Beurteilungmethoden szintigraphischer Bilder der thorakalen Dornfortsätze (processus spinosi) beim Pferd

Scintigraphy of the processus spinosi is a standard procedure for the evaluation of horses with back pain. The scintigraphic evaluation is based on a subjective or semi-quantitative analysis of areas with increased radiopharmaceutical uptake. The first part of this retrospective, analytical thesis aimed to compare subjective and semi-quantitative methods for the evaluation of scintigraphic images of the processus spinosi in the equine thoracic spine. Additionally, a new modified semi-quantitative evaluation method was developed and analysed for inter- and intraobserver agreement. The second aim was to investigate the agreement between the modified semi-quantitative scintigraphic evaluation technique and other established scintigraphic evaluation methods. Subsequently the agreement of scintigraphic evaluation techniques with clinical and radiological findings was analysed. Scintigraphic images of the thoracic processus spinosi of 20 Warmblood horses were subjectively assessed by eleven veterinary surgeons using red-green-blue (RGB) scale and greyscales for entire scintigraphic images or masked images. For semi-quantitative assessment, the observers placed "regions of interest" (ROIs) across each processus spinosus of the 13th to 18th thoracic vertebrae. The radiopharmaceutical uptake of each processus spinosus was determined in comparison with a reference ROI. Subsequently, a modified semi-quantitative calculation was developed in which only the highest counts per pixel for a given number of pixels were included in the calculation. The inter- and intraobserver agreement was determined using intraclass correlation coefficients (ICCs). Inter- and intraobserver ICCs were 41.65% and 71.39%, respectively, for the subjective image scoring. A correlation between intraobserver agreement, experience of the operator and scintigraphic greyscale images was identified. Inter- and intraobserver agreement was significantly increased using the semi-quantitative analysis (97.35%, 98.36%) or modified semi-quantitative calculation (98.61%, 98.82%). For the second part of the study, 223 Warmblood horses underwent scintigraphic, radiographic and clinical examination of the thoracic spine and were included in a retrospective study. Scintigraphic images were assessed using subjective, semi-quantitative and the newly developed modified semi-quantitative techniques. Radiographs were evaluated subjectively (grade 0-7). The analysed horses were assigned to one of two groups, including horses with or without thoracolumbar pain. The total radiographic and total (subjective) scintigraphic grades were significantly higher in horses with thoracolumbar pain than in horses without thoracolumbar pain (p < 0.05). Semi-quantitative and modified semi-quantitative radiopharmaceutical uptake ratios did not differ significantly in horses with or without thoracolumbar pain. The calculation of kappa agreement between scintigraphic evaluation methods revealed a substantial agreement between the modified semi-quantitative and the semi-quantitative scintigraphic evaluation technique. The agreement between subjective scintigraphic and modified semi-quantitative scintigraphic image analysis was fair. There was slight agreement between all scintigraphic techniques and the radiographic findings. In summary, the modified semi-quantitative scintigraphic image scoring has provided results that are comparable with the established scintigraphic evaluation methods but with a significant increase in inter- and intraobserver agreement. However, an association between results obtained with semi-quantitative scintigraphic image evaluation techniques and clinical signs of thoracolumbar pain could not be observed. More factors may need to be added to semi-quantitative radiopharmaceutical uptake ratio calculations to improve the clinical significance of these methods.Die Szintigraphie der Dornfortsätze (processus spinosi) gehört zu den Standarduntersuchungsverfahren zur Beurteilung von Pferden mit Rückenschmerzen. Die szintigraphische