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Validierung der Auswertungsmethoden für Hüftgelenksdysplasie beim Hund aus genetischer Sicht

Validation of the methods of diagnosing for hip dysplasia in dog from a genetic point of view

Gutmann, Matthias


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Freie Schlagwörter (Deutsch): Hund , Hüftgelenksdysplasie , Heritabilität , FCI , Hipscore
Freie Schlagwörter (Englisch): dog , hip dysplasia , heritability , fci , hipscore
Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Institut für Tierzucht und Haustiergenetik
Fachgebiet: Veterinärmedizin
DDC-Sachgruppe: Landwirtschaft
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 29.04.2003
Erstellungsjahr: 2003
Publikationsdatum: 24.09.2003
Kurzfassung auf Deutsch: Das Anliegen der Arbeit war es beispielhaft an einer Population des Berger des Pyrénées das HD-Geschehen unter den Aspekten der Züchtung und der Gesundheitsprognose zu analysieren. Die Auswertungsverfahren FCI, Schweizer Methode und Hipscore wurden parallel angewandt. Außerdem wurde eine NW-Messung von 2 Ausmessern erfasst und die Ergebnisse einer Besitzerbefragung nach klinischen Symptomen aufgrund HD integriert. Anhand der Häufigkeiten, der Korrelationen und Regressionen, der Heritabilitäten und anhand von Selektionsindices wurden Wege für eine verbesserte Züchtungsinformation aufgezeigt.

Für die Untersuchungen lagen 471 Röntgenbilder von 1984 bis 1996 vor. An
allen Bildern wurde der NW vermessen, von 469 gab es eine offizielle FCI-Auswertung (Auswerter 1). Für die parallele Auswertung wurde das Material eingeschränkt. 287 Filme von 1984 bis 1993 wurden von etablierten Auswertern
der Verfahren nach FCI (Auswerter 2), Schweizer Methode (Auswerter 3) und Hipscore (Auswerter 4) beurteilt. Bei FCI lagen Ergebnisse zum HD-Grad und 18 Kriterien vor, bei der Schweizer Methode zum HD-Grad und 6 Kriterien und beim
Hipscore zu 9 Kriterien. Von 147 dieser Hunde ergab die Besitzerbefragung Informationen. Bei 14 Hunden trat eine Lahmheit aufgrund HD auf. Alle Hunde mit HD-schwer zeigten Symptome, aber kein Hund mit HD-frei.


In den Jahren 1984 bis 1993 wurden nach dem offiziellen FCI-Gutachten 30,9% der Hunde als HD-frei, 33,3% als HD-Übergang, 20,4% als HD-leicht, 10,5% als HD-mittel und 4,9% als HD-schwer beurteilt. Der Vergleich zwischen den HD-Graden
der Auswerter 1, 2 und 3 zeigte Niveauunterschiede von 0,28 HD-Graden. Die Beurteilung des Einzeltieres stimmte bei den FCI-Auswertungen (Auswerter 1 und
2) zu etwa 60% überein, in 36% war eine Abweichung von einem HD-Grad, in 4% von 2 HD-Graden vorhanden. Die FCI-Auswertungen (Auswerter 1 und 2) stimmten zu etwa 50% mit den HD-Auswertungen der Schweizer Methode überein. Die fehlende Übereinstimmung zwischen den HD-Graden macht auch die Konstruktion eines
Übertragungsschlüssel zwischen FCI, Schweiz und Hipscore unmöglich, nur bei der Gesamtpunktzahl von Schweiz und Hipscore ist eine Übertragung vorstellbar.
Trotz großer Unterschiede in den Beurteilungen erreichten die HD-Grade der Auswerter 1, 2 und 3 genetische Korrelationen von 0,93 bis 0,98, auch die Heritabilitäten (h(hoch)2) liegen mit 0,47 bis 0,50 auf gleichem Niveau.


Die Gesamtpunktzahl ist das Endergebnis des Hipscore und konnte auch bei FCI und Schweizer Methode erfasst werden. Die Heritabilität der Gesamtpunktzahl
lag mit 0,62 bis 0,86 höher als die Heritabilität der HD-Grade. Die Hipscore-Gesamtpunktzahl erreichte eine Heritabilität von 0,86. Die NW der Auswerter 2, 3 und 4 hatten Heritabilitäten von 0,65, 0,46 und 0,60. Die Heritabilität der NW-Messung, als Summe beider Ausmesser, betrug 0,74. Die Heritabilitäten der
Einzelkriterien lagen insbesondere bei den Arthrosekriterien sehr hoch. Durch den Ausschluss zweier HD vererbender Rüden und deren Nachkommen in Datensatz 2
sank die Heritabilität mancher Arthrosekriterien auf oder nahe 0, da die Veränderungen spezifisch für diese Gruppe waren. Auch die Heritabilitäten der
Gesamtpunktzahlen, der HD-Grade und der NW sank, wobei die Reduzierung der Heritabilität bei der NW-Messung am Geringsten ausfiel. Auch an der Teilpopulation von 1994 bis 1996 mit weniger Hunden mit stark arthrotisch
veränderten Hüften behielt der NW eine Heritabilität von 0,60 bzw. 0,63, während die Heritabilität des HD-Grades (Auswerter 1) auf 0,22 sank.


