dc.contributor.author
Sannmann, Ines
dc.date.accessioned
2018-06-07T16:04:27Z
dc.date.available
2015-07-07T06:03:44.144Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/2009
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-6211
dc.description.abstract
The importance of acute puerperal metritis (APM) and an efficacious treatment
has been outlined by many authors (Benzaquen et al., 2007; Drillich et al.,
2007; Overton and Fetrow 2008). However, there is a lack of science-based
evidence for the diagnostic values of methods to identify cows with APM.
Therefore, the objective of this thesis was to investigate how relevant
research publications address the validity of diagnostic methods for APM, to
determine the test characteristics of an evaluation of vaginal discharge by
human senses and an electronic device and to compare two monitoring and
treatment strategies of fresh cows for APM. In the first study, a literature
search was conducted in four relevant scientific Journals utilizing the
Sciencedirect database. Studies were checked for definitions of possible
findings, thresholds, and test characteristics of the diagnostic methods used
to identify a cow with APM.On average 2.5 ± 1.75 diagnostic methods were used
in a study. References to support the use of the diagnostic methods were
provided in 10 of 48 articles (20.8%). Thresholds for diagnostic tests and
test characteristics were mentioned in 6 and 3 of the 48 articles,
respectively. Based on this systematic review of 48 research papers the
evidence supporting the use of the diagnostic methods to identify cows with
APM has either been not reported or is weak. In conclusion, the reporting of
diagnostic methods to identify cows with APM needs to be improved and further
research is necessary to improve diagnostic performance of the methods
employed. The objective of the second part of my thesis was to evaluate the
reliability of a sensory assessment for color, smell, and viscosity of vaginal
discharge from healthy cows and cows with APM. A total of 15 investigators
evaluated 6 vaginal discharge samples 10 times each. Subsequently the
investigators rated the health status of the cows and the diagnostic value of
color, smell, and viscosity. In a final questionnaire, the investigators
estimated their ability to diagnose APM correctly and the influence of
experience. Reliability was tested using Cohen’s kappa (К). Our study revealed
slight to moderate reliabilities concerning the assessment of vaginal
discharge. Overall interobserver reliability for color, smell, and viscosity
was К= 0.15, 0.27 and 0.44, respectively. Overall intraobserver reliability
for color, smell and viscosity were К=0.35, 0.39 and 0.6, respectively. The
overall personal expertise to detect cows suffering from APM correctly as such
was estimated to be 59%. Our study shows that the sensorial assessment of
color, smell, and viscosity of vaginal discharge in cows postpartum is
subjective. Therefore, the third part of this thesis involves the use of an
electronic nose device to test whether the diagnosis of APM can be refined by
technical means. This part includes the definition of test characteristics of
an evaluation of odor from vaginal discharge (VD) of cows in the first 10 d
postpartum conducted by olfactory cognition and an electronic device,
respectively. In experiment 1, 16 investigators (9 veterinary students and 7
licensed veterinarians) evaluated 5 VD samples each on 10 different days. The
kappa test revealed an agreement between investigators (interobserver) of κ =
0.43. Mean agreement within observers (intraobserver) was κ = 0.52. In
experiment 2, the repeatability of an electronic device (DiagNose; C-it,
Zutphen, the Netherlands) was tested. Therefore, 5 samples of VD from 5 cows
were evaluated 10 times each. The repeatability was 0.97, determined by
Cronbach’s α. In experiment 3, 20 samples collected from healthy cows and 20
of cows with acute puerperal metritis were evaluated by the 16 investigators
and the DiagNose using a dichotomous scale (1 = cow with acute puerperal
metritis; 0 = healthy cow). Sensitivity and specificity of olfactory
evaluation was 75.0 and 60.1% compared with 92.0 and 100%, respectively, for
the electronic nose device. The study confirms a considerable subjectivity of
the human nose concerning the classification into healthy and sick animals
based on the assessment of vaginal discharge. The repeatability of the
electronic nose was higher. In conclusion, the DiagNose system, although
imperfect, is a reasonable tool to improve odor assessment of VD. Further
research is warranted to adapt such electronic devices to practical on-farm
screening tools. In the forth part of my thesis, two strategies for screening
and subsequent treatment of acute puerperal metritis (APM) in dairy cows have
been compared. Therefore, a study with 79 cows, having APM and 114 healthy
control cows was conducted. Cows with APM were divided into two groups
(treated n= 67 cows, not treated n= 12 cows). The treated animals were further
subdivided into two groups (treated between D1-4, n=12 and treated between
D5-10, n= 55). The results of this study did not show any significant
differences in cure rates, milk yield, serum haptoglobin concentrations on DIM
2, 5 and 10 and subsequent uterine health (DIM 21 to 27). Considering this
study as a proof of concept study, we conclude that there might not be a
negative impact following a screening and treatment protocol beginning at DIM
5 and leaving early APM cows untreated. This hypothesis needs to be confirmed
by a larger field study. Overall, in the course of the four studies a
systematic review of current literature considering cows with APM revealed
that the evidence of diagnostic methods to identify cows with APM is weak. My
second study was implemented to evaluate the diagnostic performance of color,
smell and viscosity of cows with and without APM evaluated by human senses.