Untersuchung basiert auf einer subjektiven oder semi-quantitativen Analyse von vermehrter radiopharmazeutischer Anreicherung. Diese retrospektive, analytische Arbeit zielte zunächst darauf ab, semi-quantitative und subjektive Methoden bei der Auswertung von szintigraphischen Bildern der Dornfortsätze der Brustwirbelsäule des Pferdes zu vergleichen. Eine neue, modifizierte semi-quantitative Evaluierungsmethode wurde entwickelt und hinsichtlich inter- und intraobserver Übereinstimmung analysiert. Des Weiteren sollte die Übereinstimmung der modifizierten semi-quantitativen Beurteilungsmethode mit etablierten szintigraphischen Auswertungsmethoden sowie deren Übereinstimmung mit klinischen und radiologischen Befunden, untersucht werden. Szintigraphische Bilder der thorakalen Dornfortsätze von 20 Warmblutpferden wurden von elf Tierärzten subjektiv in rot-grün-blau (RGB) Skala und Grauskala, als ganze Bilder oder Bildausschnitte beurteilt. Für die semi-quantitative Beurteilung platzierten die Untersucher „regions of interest“ (ROIs) über jeden Dornfortsatz der thorakalen Wirbel 13-18. Die radiopharmazeutische Anreicherung jedes Dornfortsatzes wurde im Vergleich zu einer Referenz-ROI bestimmt. Anschließend wurde eine modifizierte semi-quantitative Berechnung entwickelt, bei der nur die Pixel mit den höchsten Counts-Werten, für eine bestimmte Anzahl von Pixeln, in die Berechnungen eingeflossen sind. Die Inter- und Intraobserver-Übereinstimmung wurde unter Verwendung von Intraklassenkorrelationskoeffizienten (ICCs) berechnet. Die Inter- und Intraobserver-ICCs betrugen 41,65 % bzw. 71,39 % für die subjektive Bildbewertung. Eine positive Korrelation zwischen der Intraobserver-Übereinstimmung und der Erfahrung der Untersucher konnte identifiziert werden, wenn szintigraphische Bilder in Grauskala ausgewertet wurden. Die Inter- und Intraobserver-ICCs waren bei Verwendung der semi-quantitativen Analyse (97,35 %; 98,36 %) oder der modifizierten semi-quantitativen Bildauswertung (98,61 %; 98,82 %) signifikant erhöht. Für den zweiten Teil der Arbeit wurden 223 Warmblutpferde ausgewählt, deren Brustwirbelsäule szintigraphisch, radiologisch und klinisch untersucht wurde. Die szintigraphischen Bilder wurden retrospektiv mit subjektiven, semi-quantitativen und modifiziert semi-quantitativen Techniken beurteilt. Die Röntgenbilder wurden subjektiv beurteilt und die Befunde an den Dornfortsätzen gemäss einer Skala von 0-7 kategorisiert. Die analysierten Pferde wurden einer von zwei Gruppen zugeordnet, Pferde mit oder ohne Rückenschmerzen. Die totalen und maximalen radiologischen und (subjektiven) szintigraphischen Grade waren bei Pferden mit Rückenschmerzen signifikant höher als bei Pferden ohne Rückenschmerzen (p < 0,05). Semi-quantitative und modifizierte semi-quantitative radiopharmazeutische Uptake-Ratios unterschieden sich nicht signifikant bei Pferden mit oder ohne Rückenschmerzen. Die Berechnung der Kappa-Übereinstimmung zwischen den verschiedenen szintigraphischen Auswertungsmethoden ergab eine wesentliche Übereinstimmung zwischen der modifizierten semi-quantitativen und der semi-quantitativen szintigraphischen Auswertungstechnik. Die Übereinstimmung zwischen subjektiver szintigraphischer und modifizierter semi-quantitativer szintigraphischer Bildauswertung war mittelmäßig (Kappa zwischen 0,2 und 0,4). Die Übereinstimmung zwischen allen szintigraphischen Techniken und röntgenologischen Befunden war gering (Kappa zwischen 0 und 0,2). Zusammenfassend hat die modifizierte semi-quantitative szintigraphische Bildbewertung vergleichbare Ergebnisse zu etablierten szintigraphischen Beurteilungsmethoden erbracht sowie zusätzlich die höchste inter- und intraobserver Übereinstimmung von allen getesteten szintigraphischen Bildevaluierungsmethoden. Eine Verbindung zwischen den Ergebnissen, der semi-quantitativen szintigraphischen Bildbeurteilungsmethoden, und klinischen Anzeichen von Rückenschmerzen konnte jedoch nicht ermittelt werden. Eine umfangreichere Berechnung, die mehr beeinflussende Faktoren miteinbezieht, könnte helfen, die klinische Relevanz dieser Beurteilungsmethoden zu verbessern