應(yīng)用影像學(xué)檢測(cè)評(píng)估犬髖關(guān)節(jié)發(fā)育情況在導(dǎo)盲犬早期篩選中的意義*

董建一 李昶儀 白 靜 王福金 王靖宇 周子娟

(大連醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，大連 116044)

導(dǎo)盲犬是輔助視障人士安全出行的工作犬[1]。目前培訓(xùn)周期長(zhǎng)和高淘汰率是導(dǎo)致導(dǎo)盲犬缺口巨大的主要原因，為了實(shí)現(xiàn)待訓(xùn)犬的早期篩選，識(shí)別犬的基本生理特點(diǎn)診斷其髖關(guān)節(jié)發(fā)育情況是第一步。犬髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良(canine hip dysplasia, CHD)是一種大型犬常見(jiàn)的生理學(xué)疾病，會(huì)引起髖關(guān)節(jié)退行性關(guān)節(jié)炎并終身持續(xù)惡化，導(dǎo)致犬行走困難，給犬的生活造成嚴(yán)重的影響[2]。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于CHD的報(bào)道多與遺傳因素有關(guān)[3,5]，但因?yàn)槿當(dāng)?shù)量有限，無(wú)法提供準(zhǔn)確的診斷方式。因此，本研究以中國(guó)導(dǎo)盲犬大連培訓(xùn)基地提供的2018—2021年160只犬X線片為研究對(duì)象，應(yīng)用X線對(duì)所有犬髖關(guān)節(jié)進(jìn)行檢查，分別從犬種(拉布拉多犬和金毛尋回獵犬)、性別(雌性和雄性)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并對(duì)診斷出髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良的犬進(jìn)行分級(jí)評(píng)估，為導(dǎo)盲犬早期的篩選提供大數(shù)據(jù)支持，提高待訓(xùn)犬儲(chǔ)備。

1 材料和方法

1.1 樣本采集

1.1.1犬基本情況：統(tǒng)計(jì)2018年1月至2021年1月中國(guó)導(dǎo)盲犬大連培訓(xùn)基地(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“基地”)160只犬髖關(guān)節(jié)情況。其中，雄性拉布拉多犬86只，雌性拉布拉多犬52只；雄性金毛尋回獵犬14只，雌性金毛尋回獵犬8只。以上所有犬的信息由“基地”提供。

1.1.2主要儀器：動(dòng)物專(zhuān)用X線機(jī)(AVChoice 400,代爾公司)。

1.2 方法

1.2.1準(zhǔn)備工作：X線檢測(cè)前分別記錄犬的姓名、品種/品系、出生日期、性別、體質(zhì)量等基本信息。

1.2.2X線檢查：中國(guó)導(dǎo)盲犬大連培訓(xùn)基地對(duì)所有待訓(xùn)犬應(yīng)用動(dòng)物X線機(jī)對(duì)犬髖關(guān)節(jié)的影像檢測(cè)進(jìn)行早期篩選。在犬12～14個(gè)月齡期間，參照拍照標(biāo)準(zhǔn)[6-7]，拍照時(shí)犬標(biāo)準(zhǔn)的腹背位(VD)(身位)呈仰臥位，后肢平行伸展并輕微內(nèi)收，骨盆左右對(duì)稱(chēng)，使股骨頸部充分暴露。

1.2.3影像學(xué)確診和分級(jí)：對(duì)160只犬進(jìn)行髖關(guān)節(jié)X線拍攝。犬髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良(canine hip dysplasia, CHD)分級(jí)參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估[8-9](見(jiàn)表1)。OFA評(píng)分(orthopedic foundation for animal)根據(jù)X線片中髖關(guān)節(jié)吻合、脫位程度、髖臼邊緣、髖臼切跡狀況、股骨頭和股骨頸大小、形狀及構(gòu)型、骨關(guān)節(jié)炎等進(jìn)行打分。Norberg角測(cè)定(Norberg angle, NA)是一種定量評(píng)價(jià)髖關(guān)節(jié)松馳的方法，在V-D位X線拍攝的X線片上，由股骨頭中心向髖臼前側(cè)緣為一直線，在兩股骨頭中心作一連線，兩線夾角即為NA角，NA角角度越小說(shuō)明關(guān)節(jié)松馳越嚴(yán)重。

表1 犬髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良(CHD)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Grade standards of canine hip dysplasia (CHD )

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用GraphPad Prism 5.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)數(shù)資料用百分率(%)表示。兩組間比較應(yīng)用卡方檢驗(yàn)(χ2)，對(duì)不同組髖關(guān)節(jié)發(fā)育情況進(jìn)行差異性分析，P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 犬髖關(guān)節(jié)發(fā)育整體情況

