Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Andelen äldre katter ökar i Sverige och med åldern ökar diabetes och ledsjukdomar, som osteoartrit.
Tidig diagnos av dylika sjukdomar är viktigt för katternas hälsa och välmående. Djurägarna kan ha
svårt att upptäcka förändrade aktivitetsmönster i ett tidigt skede, och generellt kan subjektiva
bedömningar påverka resultatet och adekvat smärtlindring eller behandling försenas. Potentialen är
stor för ett kattanpassat aktivitetshalsband som övervakar katten i realtid dygnet runt och klassificerar kattens aktiviteter i flera olika aktivitetskategorier än enbart i fysisk aktivitet och vila.
Studiens syfte var att validera registreringarna för ett aktivitetshalsband, med 10 fördefinierade
aktivitetskategorier, innefattande gång, spring, lek, äta, dricka, toalettbesök, pälsvård, hopp, vila och
sömn. Valideringen utfördes genom att aktivitetshalsbandets registreringar jämfördes med observerade registreringar utifrån videofilmer i efterhand.
Studien genomfördes på ett katthem med sex katter. Aktivitetshalsbandet var utrustat med accelerometer och gyroskop och mätte kattens rörelser i tre plan. Sessionerna då katterna bar aktivitetshalsband pågick under 20 minuter och totalt genomfördes fyra sessioner per katt under fyra olika
dagar. Under sessionerna registrerade observatörer katternas aktiviteter i realtid i en mobilapplikation samtidigt som katterna videofilmades.
Resultatet av studien visade ett totalt positivt prediktionsvärde (beräknades som en procentandel
genom att antal sekunder som en aktivitet samtidigt registrerades av både aktivitetshalsbanden och
videofilmerna delades med totalt antal sekunder som aktiviteten registrerades enligt aktivitetshalsbanden) mellan aktivitetshalsbandets registreringar och observatörens registreringar utifrån videofilmer på 65,3 % med individuella positiva prediktionsvärden mellan de sex katterna från 52,1 %
till 80,1 %. De tio fördefinierade aktiviteterna visade på positiva prediktionsvärden från 1,9 % till
86,1 % där hopp hade lägst och vila högst positivt prediktionsvärde i registreringarna mellan
aktivitetshalsband och video. Pälsvård, gående, lekande och ätande hade positiva prediktionsvärden
på 8,1 %, 29,2 %, 40,4 % respektive 71,6 %. Sömn, toalettbesök och drickande registrerades av
aktivitetshalsbandet en, två respektive 18 sekunder men inga registreringar av dessa aktiviteter
noterades av observatören utifrån videofilm.
Ovilja att hoppa från höjder och problem att gå på kattlådan kan vara sjukdomstecken på artros.
Ökat antal huvudskakningar och intensivare kliande kan tyda på klåda från exempelvis allergier eller
parasitangrepp. Sjukdomstecken på hyperthyreos och diabetes mellitus kan exempelvis vara ökad
törst och urinering. Övervikt kan vara svårt för djurägare att bedöma men genom objektiva bedömningar av förändringar i kattens aktivitetsmönster kan övervikt upptäckas. Aktivitetsbedömningar kan även användas under rehabiliteringen efter operationer av rörelseapparaten. Om dessa
förändrade aktivitetsmönster och indirekta sjukdomstecken tidigt registreras med hög tillförlitlighet
kan behandlingar sättas in i ett tidigt skede och förhindra att djuren utsätts för onödigt lidande. När
aktivitetshalsband mäter kattens beteende i hemmiljö kan data skickas digitalt till veterinären,
istället för att katten transporteras till och vistas på klinik. Detta innebär att katten förhoppningsvis
inte påverkas och stressen minskar för katten vilket ger mer trovärdiga och rättvisande värdena.
Således kan veterinärens bedömningar få hjälp om aktivitetshalsband används, vilket potentiellt
säkerställer att adekvat behandling initieras tidigare.
För att allmänheten och veterinärkliniker ska använda aktivitetshalsband måste de vara små,
billiga, lätta, energieffektiva samt stöt- och vattentåliga. Dessutom måste de vara enkla att använda
och resultaten lätta att tolka av användaren. Aktivitetshalsbandet i studien är en bit på väg men en
Sammanfattning
del utvecklingsarbete återstår. Fortsatta studier med längre sessioner behövs för att ytterligare
validera aktivitetshalsbandets funktionalitet och tillförlitlighet.