The third part involves the use of an electronic nose device, revealing a
better diagnostic performance than by sensorial assessment of VD. The aim of
the forth part of this theses was to find out the most efficient strategy to
detect cows, suffering from APM and cope with the prudent antibiotic drug use.
The results show that a delayed treatment beginning at DIM 5 can lead to a
considerable reduction of antibiotic drug use in cows with APM.
de
dc.description.abstract
Die Bedeutung, die dem Krankheitskomplexes der akuten puerperalen Metritis
(APM) in Milchviehbeständen beigemessen wird, wurde bereits in verschiedenen
Publikationen hervorgehoben (Benzaquen et al., 2007; Drillich et al., 2007;
Overton and Fetrow 2008). Bis heute besteht jedoch ein Mangel an
wissenschaftlich fundierter Evidenz zum diagnostischen Wert der Methoden, Kühe
mit und ohne APM korrekt voneinander zu unterscheiden. Der erste Teil meiner
Doktorarbeit umfasst eine systematische Aufarbeitung der diagnostischen
Methoden für Kühe mit APM in anerkannten wissenschaftlichen Zeitschriften.
Insgesamt wurden 9 verschiedene Diagnostikmethoden aufgezählt, im Mittel 2.5 ±
1.75 pro Artikel. Referenzen für diese Methoden waren in 10 von 48 Artikeln
(20.8%) angegeben. Grenzwerte und Testcharakteristika der Methoden wurden in 6
und 3 der 48 Artikel erwähnt. Basierend auf dieser systematischen Untersuchung
ist die Evidenz, auf der die Diagnostik von Kühen mit APM beruht entweder
gering oder nicht beschrieben. Es besteht weiterhin Forschungsbedarf um die
Diagnostik für Kühe mit APM zu plausibel und reproduzierbar zu machen.
Aufgrund dieser Erkenntnisse umfasst der zweite Teil dieser Arbeit die
Bewertung der Diagnostikmethoden, die aktuell im Feld angewendet werden. In
einem Versuch mit 15 Probanden wurden bei 6 Proben von vaginalem Ausfluss
gesunder und kranker Kühe Farbe, Geruch und die Viskosität beurteilt. In einem
sich anschließendem Fragebogen wurden die Probanden gebeten ihre eigene
Fähigkeit zur Korrekten Diagnose einer Kuh mit APM einzuschätzen. Die
Reliabilitäten wurden mittels Cohen’s kappa (К) berechnet und ergaben nur
schwach bis moderate Reliabilitätswerte für die sensorische Diagnostik von
APM. Die Interobserver- Reliabilitäten für Farbe, Geruch und Viskosität waren
К= 0.15, 0.27 und 0.44. Die Intraobserver Reliabilitäten lagen bei К= 0.35,
0.39 und 0.6. Insgesamt schätzten Probanden ihre Fähigkeit zur Korrekten
Diagnose von APM als zu 59% korrekt ein. Somit zeigt nicht nur die subjektive
Einschätzung der Probanden sondern auch die errechnete Reliabilität, dass die
sensorische Beurteilung von vaginalem Ausfluss bezüglich der Diagnostik von
APM insgesamt schlecht wiederholbar ist. Diese Ergebnisse führten zu meiner
dritten Studie in welcher eine elektronische Nase (DiagNose; C-it, Zutphen,
the Netherlands) mit der menschlichen Nase bezüglich der Diagnostik von APM
verglichen wurde. Im ersten Teil bewerteten 16 Probanden (9 Studenten und 7
Tierärzte) 5 Proben von vaginalem Ausfluss an je 10 verschiedenen Zeitpunkten.
