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        奶牛蹄部不同部位溫度在跛行診斷中的應(yīng)用

        2021-03-10 08:32:08宋喬志遲新宇張建濤1
        關(guān)鍵詞:蹄底三角區(qū)系部

        宋喬志,遲新宇,張建濤1,*

        (1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物醫(yī)學(xué)學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150030;2.黑龍江省普通高等學(xué)校動(dòng)物普通疾病防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江 哈爾濱 150030)

        奶牛跛行是肢蹄病在臨床上最直接的表現(xiàn),嚴(yán)重危害著奶牛的健康,造成奶牛養(yǎng)殖和醫(yī)療成本的增加。同時(shí),奶牛泌乳量的減少和因疾病而過(guò)早淘汰,嚴(yán)重降低了奶牛業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,阻礙著奶牛業(yè)集約化的發(fā)展。但是,奶牛跛行的早期識(shí)別存在困難,奶牛在觀察者面前可能隱藏著跛行[1],而發(fā)現(xiàn)跛行時(shí)疾病通常會(huì)發(fā)展到較為嚴(yán)重階段[2-3],錯(cuò)過(guò)最佳治療時(shí)間;因此,跛行早期診斷可以減少疾病的損害,提高治愈率[4-6]。

        目前,紅外熱成像技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)有應(yīng)用于奶牛蹄病診斷的研究[7-9],但在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有類(lèi)似的報(bào)道。紅外線成像儀價(jià)格相對(duì)較高,非常靈敏,但在測(cè)量過(guò)程中容易受到外界因素的影響,導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果發(fā)生變化;相比之下,紅外線溫度計(jì)更加便宜、便攜、且易于使用,因此在牧場(chǎng)中有很大的應(yīng)用價(jià)值[10]。本試驗(yàn)擬通過(guò)手持式紅外線測(cè)溫儀測(cè)量奶牛右后蹄系部、外側(cè)趾遠(yuǎn)軸側(cè)蹄壁和蹄外側(cè)趾蹄底三角區(qū)的溫度,并且分析其與奶牛跛行程度的相關(guān)性,確定其診斷作用和最佳臨界值,為紅外線溫度計(jì)在奶牛跛行診斷中的應(yīng)用提供依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)儀器紅外線測(cè)溫儀(型號(hào):GM320),深圳市聚茂源科技有限公司產(chǎn)品。

        1.2 試驗(yàn)方法試驗(yàn)時(shí)間為2018年8-11月,地點(diǎn)為黑龍江省南部某奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)的修蹄區(qū)。修蹄前,奶牛移動(dòng)到修蹄區(qū)時(shí),由3名研究人員共同對(duì)奶牛進(jìn)行跛行評(píng)分,評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)采用1997年SPRECHER等[11]制定的5分制跛行評(píng)分體系。修蹄后,使用紅外測(cè)溫儀對(duì)奶牛右后蹄系部、右后蹄外側(cè)趾的遠(yuǎn)軸側(cè)蹄壁、蹄底溫度進(jìn)行測(cè)量(圖1),測(cè)量時(shí)要保證被測(cè)部位干燥且無(wú)污物覆蓋,每同一部位重復(fù)測(cè)量3次,測(cè)量時(shí)待數(shù)值穩(wěn)定后記錄讀數(shù)。本試驗(yàn)共測(cè)得165頭奶牛的蹄部溫度數(shù)據(jù)。

        A.右后蹄系部;B.右后蹄外側(cè)趾遠(yuǎn)軸側(cè)蹄壁;C.右后蹄外側(cè)趾蹄底三角區(qū)

        2 結(jié)果

        2.1 奶牛的跛行評(píng)分情況共收集了165頭奶牛跛行和蹄部溫度數(shù)據(jù)。在本次研究中跛行3分的奶牛最多,共65頭,其次是跛行2分奶牛共48頭,跛行1分牛共42頭,4分牛最少僅10頭(表1)。

        2.2 跛行程度與系部溫度的關(guān)系系部溫度隨跛行評(píng)分增加而有升高的趨勢(shì)。跛行1分奶牛與跛行2分奶牛的系部溫度間存在顯著性差異(P<0.05),跛行1分奶牛與跛行3,4分奶牛的系部溫度間存在極顯著性差異(P<0.01)(圖2)。

