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Quantitative motor unit action potential analysis of paraspinal muscles, diagnostic imaging and necropsy findings in 36 horses suspected of cervical impairment
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English
Quantitative motor unit action potential analysis of paraspinal muscles, diagnostic imaging and necropsy findings in 36 horses suspected of cervical impairmentAims: To determine the relation between quantitative electromyography (QEMG) of the cervical ventral serratus muscle, radiographic findings and post-mortem gross and histopathological examination in order to calculate the ability of QEMG to localize the region of cervical compressive neuropathy and myelopathy in horses. Methods: In this clinical, non-randomised, partially blinded study (QEMG and histology), 36 warmblood horses with clinical suspicion of cervical spine disease were examined with QEMG in different segments of the ventral serratus muscle. Results were compared to normative data. Diagnostic imaging was performed in 28 cases. All horses were euthanized because of poor clinical prognoses and/or recurrent clinical neurological signs despite treatment and underwent necropsy with emphasis on the cervical nervous tissue and vertebrae. Clinical and diagnostic imaging findings, QEMG results and post mortem findings were compared with each other. Results: Overall mean values of duration (9.54 ms), polyphasia, number of phases (3.6) and size index (0.67) in horses with cervical lesions were significantly (P<0.05) higher than reference data. Clinical examination correlated significantly with several QEMG- and histological changes but not with radiological abnormalities. A reduced neck mobility seems to be a clinically relevant parameter to suspect cervical spine pathology. No significant correlations were found between radiology and any post mortem findings. For QEMG, in two (C5/6 right side and C6/7 left side) out of twelve cervical segments (C1-2, C2-3, C3-4, C4-5, C5-6, C6-7 on both sides) statistically significant relations with histopathological changes could be found. Conclusions and Practical Relevance: In this study, at the level of C5-6-7 QEMG could predict the site of the lesion in the nervous system whereas radiological imaging failed to identify the site of the lesions. Clinical examination correlated significantly with several QEMG- and histological changes but not with radiological abnormalities. QEMG can be added to the examination protocol of horses suspected clinically of suffering from cervical compressive neuropathy and myelopathy.
Keywords: Horse, quantitative electromyography, cervical compressive neuropathy and myelopathy, cervical spine disease
Deutsch
Quantitative Analyse der Nervenerregung, diagnostische Bildgebung und Pathologiebefunde der paraspinalen Muskeln bei 36 Pferden mit Verdacht auf eine Schädigung der NackenmuskulaturZiele: Mittels quantitativer Elektromyographie (QEMG) des M. serratus ventralis und dem Vergleich zu den radiologischen Befunden, makroskopischen und histopathologischen Untersuchungen, sollte versucht werden die Lokalisation der neurogenen Kompression im Nackenbereich von Pferden festzustellen. Methoden: In dieser klinischen, nicht randomisierten, teilweise verblindeten Studie (Histologie und QEMG) wurde bei 36 Warmblutpferde mit klinischem Verdacht auf eine Erkrankung der Halswirbelsäule mittels QEMG verschiedene Segmente des ventralen Serratusmuskels untersucht. Die Ergebnisse wurden mit den Referenzwerten verglichen. In 28 Fällen wurde eine diagnostische Bildgebung durchgeführt. Trotz Behandlung wurden alle Pferde aufgrund schlechter klinischer Prognosen und/oder wiederkehrender klinischer neurologischer Symptome eingeschläfert und einer Sektion mit Schwerpunkt auf die Nerven und Wirbeln der Halswirbelsäule unterzogen. Klinische und diagnostische Bildgebungsbefunde, QEMG-Ergebnisse und Pathologie-Befunde wurden miteinander verglichen. Ergebnisse: Die Mittelwerte für die Dauer (9.54 ms), Polyphasie, Anzahl der Phasen (3.6) und Größenindex (0,67) bei Pferden mit Läsionen der Halswirbelsäule waren signifikant (P <0,05) höher als die Referenzdaten. Die klinische Untersuchung korrelierte signifikant mit mehreren QEMG- und histologischen Veränderungen, jedoch nicht mit radiologischen Anomalien. Eine verminderte Halsbeweglichkeit scheint ein klinisch relevanter Parameter für den Verdacht auf eine Pathologie der Halswirbelsäule zu sein. Es wurden keine signifikanten Korrelationen zwischen der Radiologie und pathologischen Befunden festgestellt. Für QEMG in zwei (C5/6 rechte Seite und C6/7 linke Seite) von zwölf Halswirbelsegmenten (C1-2, C2-3, C3-4, C4-5, C5-6, C6-7 auf beiden Seiten) konnten statistisch signifikante Zusammenhänge mit histopathologischen Veränderungen festgestellt werden. Schlussfolgerungen und praktische Relevanz: In dieser Studie konnte die Lokalisation der Nervenschädigung mittels QEMG auf der Ebene von C5-6-7 vorhersagt werden, während die radiologische Bildgebung diese nicht identifizieren konnte. Die klinische Untersuchung korrelierte signifikant mit mehreren QEMG- und histologischen Veränderungen, jedoch nicht mit radiologischen Befunden. Bei Pferden mit klinischem Verdacht auf neurogene Kompression der Halswirbelsäulen, kann die QEMG zum Untersuchungsprotokoll hinzugefügt werden.
