Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Background: Evaluation of lameness in horses is traditionally performed by a veterinarian who subjectively evaluates the movements of the horse. Accordingly, lameness diagnosis varies with the veterinarian and circumstances for which the horse is examined. Research within the area has long tried to establish an objective and standardized method for lamenessevaluation in horses. Several methods have been shown to be reliable and are used regularly within research, for example measurement of forces between the hoof and ground, and measurement of movements with high speed cameras or accelerometers. However these methods require considerable preparation, standardization, and expensive equipment as well as produce large amounts of data that are incomprehensible for the clinician. Consequently, up until now the implementation of objective lameness methodologies to a normal clinical setting has been prohibited.

A simplified accelerometersystem with associated software for userfriendly results has been developed at University of Missouri, USA. The system comprizes two accelerometers and one gyrometer that sends data to a portable computer. The data analysed is then presented as a summary of asymmetries arising from the head or pelvis and which limb that can be connected to that asymmetry. It also measures magnitude and significance of the assymetries.

Purpose: To evaluate "Lameness Locator´s" usefulness in clinical situations, on horses in everyday work and in high speed during swedish conditions and to identify sources of error that can influence the user´s diagnosis

Procedure: The system was evaluated during three situations
Data were collected from a horse, equipped with sensors, that was evaluated for lameness including lounging, flexion tests and diagnostic blocks. The result was compared with the assessing veterinarian.

Another horse was evaluated in a field study during work at a trotting track and again, data were collected during the entire investigation. This was also an occasion to test the system's ability to detect lameness at high speed.
A third experiment concentrated on evaluating the system's ability to detect asymmetries at high speed in trotters. Three horses, fully fit for competition, were driven at high speed and movement disturbances were provoked by a weight attached to the hoofwall.

Results and discussion: Lameness Locator´s results correlated well to the ongoing lameness-evaluation. For both horses horses that came into the clinic the results according to the system was the same as for the veterinarian´s evaluation.

In the experiment with weight-induced asymmetries, the participating horses turned out to be initially lame which influenced the result. In two of the three horses the lameness was exaggerated by weighting the lame limb.

"Lameness Locator" could detect lamenesses irrespective of footing or speed. Even compensatory movements are detected and presented within the system, which requires knowledge about this in order to correctly evaluate the results.

Bakgrund: Utvärdering av rörelsestörningar hos häst görs traditionellt genom att
en veterinär subjektivt bedömer hästens rörelser, vilket ger utrymme för stora
skillnader i diagnostiken. Forskning inom området har länge försökt fastställa en
objektiv och standardiserad metod för att utvärdera hältor hos häst. Flera metoder
har visat sig fungera och används regelbundet inom forskningen, t.ex. mätning av
hovens belastning mot underlaget (ground reaction forces), registrering av rörelser
med hjälp av höghastighetskamera och accelerometerbaserad teknik. Dock har
ingen av metoderna blivit tillgängliga för kliniskt bruk eftersom de ofta kräver
lång förberedelsetid, är tekniskt avancerade, är begränsade till utvärdering på
rullmatta, och sist men inte minst ger de stora mängder svårbegriplig data.
Ett förenklat accelerometersystem, med tillhörande mjukvara, för användarvänliga
resultat har under senare tid utvecklats på University of Missouri, USA (Keegan
et al. 2004). Systemet består av två accelerometrar och en gyrometer som trådlöst
sänder data till en bärbar datorenhet som snabbt analyserar asymmetrier
härrörande från huvud eller bäcken och presenterar resultatet som en
sammanfattning av var i stegfasen, d.v.s. under vilket bens belastning, som de
eventuella asymmetrierna uppstår samt dess storlek och signifikans.
Syfte: Att utvärdera ”Lameness Locator´s” användbarhet i kliniska situationer, på
hästar i vardagligt arbete och i hög hastighet under svenska förhållanden samt att
identifiera felkällor som kan påverka användarens diagnostik.
Genomförande:
Lameness Locator utvärderades på tre sätt:
En häst utrustades med sensorer och data samlades parallellt med ordinarie
hältutredning, där både longering, böjprov och diagnostiska anestesier lades, och
resultatet kunde hela tiden jämföras med veterinärens subjektiva bedömning.
En annan häst hältutreddes i fält och även här samlades data under hela
utredningen. Parallellt med veterinärens bedömningar av hästen för hand samlades
även data när hästen arbetade framför sulky på travbana för att jämföra systemets
resultat i hög och låg hastighet.
Ett tredje försök inriktade sig på att utvärdera systemets förmåga att detektera
asymmetrier i höga hastigheter hos travhästar. Travhästar i tävlingskondition
kördes i hög hastighet och man försökte provocera fram rörelsestörningar genom
att fästa vikter till hovarna.
Resultat och diskussion: "Lameness Locator´s" resultat korrelerade väl med den
parallella hältutredningen. Båda de ingående hästarna visade samma problem
enligt systemet som enligt veterinären och utredningens utveckling kunde följas
genom diagnostiska anestesier till dess att patienterna bedömdes som ohalta av
båda källor.
I försöket med viktinducerade asymmetrier visade det sig att de ingående
fösökshästarna var initialt halta vilket påverkade resultatet. Den slutsats som
kunde dras var att hälta på ett initialt halt bakben blir värre om man fäster en vikt
till det. Detta uppvisades med signifikans hos 2 hästar av 3.
Genomgående för alla försök visade systemet god förmåga att detektera
rörelseavvikelser oavsett underlag eller hastighet. Även kompensatoriska
rörelseförändringar uppfattas och presenteras av systemet, vilket kräver kunskap
om detta hos användaren för att korrekt utvärdera resultatet.