Der Kappa- Test ergab eine Interobserver Reliabilität von κ = 0.43 und eine
Intraobserver Reliabilität von κ = 0.52 . Im zweiten Teil wurde die
Wiederholbarkeit der Messung mit der DiagNose getestet. Dafür wurden 5 Proben
von vaginalem Ausfluss von 5 verschiedenen Kühen 10-mal hintereinander
gemessen. Die Wiederholbarkeit wurde mittels Cronbach’s α bestimmt und ergab
einen Wert von 0.97. Im dritten Teil der Studie wurden je 20 Proben von
Gesunden und Kühen mit APM von 16 Probanden und der DiagNose analysiert. Die
Sensitität und Spezifität der menschlichen Nase ergab 75.0 and 60.1%, die der
DiagNose 92.0 und 100%. Diese Studie bestätigt die hohe Subjektivität des
menschlichen Geruchssinnes bezüglich der Beurteilung von vaginalem Ausfluss.
Die elektronische Nase hat in den Versuchen deutlich besser abgeschnitten.
Zwar ist dieses System bisher noch nicht im Feld anwendbar, bietet aber
vielversprechendes Optimierungspotential für die objektive Diagnose von Kühen
mit APM. Während der Schwerpunkt der ersten drei Teile dieser Arbeit
vorwiegend in den diagnostischen Methoden liegt, geht es im vierten Teil um
Management und Therapie von Kühen mit APM. In einer Studie mit 193 Kühen (79
mit APM, 114 Gesunde) wurden die erkrankten Tiere zunächst in zwei Gruppen
aufgeteilt (antibiotisch behandelt n= 67, unbehandelt n= 12). Die behandelten
Tiere wurden anschließend in zwei weitere Gruppen unterteilt (Behandlung an
Tag 1-4, n =12 und Behandlung an Tag 5-10, n = 55). Die Daten zu
Heilungsraten, Milchleistung und Uterusgesundheit zwischen Tag 21 und 27 in
Milch zeigen keinen negativen Einfluss eines Beobachtungs- und
Behandlungsprotokolls, welches ab Tag 5 post partum beginnt und Kühe, die vor
diesem Tag erkrankten, zunächst unbehandelt lässt. Ziel dieser Dissertation
ist, in einem ersten Teil durch die Aufarbeitung von aktueller Literatur einen
Überblick über die Evidenz der Diagnostik von Kühen mit APM zu gewinnen. Es
zeigt sich eine schwache Evidenz sowie dass Diagnostikmethoden zurzeit nur
unzureichend beschrieben werden. Im zweiten Teil dieser Arbeit wird der
vaginale Ausfluss von an APM erkrankten und gesunden Kühen untersucht. Im
Ergebnis weist die sensorische Beurteilung von Farbe, Geruch und Viskosität
durch die dem Menschen zur Verfügung stehende Sinne gewisse Schwächen auf und
kann als Entscheidung für eine antibiotische Behandlung im Grunde nicht solide
genug sein. Der dritte Teil umfasst den Vergleich des menschlichen
Geruchssinnes mit einem elektronischen Gerät welches imstande ist bestimmte
flüchtige organische Komponenten zu messen. Im Zuge dessen wurden die Test-
Charakteristika der menschlichen Nase und dieses Gerätes bestimmt und
miteinander verglichen. Das Ergebnis zeigte eine relativ hohe Subjektivität
für die menschliche Nase und eine im Vergleich recht gute Wiederholbarkeit des
elektrischen Gerätes. Weitere Studien sind jedoch von Nöten um dieses Gerät
auch im Feld einsetzen zu können. Der vierte Teil dieser Dissertation
beinhaltet eine Feldstudie, im Zuge derer zwei verschiedene
Behandlungsprotokolle für Kühe mit APM verglichen wurden. Diese ergab, dass
eine Behandlung ab Tag 5 post partum zu relevanten Einsparungen von
Antibiotika bei Kühen mit APM führen kann.
de
dc.format.extent
I, 83 S.
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
diagnostic techniques
dc.subject
vaginal smears
dc.subject
sensory evaluation
dc.subject
vaginal discharge (MeSH)
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::630 Landwirtschaft::630 Landwirtschaft und verwandte Bereiche
dc.title
Evaluation of diagnostic methods and comparison of two treatment protocols of
acute puerperal metritis in dairy cows
dc.contributor.firstReferee
Univ.-Prof. Dr. W. Heuwieser
dc.contributor.furtherReferee
Univ.- Prof. Dr. J.R. Aschenbach
dc.contributor.furtherReferee
PD Dr. C. Gabler
dc.date.accepted
2015-05-06
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000099552-1
dc.title.translated
Analyse der diagnostischen Methoden und Vergleich von zwei
Behandlungsprotokollen bei Kühen mit akuter puerperaler Metritis
de
refubium.affiliation
Veterinärmedizin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000099552
refubium.note.author
Mensch und Buch Verlag
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000017252
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access