Canine hip dysplasia: diagnosis optimization and radiographic examination without human exposure to ionizing radiation

Data
2021-04-27
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Resumo
A displasia da anca (DA) canina é uma doença osteoarticular de elevada prevalência em algumas raças, cujo diagnóstico precoce é importante na prevenção da doença. A maior parte das várias organizações mundiais efetuam o diagnóstico e a classificação da DA em animais adultos, com base em radiografias obtidas na projeção ventrodorsal convencional. O objetivo primário do rastreio radiográfico é excluir da reprodução indivíduos com sinais radiográficos da doença, uma vez que estão diretamente associados com predisposição genética ao desenvolvimento de DA. Apesar de vários trabalhos científicos apontarem a lassidão articular (LA) como o fator primário de risco para o desenvolvimento de DA, não é realizado rotineiramente pelas principais organizações mundiais nenhum exame radiográfico para avaliação da LA através da medição do índice de distração (ID). O método radiográfico de avaliação da LA mais utilizado, o PennHIP apresenta algumas limitações de ordem prática e económica. Anualmente são realizados mundialmente milhares de exames radiográficos no rastreio da DA. Para atingir a qualidade radiográfica necessária, o animal é posicionado na mesa de raios-x pelo médico veterinário, expondo-o a radiação ionizante potencialmente prejudicial. Este trabalho teve o objetivo de validar as metodologias “Displasia da Anca Sem exposição humana à RADiação ionizante” DASRAD, constituída por um conjunto de acessórios radiográficos denominados, Dis-UTAD (distrator da anca patenteado pela UTAD, nº 107372), Pos-UTAD (posicionador de fémures patenteado pela UTAD nº 108485) e ProUTAD (pronador de fémures, pedido da patente pela UTAD nº 110720), desenvolvidos pela equipa liderada pelo Professor Doutor Mário Ginja da Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, que em conjunto permitem a realização dos exames radiográficos de despiste de DA sem exposição humana à radiação ionizante. Paralelamente, foi desenvolvida uma nova ferramenta de software informático semiautomático (SAPOIM, pedido de patente da UTAD nº 110830) para avaliação da LA passiva da articulação coxofemoral. Para testar a viabilidade do SAPOIM, a LA da articulação coxofemoral de 230 articulações foi estimada por 2 avaliadores (um com treino prévio e outro sem treino) na projeção de distração, através da medição do ID em 2 sessões independentes e as leituras obtidas foram comparadas com os resultados do exame oficial enviado para o PennHIP Analysis Center. Os resultados sugerem que o SAPOIM pode ser utilizado com segurança na medição do ID, por avaliadores treinados, uma vez que mostra uma adequada repetibilidade e reprodutibilidade das medições oficiais. Para a avaliação da eficácia do Dis-UTAD comparou-se numa primeira fase a qualidade técnica das radiografias (posicionamento pélvico) e a distração obtida usando o PennHIP e o Dis-UTAD em 104 cães. Os resultados obtidos sugerem que o posicionamento pélvico e a LA promovido pelo Dis-UTAD é semelhante aos resultados obtidos pelo PennHIP. Numa segunda fase, com o objetivo de determinar a fiabilidade da medição do ID na radiografia de stress utilizando o Dis-UTAD como forma de prever o desenvolvimento de DA na idade adulta, foi realizado um trabalho de acompanhamento em 34 animais: Numa primeira fase os animais foram radiografados com o Dis-UTAD entre os 4 e os 12 meses e calculado o ID das 68 articulações e após os 12 meses os mesmos animais foram radiografados usando a projeção coxofemoral ventrodorsal convencional e classificadas as 68 articulações da anca pelo sistema de classificação da Federação Cinológica Internacional. Também neste estudo os resultados sugerem que o Dis-UTAD pode ser utilizado com confiança para se prever o desenvolvimento de DA, no exame radiográfico de stress para avaliação precoce de LA. Para a avaliação da eficácia do Pro-UTAD comparou-se a qualidade técnica da radiografia ventrodorsal convencional através da comparação de variáveis de posicionamento, rotação pélvica e índice de deslocamento patelar, e de parâmetros de DA, ângulo de Norberg e categoria de sub luxação da anca, em 65 cães radiografados num primeiro exame utilizando o posicionamento manual realizado pelo veterinário, e num segundo exame utilizando o ProUTAD no posicionamento dos animais. Os resultados permitiram concluir que o Pro-UTAD é fiável para o posicionamento radiográfico convencional para o diagnóstico de DA. Para a avaliação da eficácia do Pos-UTAD, realizaram-se sequencialmente duas radiografias de distração em 15 cães, uma com posicionamento manual pelo examinador e a outra com o Pos-UTAD, ambas utilizando o Dis-UTAD. Os resultados permitiram-nos concluir que o ID obtido utilizando o Pos-UTAD são equivalentes aos medidos nas radiografias obtidas com o posicionamento manual pelo examinador. Em conclusão este trabalho permitiu comprovar cientificamente a funcionalidade do novo software especial SAPOIM e da metodologia DASRAD. O software SAPOIM torna a avaliação radiográfica da anca dos cães mais rápida, económica e acessível a todos os médicos veterinários interessados. A metodologia DASRAD permite ainda evitar a exposição humana à radiação ionizante não só para a obtenção de radiografias da anca em distração em animais jovens como também para a obtenção de radiografias da anca convencionais em animais adultos.
