, Net Present Value and Internal Rate of Return). The analysis suggested the impracticality of the activity if it is carried out in the proposed scenery NPV (US - 25,042.04). An estimate average cost of US$512.25 and of US$ 426.01 was obtained by the proposed scenery to get a pregnancy at an optimized situation, (5/100; 5/190).&lt;/p&gt;&lt;p&gt;KEY WORDS: Optimization, recipients, simulation, embryo transfer, economic viability.&lt;/p&gt