課題組統(tǒng)計(jì) “基地”提供的2018至2021年，160只犬髖關(guān)節(jié)發(fā)育情況，結(jié)果如圖1A所示：首先對(duì)160只犬髖關(guān)節(jié)發(fā)育良好和欠佳情況進(jìn)行總體分析，其中髖關(guān)節(jié)發(fā)育良好共130只(占比81.25%)，髖關(guān)節(jié)發(fā)育欠佳共30只(占比18.75%)。不同犬種髖關(guān)節(jié)發(fā)育情況如圖1B所示：拉布拉多犬髖關(guān)節(jié)發(fā)育良好共計(jì)120只(占比75.00%)，關(guān)節(jié)發(fā)育欠佳的犬18只(占比11.25%)；金毛尋回獵犬髖關(guān)節(jié)發(fā)育良好的共10只(占比6.25%)，關(guān)節(jié)發(fā)育欠佳的犬12只(占比7.50%)。以上結(jié)果說(shuō)明：基地2018至2021年因?yàn)轶y關(guān)節(jié)發(fā)育欠佳淘汰的犬占18.75%；拉布拉多犬髖關(guān)節(jié)發(fā)育良好的數(shù)量是欠佳數(shù)量的6.67倍；金毛尋回獵犬髖關(guān)節(jié)發(fā)育良好數(shù)量是欠佳數(shù)量的0.83倍。應(yīng)用GraphPad Prism 5.0進(jìn)行卡方分析，拉布拉多犬和金毛尋回獵犬髖關(guān)節(jié)發(fā)育差異顯著(χ2= 21.45，P<0.01)。

注：A.犬髖關(guān)節(jié)X線檢查分析；B.拉布拉多犬和金毛尋回獵犬髖關(guān)節(jié)X線檢測(cè)分析Note：X-ray examination of dog hip joint;B.X-ray examinationof dog hip joint of labrador dog and golden retriever dog圖1 犬髖關(guān)節(jié)發(fā)育情況Fig.1 Hip development in dogs

2.2 不同性別犬髖關(guān)節(jié)情況

為進(jìn)一步證明髖關(guān)節(jié)發(fā)育情況是否與犬的性別有關(guān)，課題組分別對(duì)100只雄性犬和60只雌性犬的髖關(guān)節(jié)發(fā)育情況進(jìn)行分析，結(jié)果如圖2A所示：在130只髖關(guān)節(jié)發(fā)育良好的犬中，雄性82只(占比51.25%)，雌性48只(占比30.00%)；30只髖關(guān)節(jié)發(fā)育欠佳犬中，雄性18只(占比11.25%)，雌性12只(占比7.50%)。不同性別犬種髖關(guān)節(jié)發(fā)育情況如圖2B所示：髖關(guān)節(jié)發(fā)育良好的犬共計(jì)130只，其中雄性拉布拉多73只(占比45.63%)，雌性拉布拉多46只(占比28.75%)；雄性金毛尋回獵犬9只(占比5.62%)，雌性金毛尋回獵犬2只(占比1.25%)。髖關(guān)節(jié)發(fā)育欠佳犬共計(jì)30只，其中雄性拉布拉多13只(占比8.13%)，雌性拉布拉多6只(占比3.75%)；雄性金毛尋回獵犬5只(占比3.12%)，雌性金毛尋回獵犬6只(占比3.75%)。GraphPad軟件進(jìn)行卡方分析，雄性犬和雌性犬髖關(guān)節(jié)發(fā)育差異不顯著(χ2=0.09，P>0.05)。

注：A.雄性和雌性犬髖關(guān)節(jié)X線檢查；B.雄、雌犬的數(shù)量Note：A.X-ray examination of hip joint of dogs male and female dogs; B.Number of male and female dogs圖2 不同性別犬髖關(guān)節(jié)情況Fig.2 Canine hip joint condition in different sex

2.3 犬髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良(CHD)評(píng)估

經(jīng)過(guò)X線影像檢查共篩選髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良犬30只。根據(jù)OFA結(jié)合Norberg角對(duì)其進(jìn)行評(píng)估和分級(jí)，其結(jié)果如圖3A～E所示。圖3A為髖關(guān)節(jié)發(fā)育正常的拉布拉多犬，其N(xiāo)orberg角(a和b)>105°,股骨頭緊貼髖臼內(nèi)，關(guān)節(jié)間隙均勻狹小，髖臼幾乎覆蓋整個(gè)股骨頭。圖3B為可疑髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良的拉布拉多犬，其右側(cè)髖臼的背側(cè)緣輕度模糊不清。圖3C為輕微髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良的拉布拉多犬，其右側(cè)股骨頭和髖臼輕微不和諧，并伴有髖臼前緣輕微鈍圓。圖3D為中等髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良的金毛尋回獵犬，其右側(cè)股骨頭有磨損現(xiàn)象。圖3E為嚴(yán)重髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良是金毛尋回獵犬，其左側(cè)股骨頭部分突出。圖3F為犬髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良在不同級(jí)別的數(shù)量，柱狀圖可以看出犬CHD可疑12只(占比40%)、輕微9只(占比30%)、中等5只(占比16.7%)、嚴(yán)重4只(占比13.3%)。應(yīng)用GraphPad軟件進(jìn)行卡方分析，30只髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良的犬，拉布拉多犬和金毛尋回獵犬?dāng)?shù)量上無(wú)顯著差異(χ2=1.53，P>0.05)。