Zwischen den Arthrosekriterien wurden genetische Korrelation bis zu 1,00 erreicht. Auch eine Gruppe von Subluxationskriterien waren bei der Schweizer
Methode und dem Hipscore genetisch sehr ähnlich. Die genetischen Korrelationen zwischen den NW-Auswertungen und den NW-Messungen lagen zwischen 0,98 und 1,00. Hier wurde ein identisches Kriterium beschrieben. Die Regression auf das
Endergebnis (HD-Grade, Gesamtpunktzahl) zeigte wiederum, dass immer nur 4 oder 5 Einzelkriterien nötig sind, um ein Endergebnis weitgehend zu determinieren. Immer ergänzten sich Arthrose- und Subluxationskriterien. Die Vielzahl der
Kriterien verbesserten die Erfassung nicht oder nur marginal.


Durch die Gewichtung von Einzelkriterien in einem Selektionsindex konnte ein größerer Zuchtfortschritt von 22 - 25% mit den Schweizer Kriterien und 36 - 43% mit den Hipscore-Kriterien im Vergleich zum HD-Grad als
Züchtungsinformation und Zielgröße erreicht werden. Aber auch mit dem NW als Einzelkriterium im Index waren größere Zuchtfortschritte von 8 - 14% möglich.


Der NW besticht als Züchtungsinformation durch ein hohes stabiles h(hoch)2, eine objektive Erfassbarkeit auf einer größeren Skala und eine hohe Korrelation und Regression auf die Endergebnisse.


Abschließend ist festzustellen, dass die Merkmalserfassung bei der HD entweder über die Nutzung von Gesamtpunktzahlen, unterschiedlich gewichtete
Einzelkriterien oder Messungen optimiert werden kann.
Kurzfassung auf Englisch: The aim of this investigation was to analyse the canine hip dysplasia (CHD) using as a population Berger des Pyrénées under the aspects of breeding and a prognosis of health. The scoring schemes FCI (Fédération Cynologique Internationale), the Swiss Method and the Hipscore were evaluated parallely.
The Norberg-angle (NA) was measured by two different persons. The results of an interrogation of dog owners concerning clinical symptoms because of CHD are also a part of this thesis. Through the frequencies, the correlation and regressions, the heritabilities and a selection index (CHD) an optimised breeding information was achieved.


X-rays from 471 Berger des Pyrénées were available. The NA was measured from all of the 471 radiographs, of 469 of these dogs official FCI-assessments (investigator 1) already existed. The material was reduced for the parallel evaluations. 287 x-rays from the period 1984-1993 were evaluated by established investigators of FCI (investigator 2), the Swiss Method (investigator 3) and the Hipscore (investigator 4). The FCI method consists of one CHD-grade and 18 individual criteria, the Swiss Method of one CHD-grade defined by 6 individual
criteria and the Hipscore of 9 individual criteria. Additional information about 147 of these dogs was collected by a interrogation of dog owners. 14 dogs showed lameness because of CHD. All dogs with CHD-grade E had symptoms, but not
one dog with CHD-grade A.


The official FCI assessment between 1984 and 1993 showed 30,9% dogs with CHD-A, 33,3% with CHD-B, 20,4% with CHD-C, 10,5% with CHD-D and 4,9% with CHD-E. The comparison between the CHD-grades from the investigators 1, 2 and 3 showed differences in the CHD-level of 0,28 Grades. The FCI assessments (investigator 1 and 2) of the individual dogs were identical in approximately 60% of the cases, in 36% the deviation was one CHD-grade and in 4% two CHD-grades. In 50% the FCI assessments were identical with the CHD-grade of the
Swiss Method. The nonconformity between the CHD-Grades made the transfer between FCI, Swiss Method and Hipscore impossible, merely the total scores of Hipscore and Swiss Method are possibly transferable. In spite of these differences in the CHD-grades, the investigators achieved genetic correlation from 0,93 to 0,98. Heritabilities were estimated on the same level (0,47 to 0,50), too.


The total score is the official result of the Hipscore. Total scores also have been calculated as results of FCI and Swiss Method. The estimated
heritabilities of the total scores (0,62 - 0,86) were higher than the heritabilities of the CHD-grades. The NA of investigators 2, 3 and 4 had heritabilities of 0,65, 0,46 and 0,60. The heritability as sum of both NA
measurements was 0,74. Heritability of some of the individual criteria, especially osteoarthritic criteria , was very high.

Due to the exclusion of two CHD-transmitting males and their progeny, the heritabilities sank. The heritability of some of the osteoarthritic criteria
sank near zero, the arthrosis being specific for this group. The reduction of the heritability of the NA measurement was low. Even in the population of the years 1994-96, where few dogs with osteoarthritic hips existed, the heritability of the NA remained between 0,60 and 0,63 in contrast to that of CHD-grade (investigator 1), which sank to 0,22. The genetic correlation between the osteoathritic criteria were till 1,00 high. One group of criteria of joint laxity was genetically closely related in the Swiss Method and the Hipscore, too.


The genetic correlation between the NA evaluations and NA measurements were between 0,98 and 1,00.


Regression to CHD-grades and total score showed the necessity of only four or five individual criteria to define the final score. Only a few criteria of osteoarthritis and joint laxity defined CHD completely.. A high multitude of criteria does not add to the quality of the definition, as already expected because of the high level of genetic correlation.


A breeding progress of 22 - 25% using the Swiss method and of 36 - 43% using the Hipscore criteria could be achieved in comparison to the CHD-grade method as breeding information and breeding goal. Even with the NW as individual criteria in the index a breeding progress of 8 - 14% was possible.


As breeding information the NA is preferable because of its very high and reliable heritability, an objective measurement on a wide linear scale, a high correlation and regression to the final results and high repeatability.


Finally it can be stated that the registration of trait of CHD can be optimised either through use of total scores, specific weighting of single criteria or through measurable features.