Wiederkäuerklinik
A u to m at is ie rt e L ah m h e it s - e rk e n n u n g b e im R in d
Adrian Steiner (adrian.steiner@vetsuisse.unibe.ch)L a h m h e it
•Symptom •Ausdruck von Schmerz (>99%) •Funktionell/mechanisch (<1%) •90% im Bereich der Zehen der HGM lokalisiert(Murray et al., 1996; Weaver, 2000)Z e it lich e E n tw ick lu n g
-1980-19951995-L a h m h e it s -P rä va le n ze n
•In dairyfarms •Weltweit: 26% •8.1% (NZ) –54.8% (US) •36% (A) (Rouha-Müllederet al.; 2009) •15% (CH) (Becker et al. 2012) •48% (Mittel-D, konventionell); 24% (D, Bio) (Dippel S et al., 2009)(Cook NG, 2016)L a h m h e it s -P rä va le n z
•The worldwide average lameness prevalence is approximately equal to 35%(Schlageter-Telloet al., 2015)H a lt u n g
Bild: M. Ruiters, RGD Bern
Bild: M. Ruiters, RGD Bern Bild: M. Ruiters, RGD Bern
W ir tsch a ft lich r e le va n t?
MastitisFruchtbarkeits- Störungen Lahmheiten (Enting, H. et al., 1997; Green et al., 2002; Hernandez et al., 2002; Bruijniset al., 2010; Chaet al., 2010; Huxley, 2013)W ir tsch a ft lich r e le va n t?
MastitisFruchtbarkeits- Störungen Lahmheiten (Enting, H. et al., 1997; Green et al., 2002; Hernandez et al., 2002; Bruijniset al., 2010; Chaet al., 2010; Huxley, 2013)Z u sa m m e n se tzu n g d e r K o st e n
(Chaet al., 2010)(Chaetal40% 26%
34%Milchverluste Reduzierte Fruchtbarkeit Behandlungen
V e rl u st e p ro l a h m e K u h u n d L a kt re sp . F a ll
JahrAutorenKosten/Verlust 1997Greenough P, et al.$412 1999Rajala-Schultz et al.310.5 kg Milch 2008Amoryet al.369-574 kg Milch 2009WillshireandBell$100.5-$689.91 2013Huxley J, et al.270-574 kg Milch 2017CharfeddineN, et al.$53-$622 Mean$375.2 =Euro 335 MeanUmrechnung: 39cts; 40%419 kg Milch =Euro 408 2014Kofler,J450 EuroWas professionelle Klauenpfleger in USA denken •…”the most important benefits of reducing foot disorders were enhancedanimal welfareand increased milk production, whereas the least important benefit was reduced veterinary and hoof trimmer fees.”(DolecheckKA et al, 2018)
W e lf a re
“Lameness, because of its high prevalence and because it is a source of prolonged suffering, is considered to bethe single most important welfare problemin dairy cows”.(WhayandShearer, 2017; VetClinNA)W e lf a re
Curative trimming of hoof lesions in dairy cows can inflict severe pain. (Chapinalet al., 2010 in JDS; Stoddard and Cramer, 2017 in Vet ClinNA)W e lf a re
Thereality is that most hoof trimmers or farmers treat hoof lesions without consulting a veterinarian and without any pain management.(Horseman et al., 2013; Vet J)E rke n n u n g d u rch L a n d w ir te
•Massive Unterschätzung der Lahmheitsproblematik bei Landwirten in UK(Leach et al., 2010) •Nur ein Drittel (nur stark lahme) der lahmen Kühe werden durch Landwirte erkannt (Whayet al.; 2003, Espejoand others 2006, Leach et al.; 2010)E rke n n u n g d u rch L a n d w ir te
•Generell ungenügend und zu spät: 27+19 Tage nach Erkennung durch spezialisierten Tierarzt (Tranterund Morris, 1991) •Hochgradige Lahmheiten: 21 Tage und milde Lahmheiten: 70 Tage Verzögerung(Alawnehet al.; 2012)E rke n n u n g d u rch L a n d w ir te
•Nur 24% der durch Spezialisten erkannten lahmen Kühe wurden gleichentags in Australischen Farmen auch durch den Landwirt erkannt (BeggsDS et al, 2019)P ro g n o se I
–Die Prognose von Klauenerkrankungen zeigt eine sehr hohe negative Korrelation zur Dauer der Erkrankung (Groeneveltet al. 2014; Leach et al. 2012; Schulz T, et al.; 2016) –Erfolgsrate bei Geschwüren: •<14 Tage: >50% Heilung innerhalb von 35 Tagen(Thomas et al., 2015) •>14 Tage: ca15% Heilung innerhalb von 42 Tagen(Thomas et al., 2016)P ro g n o se I I