Canine hip dysplasia (HD) is a high prevalence osteoarticular disease. Early diagnosis is essential for disease prevention and several world organizations carry out the diagnosis and classification of HD based on the analysis of radiographs obtained in conventional ventrodorsal hip extended (VDHE) view. The primary objective of these programs is to exclude individuals with genetic predisposition to development of HD from breeding. Although several scientific studies have pointed out hip laxity (HL) as the primary risk factor of HD, no radiographic exam is carried out by the main world screening organizations to assess HL by calculating the distraction index (DI). The Pennsylvania Hip Improvement program (PennHIP) is the most popular method of measuring the DI, but this exam presents some practical and economical limitations. It should also be noted that in the HD screening, to achieve the hight technical quality required, the animals are positioned by the veterinarians, exposing them to potentially harmful ionizing radiation. The objective of the present work was to test the DASRAD methodology (Hip Dysplasia without human exposure to RADiation), consisting of a set of three radiographic accessories: Dis-UTAD (hip distractor patented by UTAD, nº 107372), Pos-UTAD (femur positioner patented by UTAD nº 108485) and Pro-UTAD (femur pronator, patent application by UTAD nº110720), developed by our team led by Professor Mário Ginja of University of Trás-osMontes e Alto Douro, that allow the performing of HD radiographic screening without human exposure to ionizing radiation. At the same time, a new semiautomatic computer software tool (SAPOIM, patent application by UTAD nº 110830) was developed to assess passive HL. To test the reliability of the new computer software tool, the HL of 230 joints was estimated in the assessment of the distraction view using this software by two evaluators, one with previous training and another untrained, in measuring the DI in two independent reading sessions. The DI obtained were compared with the results of the official exam sent to the PAC. The results suggest that this new measurement tool can be safely used in the measurement of the DI by trained evaluators, since it shows an adequate repeatability and reproducibility of official ID measurements. The effectiveness of Dis-UTAD was accessed in two phases. In the first phase, the technical quality of the radiographs (pelvic positioning) and the DI obtained using PennHIP and Dis-UTAD in 104 dogs were compared. The results obtained suggest that the pelvic positioning and HL promoted by Dis-UTAD are similar to those obtained by PennHIP. In the second phase of this study, in order to determine the reliability of the measurement of the DI on the distraction radiography using Dis-UTAD, as a way of predicting the development of moderate to severe HD after 12 months of age, the DI of 68 joints (34 dogs) was calculated between 4 and 12 months and the same dogs were radiographed and classified by the FCI scoring system after 12 months. The results suggest that the Dis-UTAD can be used with confidence to predict the development of HD in the distraction radiograph exam for early assessment of HL. To assess the effectiveness of Pro-UTAD, the technical quality of the conventional VDHE view radiographic exam was evaluated by comparing the positioning variables, pelvic rotation and patellar displacement index, and the HD parameters, Norberg Angle and hip subluxation categories (SC), in 65 dogs radiographed in a first examination using manual positioning by the examiner and in a second examination using Pro-UTAD to positioning the animals. Pro-UTAD showed reliability in dog`s positioning on X-ray table to perform the VDHE view, used to evaluate the HD grade To assess the effectiveness of Pos-UTAD, 15 dogs sequentially performed 2 distraction radiographic exams, one with manual positioning by the examiner and the other using PosUTAD, using in both the Dis-UTAD. The results allowed us to conclude that the DI obtained using Pos-UTAD are equivalent to those measured on the radiographs obtained with manual positioning by the examiner. This work proves the functionality of the new dedicated software (SAPOIM) and of the DASRAD methodology. SAPOIM software makes the evaluation of HL less time consuming more economical and available to all interested veterinarians. The DASRAD methodology also makes it possible to avoid human exposure to ionizing radiation, not only in the distraction radiographic exam in young animals, but also in the VDHE view in adults. This work opens the way for the use of DASRAD methodology in early HL assessment and in conventional HD screening.
Descrição
Original thesis presented by Ana Paula Portela Álvaro Santana at the University of Trás-os-Montes and Alto Douro, to obtain the doctor´s degree on Veterinary Science
Palavras-chave
Displasia anca canina , índice de distração
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