Radiographic Screening for Hereditary Skeletal Disorders in Dogs

Abstract

Screening in dog breeding refers to testing or examining individuals for hereditary diseases or faults. Results can help dog breeders in decision-making when selecting breeding material. Radiographic screening for canine elbow dysplasia (ED) began several decades ago, but genetic improvements have been modest. Several reasons for slow progress exist; perhaps one of the most important is that affected individuals continue to be used for breeding. On the other hand, disorders like lumbosacral transitional vertebrae (LTV) in several dog breeds and intervertebral disc calcifications in Dachshunds are not widely screened even though this would reduce the incidence of debilitating orthopaedic and neurological diseases caused by these disorders. The aim of this study was to initiate radiographic screening protocols for intervertebral disc calcifications and LTV in Finland and to revise the existing Finnish screening protocol for ED. Breeds used were the miniature long-haired and wire-haired Dachshund, Belgian shepherd dog, Labrador retriever and German shepherd dog. The imaging methods applied were radiography and computed tomography (CT).

Occurrence of intervertebral disc calcifications was higher in Finnish miniature Dachshunds than previously reported; 76% of longhaired and 87% of wirehaired variety had at least one calcification. Therefore screening protocol excluding every dog with calcifications from breeding would not be possible. The number of calcifications varied between none and 13, and therefore radiographic screening, together with favouring dogs with fewer calcified discs in breeding, is suggested.

Accuracy of the Finnish screening protocol for mild (grade 1) ED differed between the two breeds studied. In Belgian shepherd dogs, the Finnish protocol based mainly on evaluation of osteophytes was inaccurate, as 47% of the joints free of ED were incorrectly graded as dysplastic and 40% of dysplastic joints were graded as normal. On the other hand, assessment of the radiographic signs indicative of medial coronoid process disease proved to be accurate in this breed; sensitivity and specificity of blurring of the cranial border of the medial coronoid process were 80% and 90%, respectively. In Labrador retrievers, the Finnish protocol proved to be accurate, as sensitivity of grading was 79% and specificity 92%. Osteophytes seen in the supplemental craniocaudal oblique radiographic projection was the most reliable sign of ED in Labrador retrievers with sensitivity of 93% and specificity of 92%. Adding this view might be a valuable addition to the screening protocol. Labrador retrievers with grade 1 ED should not be used for breeding since most of them have ED, as was clearly demonstrated in the study.

LTV was common in Finnish German shepherd dogs studied with occurrence of 40%. A laterolateral (LL) radiograph appeared to be a useful supplement to the currently used ventrodorsal (VD) radiograph in diagnosis of LTV. Sensitivity of the diagnosis based on the VD projection alone was 90% increasing to 100% when LL projection was used together with the VD projection. Additionally, diagnosis of the eighth lumbar vertebra (L8) was only possible based on the LL projection. It is therefore suggested for inclusion in the radiographic screening protocol. The L8 resembled an LTV, and is therefore proposed as a part of the LTV-complex and for consideration when screening for LTV.

Koiranjalostuksessa seulontatutkimus tarkoittaa yksilön tutkimista jonkin perinnöllisen sairauden tai vian osalta. Nämä tulokset voivat auttaa koirankasvattajia jalostusvalintojen teossa. Kyynärnivelen kasvuhäiriön (ED) röntgenseulonta aloitettiin jo useita vuosikymmeniä sitten, mutta geneettinen eteneminen on ollut melko vähäistä. Syitä tähän on useita, mutta ehkä tärkein on se, että sairaita yksilöitä käytetään edelleen jalostukseen. Välimuotoinen lanne-ristinikama (LTV) ja mäyräkoirien selkänikamien välilevykalkkeutumat ovat esimerkkejä vioista, joiden röntgenseulonta on harvinaista, vaikka se vähentäisi näistä vioista johtuvia vakavia ortopedisiä ja neurologisia sairauksia. Tutkimuksen päämääränä oli aloittaa mäyräkoirien välilevykalkkeutumien ja LTV:n röntgenseulonta Suomessa ja tarkistaa käytössä olevaa suomalaista ED:n röntgenseulontaprotokollaa. Tutkimukset tehtiin pitkä- ja karkeakarvaisilla kääpiömäyräkoirilla, belgianpaimenkoirilla ja labradorinnoutajilla. Kuvantamismenetelmät olivat röntgenkuvaus ja tietokonetomografia.

Välilevykalkkeutumat olivat suomalaisissa kääpiömäyräkoirissa yleisempiä kuin aikaisemmissa tutkimuksissa: 76 %:lla pitkäkarvaisista ja 87 %:lla karkeakarvaisista kääpiömäyräkoirista oli ainakin yksi kalkkeutunut välilevy ja, enimmillään niitä oli 13. Näin ollen kaikkia mäyräkoiria, joilla on kalkkeutuneita välilevyjä ei voida sulkea jalostuksesta. Tutkimuksen perusteella ehdotetaan, että röntgenseulonta aloitetaan ja jalostuksessa suositaan koiria, joilla on vähän kalkkeutuneita välilevyjä.

Lievän (aste 1) ED:n seulonnassa suomalaisen protokollan luotettavuus erosi tutkittujen rotujen välillä. Belgianpaimenkoirilla nivelrikon arviointiin painottuva suomalainen protokolla oli epäluotettava, koska 47 % terveistä nivelistä arvioitiin sairaiksi ja 40 % sairaista nivelistä terveiksi. Sen sijaan sisemmän varislisäkkeen sairauteen viittaavat röntgenlöydökset osoittautuivat tässä rodussa luotettaviksi kyynärnivelen tilan mittareiksi. Toisin kuin belgianpaimenkoirilla, suomalainen protokolla osoittautui luotettavaksi labradorinnoutajien lievän ED:n seulonnassa. Edestäpäin otetussa röntgenkuvassa näkyvä uudisluumuodostus oli luotettavin osoitus ED:stä, ja siksi tämän kuvaussuunnan lisääminen seulontaprotokollaan olisi hyödyllistä. Labradorinnoutajia, joilla on lievä kyynärnivelen kasvuhäiriö ei pitäisi käyttää jalostukseen. Tämä tutkimus osoitti selvästi, että suurimmalla osalla niistä on ED.

LTV oli yleinen suomalaisilla saksanpaimenkoirilla (esiintyvyys 40 %). Sivukuva osoittautui hyödylliseksi yleisesti käytetyn selällään otetun (ventrodorsaali, VD) kuvan lisäksi. Kahdeksannen lannenikaman (L8) diagnoosi oli mahdollista ainoastaan sivukuvan perusteella ja siksi sen mukaan ottamista seulontaprotokollaan ehdotetaan. L8 muistutti LTV:tä ja sen liittämistä osaksi LTV-kompleksia ja -seulontaa suositellaan.