Objektiva mätmetoder som aktivitetshalsband kan sammanfattningsvis vara ett bra hjälpmedel
vid utredning, behandling och utvärdering av kliniska patienter samt i forskningssyften. I nuläget
rekommenderas dock inte att ett aktivitetshalsband ersätter klassiska metoder som klinisk undersökning, manuell utvärdering av behandling samt information från djurägarna, utan bör räknas som
ett komplement.

Early diagnosis of disease and injury may be facilitated if there is an opportunity to objectively
register physical activity. The proportion of older cats is increasing, and with age, the prevalence of
joint diseases, such as osteoarthritis, and diabetes increases. Early diagnosis of such diseases is
important for the cat’s health and well-being. Pet owners usually find it difficult to detect changes
in activity patterns at an early stage. The fact that roughly half of all cats stay outdoors further
increase the risk of missing early signs of activity change. Using activity monitors at home to
evaluate cats’ activities can reduce the stress often experienced in a clinical situation, enabling the
veterinarian to monitor wirelessly. This could potentially ensure adequate treatment at an early stage.
The potential for a cat-adapted activity monitor is great, monitoring activity continuously in real
time and classifying the cat’s activities into activity categories, instead of only physical activity
versus inactivity.
The purpose of this study was to validate the registrations of an activity monitor designed
especially for cats, with 10 predefined activity categories. The validation was performed by comparing the activity monitors registrations with observed registration based on videos.
The study was conducted on six cats with an even gender distribution, divided into three different
age categories. The activity monitor used was cat-adapted, equipped with an accelerometer and
gyroscope, measures the cat's movements in three planes and was attached to a collar. The cats were
equipped for four separate 20-minute sessions each, with the activity monitor ventrally on the neck.
The pre-programmed activity categories in the activity monitor were, walking, running, playing,
eating, drinking, littering, grooming, jumping, resting and sleeping. During the sessions, which were
being recorded on video, an observer registered the cats' performed activities in an appurtenant
mobile application. Afterwards, to ensure good conformation, the activity monitor´s registrations
were compared with the observed registrations in the videos for validation.
The results of the study showed a total predictive value (calculated as a percentage by dividing
the number of seconds an activity was performed by both the activity collars and the videos with the
total number of seconds the activity was performed according to the activity collars) between the
activity monitor's registrations and the observer's registrations based on videos of 65.3% with an
individual total predictive value between the six cats from 52.1% to 80.1%. The 10 predefined
activities showed a total predictive value from 1.9% to 86.1% where jumping had the lowest and
resting the highest conformity in the registrations between activity monitors and video. Grooming,
walking, playing, and eating had a total predictive value of 8.1%, 29.2%, 40.4% and 71.6%,
respectively. Sleeping, littering, and drinking were registered by the activity monitor one, two and
18 seconds respectively but no registrations of these activities were noted by the observer based on
the videos.
Reluctance to jump from heights and difficulty to use the litter box can be signs of osteoarthritis.
Increased occurrence of head shaking, and more intense itching may indicate pruritus and parasite
infestation. Signs of hyperthyroidism and diabetes mellitus can be, for example, increased thirst and
urination. Obesity can be difficult for pet owners to assess, but through objective activity monitors
changes in activity patterns can more easily be detected, thus indicating health changes such as
obesity. Activity assessments can also be used during rehabilitation after surgical procedures of the
musculoskeletal system. If these altered activity patterns and indirect signs of disease are detected
early with high reliability, treatments can be initiated at an early stage and prevent the animals from
any unnecessary suffering. When activity monitors measure cat behavior in the home environment,
data can be sent wirelessly, thus decreasing the numbers of trips to the clinic. This means that the
cat is not as severely affected by circumstances, and that the amount of stress the cat is subjected to
decreases, which increases credibility of the measured values. Thus, the assessments of the
veterinarian may be helped with the use of activity monitors, potentially ensuring that adequate
treatment is instigated earlier.
To ensure practical application by the public and veterinary clinics, activity monitors must be
small, cheap, light, energy efficient as well as shock and water resistant. In addition, they must be
easy to use and the results easy for the user to interpret. The activity monitor in this study is a good
start, but some development work remains. More studies with longer recording sessions are needed
to further validate the functionality and reliability of the activity monitor.
In conclusion, objective measurement methods such as activity monitors can be a good tool for
reaching diagnoses, evaluating patients and treatments, and for research purposes. However, the use
of activity monitors should not replace classical methods such as clinical examination, manual
evaluation of treatment and information from pet owners, but rather be considered complementary
aid.