        圖2 跛行評(píng)分與系部溫度的關(guān)系

        2.3 跛行程度與遠(yuǎn)軸側(cè)蹄壁溫度的關(guān)系遠(yuǎn)軸側(cè)蹄壁溫度隨跛行評(píng)分增加而有升高的趨勢(shì)。跛行1分奶牛與跛行3,4分奶牛的遠(yuǎn)軸側(cè)蹄壁溫度間存極顯著性差異(P<0.01),跛行2分奶牛與跛行3,4分奶牛的遠(yuǎn)軸側(cè)蹄壁溫度間存在顯著性差異(P<0.05)(圖3)。

        圖3 跛行評(píng)分與遠(yuǎn)軸側(cè)蹄壁溫度的關(guān)系

        2.4 跛行程度與蹄底三角區(qū)溫度的關(guān)系蹄底三角區(qū)溫度隨跛行評(píng)分增加而有升高的趨勢(shì)。跛行1分奶牛與跛行3,4分奶牛的蹄底三角區(qū)溫度間存極顯著性差異(P<0.01)(圖4)。

        圖4 跛行評(píng)分與蹄底三角區(qū)溫度的關(guān)系

        2.5 健康組與跛行組間的蹄部溫度差異將跛行評(píng)分為1,2分的奶牛歸為健康組,跛行分?jǐn)?shù)≥3分的奶牛歸為跛行組,健康組共有90頭奶牛,跛行組有75頭奶牛。與健康組相比,跛行組不同部位的蹄部溫度均有升高,且兩組間存在極顯著性差異(P<0.01)(圖5)。

        2.6 利用ROC曲線分析蹄部溫度檢測(cè)跛行的效能繪制不同部位的蹄部溫度的ROC曲線(圖6),結(jié)果顯示AUC(ROC曲線下面積)由大到小分別為系部(0.730)、遠(yuǎn)軸側(cè)蹄壁(0.729)和蹄底三角區(qū)(0.697)。系部溫度的最佳臨界值為25.30℃,其敏感性和特異性為74.7%,61.3%。遠(yuǎn)軸側(cè)蹄壁溫度的最佳臨界值為18.75℃,其敏感性和特異性為82.7%,57.3%。蹄底三角區(qū)溫度的最佳臨界值為19.90℃,其敏感性和特異性為74.7%,60.0%(表2)。

        與健康組相比,**示P<0.01

        圖6 不同區(qū)域蹄部溫度預(yù)測(cè)跛行的ROC曲線

        表2 不同區(qū)域蹄部溫度預(yù)測(cè)跛行的價(jià)值評(píng)價(jià)

        3 討論

        奶牛發(fā)生肢蹄病時(shí),會(huì)表現(xiàn)出不同程度的跛行,程度嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致癱瘓。與此同時(shí),疼痛引起奶牛的食欲和采食量的下降,造成奶牛體質(zhì)量減輕和產(chǎn)奶量大幅下降,并且增加醫(yī)療成本,嚴(yán)重降低了奶牛業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。近年來(lái)的調(diào)查顯示,我國(guó)奶牛肢蹄病各地區(qū)的發(fā)病率可達(dá)到14.6%~37.6%[12-15],在被淘汰的奶牛中,有20%左右的奶牛是由肢蹄病所造成[16-17]。據(jù)報(bào)道,奶牛肢蹄病可導(dǎo)致每頭病牛每天產(chǎn)奶量平均減少1.34 kg,每個(gè)泌乳期的產(chǎn)奶量減少357~420 kg[18-19]。因此奶牛跛行問(wèn)題已經(jīng)得到牧場(chǎng)管理人員的關(guān)注。

        目前,判斷奶牛跛行及其程度主要采用已經(jīng)建立的奶牛跛行評(píng)分體系[11,20],但人工進(jìn)行跛行評(píng)分存在某些固有的缺點(diǎn)。首先,跛行評(píng)分僅限于評(píng)估由疼痛引起的步態(tài)變化,還需要對(duì)跛行的肢蹄進(jìn)行詳細(xì)的檢查,才能對(duì)疾病做出具體的診斷;其次,識(shí)別跛行早期的奶牛存在困難,出于動(dòng)物本能,奶牛在觀察者面前可能隱藏著跛行[1]。最重要的是,跛行評(píng)分是一種主觀上的評(píng)價(jià),觀察者本身和觀察者之間的一致性和可靠性存在著問(wèn)題。O’CALLAGHAN等[21]曾報(bào)道,同一觀察者對(duì)同一群奶牛進(jìn)行2次跛行評(píng)分,其2次觀察的結(jié)果只有56%是重合的;此外,不同的觀察者對(duì)同一群奶牛進(jìn)行跛行評(píng)分時(shí),觀察的結(jié)果僅37%是一致的。

