Prognoza stanu nóg na podstawie biomechanicznej oceny chodu u trzody chlewnej

W numerze 24. serii publikacji „Research into action” wyd. BPEX przedstawiono wyniki finansowanego przez BPEX projektu badawczego prowadzonego na Uniwersytecie w Newcastle, mającego na celu określenie potencjału technik biomechanicznych w przewidywaniu poprawności stanu nóg u świń ze względu na fakt, iż kalectwo jest główną przyczyną utraty produktywności w przemyśle wieprzowym.

Celem projektu było opracowanie obiektywnych metod oceny chodu u świń, co może pomóc w stosunkowo wczesnej identyfikacji osobników, u których – w wyniku ich budowy lub rozwoju strukturalnego – w dalszym życiu mogą rozwijać się problemy z nogami lub racicami.

Zapisująca ruch kamerą na podczerwień zastosowana została do badania trzech różnych grup świń w ramach trzech eksperymentów, w tym w badaniu obserwacyjnym obejmującym 84 lochy od tuczarni do drugiego etapu miotu.

Eksperyment 1

Dynamiczne badanie traktowania, w ramach którego oceniano wpływ trzech różnych podłoży w zagrodzie (głębokie wyścielone słomą, w pełni ażurowe i częściowo ażurowe) na charakterystykę chodu grupy ośmiu świń umieszczonych na każdym z rodzajów podłoży przez okres 11 tygodni.

Eksperyment 2

Studium oceny powtarzalności metodyki na grupie trzech świń, przy czym dla każdej z nich dokonano 10 powtarzanych pomiarów przez okres pięciu dni.

Eksperyment 3

Długoterminowe badanie obserwacyjne z wielokrotnym zastosowaniem zapisu ruchu u 84 samic świń hodowlanych przez okres ponad 1,5 roku. Wczesne (przedkliniczne) i kliniczne cechy chodu świń z kulawizną porównano do cech świń z grupy kontrolnej bez kulawizny.

Istnieje nadzieja, że ​​wykrywanie przedklinicznych nieprawidłowości oraz automatyzacja wykrywania kulawizny może poprawić zdolność hodowców i producentów do pośredniego zwiększenia długowieczności, zarówno wśród zwierząt stada głównego, jak i zwierząt zamiennych. Może również ułatwić wczesne leczenie problemów ruchowych przed nasileniem objawów oraz – w zamyśle – zapobieganie tego rodzaju problemom.

Wyniki

Wyniki powyższego badania wskazują, że analiza chodu daje możliwość automatycznego prognozowania i wczesnego wykrywania kulawizny, do czasu opracowania odpowiedniego oprogramowania i uproszczenia procesu.

Poczyniono następujące obserwacje:

• Mierzone zmiany wzorców chodu w czasie były w dużej mierze niezależne od powierzchni podłogi, na której hodowane i tuczone były świnie

• Wykrycie rzeczywistego odchylenia chodu za pomocą opartej na znacznikach metody kinematycznej może wymagać wielokrotnego umieszczania znaczników w obszarach anatomicznych znanych z częstego przemieszczania się znaczników, np. w okolicy kończyny tylnej

• Pomiary chodu o niskiej powtarzalności pomiędzy znacznikami, np. zgięcia stawów – należy interpretować ostrożnie (Rysunek 1).

• Zgięcie stawu w obrębie umieszczenia znacznika pokazuje dobrą zmienną wewnętrzną/pomiędzy grupami świń i może być stosowane w badaniach wpływu długoterminowego zgięcia na zdrowie ortopedyczne.

Rysunek 1. Powtarzalność umieszczenia znacznika

[Średnio

Dobrze

Doskonale]

Czasoprzestrzenne parametry chodu, takie jak ruch głowy i wskaźniki asymetrii, stanowiły niezawodne wskaźniki kulawizny (Rysunek 3), jednak bardziej intuicyjne wskaźniki kulawizny, takie jak zmniejszona długość kroku i zmniejszenie czasu trwania podparcia, nie były konsekwentnie mierzone w przypadku świń kulawych.

Stosunek długości kroku do podparcia pozwolił wykryć do 75 procent świń, u których w przyszłości rozwinęła się kulawizna

Znaczny wzrost zgięcia stawu łokciowego zaobserwowano u świń w fazie tuczenia, nie był on natomiast obserwowany u loszek na ekwiwalentnych etapach chowu.

Prawdopodobne jest wystąpienie różnic w ruchliwości pomiędzy świniami w fazie tuczenia a świniami reprodukcyjnymi w fazie wzrostu, co daje podstawę do dalszych badań w zakresie kulawizny, opieki, żywienia i genetyki.

Rysunek 2. Ruch głowy u świń bez kulawizny

[Świnie z grupy kontrolnej

Świnie zwykłe, bez kulawizny (N=2) – indywidualne trajektorie ruchu głowy

Przemieszczenie pionowe (mm)

Trajektoria minus trajektoria średnia (mm)

Świnia 1 strona prawa

Świnia 1 strona lewa

Świnia 2 strona prawa

Próg 1

Próg 2

% cyklu chodu (nieczytelne)]

% cyklu chodu = 100, koniec kroku

Rysunek 3. Ruch głowy u świń z kulawizną kończyny przedniej

[Świnie z kulawizną

Świnie z kulawizną kończyny przedniej (N=2) – indywidualne trajektorie ruchu głowy

Przemieszczenie pionowe (mm)

Trajektoria minus trajektor