3 討論

骨骼和神經(jīng)系統(tǒng)問(wèn)題一直是導(dǎo)盲犬和其他工作犬退出服務(wù)崗位的首要健康問(wèn)題[10]。眾所周知，導(dǎo)盲犬培訓(xùn)過(guò)程中約15%左右的犬由于患有先天性疾病而被淘汰。犬髖關(guān)節(jié)發(fā)育情況是否正常與犬的坐、臥、行、走密切相關(guān)。如果犬髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良，一般在6～24個(gè)月病情隨年齡逐漸加重，其中5～12個(gè)月齡的幼犬就會(huì)表現(xiàn)癥狀，如跛行、起立時(shí)后肢無(wú)力，隨著病情發(fā)展犬會(huì)出現(xiàn)關(guān)節(jié)失穩(wěn)和關(guān)節(jié)亞脫位的情況，這不僅會(huì)影響犬的行走，也會(huì)在其運(yùn)動(dòng)后產(chǎn)生有明顯疼痛的癥狀，導(dǎo)致性情改變，甚至可能會(huì)產(chǎn)生攻擊傾向。因此，犬髖關(guān)節(jié)發(fā)育情況是導(dǎo)盲犬早期篩選的主要內(nèi)容之一。基于此，本課題組根據(jù)中國(guó)導(dǎo)盲犬大連培訓(xùn)基地2018—2021年統(tǒng)計(jì)160只犬髖關(guān)節(jié)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，在備訓(xùn)犬12～14個(gè)月齡時(shí)進(jìn)行X線檢查。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，2018—2021年檢測(cè)的160只犬，因?yàn)轶y關(guān)節(jié)發(fā)育欠佳淘汰的犬占18.75%。其中，拉布拉多犬髖關(guān)節(jié)發(fā)育良好是欠佳的6.67倍；金毛尋回獵犬髖關(guān)節(jié)發(fā)育良好是欠佳的0.83倍。拉布拉多犬和金毛尋回獵犬髖關(guān)節(jié)發(fā)育差異顯著。雄性犬和雌性犬髖關(guān)節(jié)發(fā)育并無(wú)顯著差異。以上數(shù)據(jù)反應(yīng)2018—2021年，基地因髖關(guān)節(jié)問(wèn)題淘汰的犬所占比例很高，因此，通過(guò)X線對(duì)12～14個(gè)月齡的犬進(jìn)行髖關(guān)節(jié)檢測(cè)能有效篩選出骨骼發(fā)育良好的犬。

注：A.拉布拉多-Norberg角正常髖關(guān)節(jié)；B.拉布拉多右側(cè)可疑髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良；C.拉布拉多右側(cè)輕微髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良；D.金毛右側(cè)中等髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良股骨頭磨損；E.金毛左側(cè)嚴(yán)重髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良股骨頭部分脫出；F.犬髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良不同階段數(shù)量Note：A.Labrador normal hip joint;B.Labrador suspected dysplasia of the right hip;C.Mill dysplasia of the right hip;D.Right moderate hipdysplasia femoral head wear;E.Golden severe left hip dysplasia partial protrusion of femoral head;F.Number of different stages of hip dysplasia in dogs圖3 Norberg角(A)和犬髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良(CHD)分級(jí)評(píng)估Fig.3 Measurement of Norberg Angle and CHD Grade of 30 dogs

現(xiàn)階段X線檢查是檢測(cè)犬髖關(guān)節(jié)的一種最常見(jiàn)的手段之一，應(yīng)用范圍比較廣。特別是髖關(guān)節(jié)發(fā)育異常的犬，對(duì)其解剖結(jié)構(gòu)異常的部位確診地更為準(zhǔn)確。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于犬CHD的研究方向多以遺傳因素為主，但由于研究犬?dāng)?shù)量少，無(wú)法達(dá)到預(yù)期的檢測(cè)目的。因此，基地為了更好的篩選出優(yōu)質(zhì)犬，應(yīng)用X線對(duì)犬髖關(guān)節(jié)進(jìn)行檢查，這樣能快速、有效、客觀的淘汰生理缺限的患病犬，提高待訓(xùn)犬的質(zhì)量。課題組通過(guò)對(duì)篩選出髖關(guān)節(jié)發(fā)育異常的犬進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，患病犬以輕型髖關(guān)節(jié)發(fā)育異常為主，初期臨床表現(xiàn)并不明顯，這為診斷增加了難度，所以單一的用X線檢測(cè)髖關(guān)節(jié)雖然能鑒別患病犬，但也存在著缺點(diǎn)。針對(duì)這一問(wèn)題，傳統(tǒng)X線檢測(cè)方法結(jié)合現(xiàn)代生物技術(shù)(如高通量測(cè)序技術(shù))可能是未來(lái)課題組研究的主要方向。