        近年來(lái),紅外熱成像技術(shù)越來(lái)越多地應(yīng)用于牧場(chǎng)對(duì)奶牛跛行的早期識(shí)別和診斷。當(dāng)疾病發(fā)生在機(jī)體的某部位時(shí),該區(qū)域的血流將相應(yīng)地改變,造成局部溫度的變化,表現(xiàn)出溫度的升高或降低[22]。應(yīng)用紅外線測(cè)量蹄部溫度時(shí),主要選取在蹄冠帶或系部區(qū)域的皮膚[7,23-24]。據(jù)報(bào)道,跛行奶牛的后蹄外側(cè)趾背側(cè)蹄壁與健康奶牛相比溫度升高[25]。ALSAAOD等[7]發(fā)現(xiàn),出現(xiàn)跛行的奶牛,其與受跛行影響的蹄部與對(duì)側(cè)健康的蹄相比,蹄冠帶的表面溫度明顯增加。他們認(rèn)為,通過(guò)紅外熱成像測(cè)量健康和病變蹄之間的溫度差異可用于檢測(cè)奶牛的蹄病,而無(wú)需對(duì)蹄部進(jìn)行臨床檢查。

        由于奶牛蹄病多發(fā)于后蹄外側(cè)趾[15],所以本試驗(yàn)使用紅外線測(cè)溫儀,對(duì)奶牛右后蹄不同部位的溫度進(jìn)行測(cè)量,結(jié)果顯示不同部位的蹄部溫度存在差異,其中系部溫度最高,其次是蹄底三角區(qū)溫度,遠(yuǎn)軸側(cè)蹄壁溫度最底。隨著跛行評(píng)分的升高,系部、遠(yuǎn)軸側(cè)蹄壁、蹄底三角區(qū)的溫度上升。跛行奶牛與健康奶牛相比,不同部位的蹄部溫度均有升高趨勢(shì),2組間系部、遠(yuǎn)軸側(cè)蹄壁、蹄底三角區(qū)的溫度存在極顯著性差異。通過(guò)繪制ROC曲線,發(fā)現(xiàn)系部和遠(yuǎn)軸側(cè)蹄壁的AUC(曲線下面積)均大于0.700,系部為0.730、遠(yuǎn)軸側(cè)蹄壁為0.729,說(shuō)明這2個(gè)區(qū)域的溫度,在診斷奶牛跛行上的效能良好,且相近。系部溫度的最佳閾值為25.30℃,具有74.7%的敏感性和61.3%的特異性;遠(yuǎn)軸側(cè)蹄壁溫度的最佳閾值為18.75℃,具有82.7%的敏感性和57.3%的特異性。在對(duì)奶牛的跛行診斷上,系部溫度具有較好的特異性,遠(yuǎn)軸側(cè)蹄壁溫度則具有較好的敏感性。因此,系部溫度和遠(yuǎn)軸側(cè)蹄壁溫度均可作為診斷奶牛跛行的參考指標(biāo)。

        本試驗(yàn)中蹄底三角區(qū)的AUC均小于0.7,說(shuō)明這個(gè)區(qū)域溫度不能應(yīng)用于診斷奶牛跛行,這與其他的研究結(jié)果不一致。STOKES等[3]報(bào)道,后蹄蹄底最高溫度的上升與蹄部病變存在有關(guān),有無(wú)蹄病的蹄之間存在溫度差異,確定27℃(敏感性80%,特異性73%)為后蹄損傷的閾值溫度。MAIN等[8]使用低成本的紅外線溫度計(jì)在修蹄前測(cè)量后蹄蹄底的溫度,結(jié)果顯示病變肢體的蹄溫高于健康肢體,建立以25.25℃(敏感性72%,特異性73%)為檢測(cè)蹄部損傷的閾值。上述事實(shí)說(shuō)明,不同牧場(chǎng)之間,有無(wú)蹄病或跛行的閾值溫度存在很大差異。因此,牛場(chǎng)應(yīng)根據(jù)實(shí)際調(diào)查的結(jié)果,建立自己跛行的閾值溫度。

        在該奶牛養(yǎng)殖場(chǎng),奶牛系部溫度、遠(yuǎn)軸側(cè)蹄壁溫度對(duì)奶牛跛行診斷具有良好的效能,并分別建立25.30℃(敏感性74.7%、特異性61.3%)、18.75℃(敏感性82.7%、特異性57.3%)的最佳閾值。

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