Signifikant erhöhte Wahrscheinlich- keit: Gleiche Pathologie erneut in der folgenden Laktation(Oikonomouet al., 2013)E rke n n e n vo n L a h m h e it e n
•Goldstandard: Mobility/locomotion scoring: wöchentlich •Automatisierte Erkennung: kontinuierlich ¾“A sensor attached to the cow was preferred, followed by a walkover system and a camera system.”(Van De Gucht T, et al. 2017)Locomotion Score 1: > 80% Locomotion Score 2: < 20% Locomotion Score 3: 0% Locomotion Score 4: 0% Locomotion Score 5: 0%
Früherkennung Vorbeuge
Locomotionscoringnach Sprecher et al. (1997) Copyright ZinproCorporation
P ro b le m e :
•Personeller Aufwand •Übereinstimmung zwischen und innerhalb der Beobachter –68%inter-observer(Winckler andWillen 2001) –56%intra-observerand37%inter- observer(O`Callaghan et al., 2003)•Sm art pho ne
Automatisierte Lahmheitserkennung: Techniken 9Thermographie 94-Gliedmassen-Waage 9Nasenbandsensoren 9Videoanalyse (Rückenkrümmung) 9Daten aus Herdenmanagementprogramm 9Besuch der Kratzbürste(Mandel et al, 2017) 9Melkreihenfolge 9Halsbandsensoren 9Accelerormeter(Fuss)
Automatisierte Lahmheitserkennung: Eigene Forschungs-Resultate 9Thermographie 94-Gliedmassen-Waage 9Nasenbandsensoren 9Accelerormeter(Pedometer) 9…+ Daten aus Herdenmanagement- programm
T h e rm o g ra p h ie
Differenz („schwer –leicht“) basediff vs gr gr
GK
-20
10
40
70
100
130
160 Signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen (p=0.001) group
C
L
¨Z HLJ KW NJ
STD des Gewichtes auf der „leichteren“ GLM basestd vs gr gr
GK
10
20
30
40
50 group
C
L
ST D ( kg )
Signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen (p<0.001)
Sensitivity: 97% Specificity: 80 % Cut off value: 22.82 STD
* P < 0.05
Anzahl Stehphasen pro Tag Laufgeschwindigkeit [m/s]
LaufgeschwindigkeitAnzahl Stehphasen
*
**
* *
M o d e lle
90.2 %Sensitivität 91.7 % Spezifizität 92.7 %Sensitivität 91.7 % SpezifizitätDaten aus Herdenmanagement + Accelerometernund Nasenbandsensoren
L a h m e i m V e rg le ich zu n ich t la h m e n K ü h e n
•Liegen länger •Liegen weniger häufig •Zeigen weniger Beinaktivität •Zeigen weniger Kopfbewegungen •Fressen weniger lang •Machen weniger FressbissenWiederkäuerklinikerkäuerklinik
Fokus Einzeltier, 2 Pedometer, 400 Hz
Wiederkäuerklinik
Acc ele ra tio n ( g)
Cinematography (frame number)
gait cycle(s) swing durationstance duration
Foot load(g)Foot load(g) Toe-off(g) nininininininininininininininininininininininininininininininininininininininininininininininininininininininininininininininininininininininininininininikkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk ~ 65 %~ 35 %
0
2
4
6
810
12 185019502050215022502350245025502650
MT_HL MT_HR Cinematography (frame number)
Acc ele ra tio n ( g)
score=1.8
Beispiel 1 MTle MTri
0
2
4
6
810
12
14
16 168018802080228024802680
MT_HL MT_HR
score=3.7 Cinematography (frame number)
Acc ele ra tio n ( g)
MTle MTri
Beispiel 2
Wiederkäuerklinik Rel. Dauerder Belastungs- phase lamenon-lame
010
20
30
40 P=0.0001
1-Specificity
0%20%40%60%80%100%
0%
20%
40%
60%
80%
100% ¨JURXSVIRUUHODWLYHVWDQFHSKDVH
ROC analysis cut-off = 2.53% 100% sensitivity 100% specificity
Belastungs- phase
O b je kt ive p o st o p e ra ti ve Ü b e rw a ch u n g
Postoperativer Schmerz (pedogramund Waage)
F a llb e is p ie l
S ig n a le m e n t
•Stier •Simmental •1.5 Jahre •rot-blösch •„Boris“ •120.1074.3623.5 •590 kgA n a m n e se
•20.04.2016: Lahmheit im Schulterbereich: lokale Applikation von Salbe und Gabe von «homöpathischenMitteln» •04.05.2016: Beginn einer Behandlung mit Penicillin für 4 Tage •09.05.2016: Einweisung zur Abklärung, da keine Besserung•Sm art pho ne
W a a g e d a te n
Datemean VoLI[kg]mean VoRE[kg]mean HiLI[kg]mean HiRE[kg]meandiff HiLI- HiRE[kg] 09.05.2016 16:10192.932143.805126.807135.046-8.23882