Ulnar subtrochlear sclerosis - radiographic quantification and association with elbow dysplasia

Data
2021-10-21
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Resumo
Elbow dysplasia (ED) is a heritable multi-factorial developmental orthopaedic disease that commonly affects medium to large breed young dogs and leads to osteoarthritis (OA) of the elbow joint. It involves complex primary pathological conditions, usually affecting both elbows, many times with differing severity. Elbow dysplasia is considered the most frequent cause of persistent forelimb lameness in dogs and is many times a damning condition to both the patient and the owner since the long-term prognosis is often poor. To remove affected animals from breeding and reduce the incidence of the disease, most European kennel clubs use screening programmes according to the radiographic grading guidelines of the International Elbow Working Group (IEWG). It differentiates elbow joints according to primary lesions and secondary OA based on the analysis of the respective radiographs. Elbows are graded as normal (grade 0) or dysplastic, which then ranges from grade 1 to grade 3 dysplasia based on the severity of the degenerative changes. One of the IEWG’s scoring criteria is the presence of bone sclerosis. Recognized as an early imaging sign of ED, there is evidence of a relationship between sclerosis and medial coronoid disease (MCD), however, few studies investigated the association of ED scoring on breeding schemes and quantitative sclerosis of the elbow joint. The aim of this master thesis was therefore to investigate if the screening results are well associated with the results of a new quantitative method for measuring radiographic sclerosis on elbow joints. This manuscript was structured in different parts: first a review about the elbow sclerosis scientific background and the essential aims for our research work; secondly our research work. In the research part data from the official ED screening programme from the Danish Kennel Club (DKC) database were used, and 80 dogs and their screening records were selected, divided into the following groups, with a normal left elbow joint, and a dysplastic right one: 0:0; 0:1; 0:2; 0:3. Digital mediolateral (ML) elbow views were imported into ImageJ software and the mean pixel intensity of three regions of interest on subtrochlear ulnar bone were evaluated. Results showed that on elbows considered dysplastic (especially those graded 2 or 3) according to the IEWG’s guidelines, have increased bone density (sclerosis) on the ulnar subtrochlear area and that that sclerosis can be quantified, possibly improving the precision of screening scores in the future or to be used to establish a more accurate treatment approach or prognosis, when identifying elbow disease in a clinical setting. The conclusions are that the method for measuring sclerosis on canine joints is still very subjective nowadays, and even though our objective method for this purpose proved the hypothesis that dysplastic elbows had more sclerosis in quantitative terms, the differences in sclerosis between grades were very slight, thus, the results from this thesis should be interpreted carefully and research is needed with a more complete data to validate the results from this thesis.
A displasia do cotovelo (DC) é uma doença ortopédica multifatorial hereditária que comumente afeta cães jovens de raças médias e grandes e leva à osteoartrite (OA) da articulação do cotovelo. Envolve condições patológicas primárias complexas, que geralmente afetam ambos os cotovelos, muitas vezes com gravidade diferente. A DC é considerada a causa mais frequente de claudicação persistente do membro anterior e muitas vezes é uma condição prejudicial tanto para o paciente quanto para o proprietário, uma vez que o prognóstico em longo prazo costuma ser mau. Para remover os animais afetados da reprodução e reduzir a incidência da doença, a maioria dos clubes de canis europeus usa programas de despiste de acordo com as diretrizes de classificação radiográfica do International Elbow Working Group (IEWG). Este diferencia as articulações de acordo com as lesões primárias e a OA secundária com base na análise das respetivas radiografias. Os cotovelos são classificados como normais (grau 0) ou displásicos, que variam de grau 1 a grau 3 com base na gravidade das alterações degenerativas. Um dos critérios de pontuação do IEWG é a presença de esclerose óssea. Reconhecido como um sinal de imagem precoce de DC, há evidências de uma relação entre esclerose e doença coronoide medial (DCM), no entanto, poucos estudos investigaram a associação da pontuação de DC em esquemas de reprodução e a respetiva análise quantitativa da esclerose da articulação do cotovelo. O objetivo desta tese de mestrado foi, portanto, investigar se os resultados do despiste estão bem associados aos resultados de um novo método quantitativo de mensuração da esclerose radiográfica nas articulações do cotovelo. Este manuscrito foi estruturado em diferentes partes: primeiramente uma revisão sobre a base científica da esclerose do cotovelo e os objetivos essenciais para nosso trabalho de investigação; em segundo lugar, o nosso trabalho de investigação. Na parte de investigação foram usados dados do programa de triagem oficial de DC do banco de dados do Danish Kennel Club (DKC), e 80 cães e os seus registos de despiste foram selecionados, divididos nos seguintes grupos, com uma articulação do cotovelo esquerdo normal e uma direita displásica: 0: 0; 0: 1; 0: 2; 0: 3. As imagens radiográficas digitais das articulações em projeções mediolaterais foram importadas para o software ImageJ e a intensidade de pixel média de três regiões de interesse no osso subtroclear ulnar foi avaliada. Os resultados mostraram que em cotovelos considerados displásicos (especialmente aqueles com pontuação 2 ou 3) de acordo com as diretrizes do IEWG, apresentam aumento da densidade óssea (esclerose) na área subtroclear ulnar e que essa esclerose pode ser quantificada, possivelmente melhorando a precisão dos resultados de despiste no futuro ou para ser usado para estabelecer uma abordagem de tratamento ou prognóstico mais precisa, ao identificar a DC num ambiente clínico. As conclusões são que o método de medição da esclerose nas articulações caninas ainda é muito subjetivo atualmente, e embora nosso método objetivo comprovasse a hipótese de que cotovelos displásicos apresentavam mais esclerose em termos quantitativos, as diferenças da esclerose medida entre os graus foram muito pequenas, daí que os resultados desta tese devam ser interpretados com cautela e são necessárias pesquisas com dados mais completos para validar os resultados da mesma.
Descrição
Dissertação de Mestrado Integrado em Medicina Veterinária
Palavras-chave
elbow dysplasia , radiography
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