Schlüsselwörter: Histologie, Pferd, Nervenkompressionssyndrom, Halswirbelsäule, quantitative Elektromyographie
Français
Analyse quantitative du potentiel d’action de l’unité motrice des muscles para spinaux, imagerie diagnostique et résultats d’autopsie chez 36 chevaux soupçonné de déficience cervicaleObjectifs: Déterminer la relation entre l›électromyographie quantitative (QEMG) du muscle serratus ventral cervical, les résultats radiographiques et les examens macroscopiques et histopathologiques post mortem afin de calculer la capacité de la QEMG à localiser la région de compression neurogène dans l’encolure des chevaux. Méthodes: Dans cette étude clinique, non randomisée, partiellement aveugle (histologie et QEMG), 36 chevaux de sang soupçonnés d’affection du rachis cervical ont été examinés par QEMG sur différents segments du muscle serratus ventral. Les résultats ont été comparés aux données de référence. L’imagerie diagnostique a été réalisée dans 28 cas. Tous les chevaux ont été euthanasiés en raison de mauvais pronostics cliniques et/ou de signes neurologiques cliniques récurrents malgré le traitement et ont subi une autopsie en mettant l’accent sur le tissu nerveux cervical et les vertèbres. Les résultats de l’imagerie clinique et diagnostique, les résultats de la QEMG et les résultats post mortem ont été comparés les uns aux autres. Résultats: Les valeurs moyennes globales de durée (9,54 ms), de polyphasie, de nombre de phases (3,6) et d’indice de taille (0,67) chez les chevaux présentant des lésions cervicales étaient significativement (P <0,05) supérieures aux données de référence. L’examen clinique était en corrélation significative avec plusieurs changements dans la QEMG et en histologie mais pas avec des anomalies radiologiques. Une mobilité réduite du cou semble être un paramètre cliniquement pertinent pour suspecter une pathologie du rachis cervical. Aucune corrélation significative n’a été trouvée entre la radiologie et les résultats post mortem. Pour la QEMG, en deux (C5/6 côté droit et C6/7 côté gauche) sur douze segments cervicaux (C1-2, C2-3, C3-4, C4-5, C5-6, C6-7 des deux côtés), des relations statistiquement significatives avec des modifications histopathologiques ont pu être trouvées. Conclusions et pertinence pratique: Dans cette étude, au niveau de C5-6-7, la QEMG 49 pourrait prédire le site de la lésion dans le système nerveux alors que l’imagerie radiologique n’a pas réussi à identifier le site des lésions. L’examen clinique était en corrélation significative avec plusieurs changements de la QEMG et de l’histologie mais pas avec des anomalies radiologiques. La QEMG peut être ajouté au protocole d’examen des chevaux suspectés cliniquement de souffrir d’une compression neurogène dans la région cervicale.
Mots-clés: histologie, cheval, encolure, QEMG
Italiano
Analisi quantitativa del potenziale d’azione dell’unità motoria dei muscoli paraspinali, diagnostica per immagini e risultati della necroscopia in 36 cavali sospettati di disturbo cervicaleObiettivo: Determinare la relazione tra una elettromiografia quantitativa (QEMG) del muscolo serrato cervicale ventrale, i risultati radiografici e post mortem e l’esame istopatologico, per calcolare l’abilità del QEMG di localizzare la regione della neuropatia cervicale compressiva e della mielopatia nel collo dei cavalli. Metodi: In questo studio clinico, non randomizzato e parzialmente in ceco (istologico e QEMG) sono stati esaminati in 36 cavalli a sangue caldo, sospettati di essere affetti da una malattia delle vertebre cervicali, via QEMG i differenti segmenti del muscolo serrato ventrale. I risultati sono stati comparati ai dati di riferimento. La diagnostica per immagini è stata effettuata in 28 casi. Tutti i cavalli sono stati eutanasiati a causa della sfavorevole prognosi clinica e/o dei ricorrenti segni clinici neurologici ricorrenti nonostante il trattamento e sono stati sottoposti a necroscopia in particolare nel tessuto nervoso cervicale e nelle vertebre. I risultati clinici e della diagnostica per immagini, quelli del QEMG e quelli post mortem sono stati comparati tra loro. Risultati: I valori medi generali di durata (9.54 ms), polifasia, il numero di fasi (3.6) e l’indice della taglia (0.67) nei cavalli con lesioni cervicali erano significativamente superiori (P<0.05) ai dati di riferimento. L’esame clinico era significativamente correlato ai diversi QEMG e alle modifiche istologiche ma non con delle anomalie radiologiche. Una mobilità ridotta del collo sembra sia un parametro clinico rilevante per sospettare una patologia delle vertebre cervicali. Nessuna correlazione significativa è stata individuata tra i risultati radiologici e post mortem. Secondo QEMG, in due (C5/6 parte destra e C6/7 parte sinistra) dei 12 segmenti cervicali (C1-2, C2-3, C3-4, C4-5, C5-6, C6-7 entrambi i lati) è stata rilevata una significativa relazione statistica con le modifiche istopatologiche. Conclusione e applicazione: In questo studio si è potuto anticipare con QEMG a livello della C5-6-7 la sede di una lesione nel sistema nervoso cosa impossibile con la diagnostica radiologica. L’esame clinico era significativamente correlato alle modifiche QEMG e istologiche ma non con anomalie radiologiche. La QEMG può essere inclusa al protocollo di esame dei cavalli sospettati clinicamente di soffrire di una compressione neurogenica della regione cervicale.
Parole chiavi: Parole chiave: cavallo, elettromiografia quantitativa, neuropatia cervicale compressiva e mielopatia