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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.10.2021.tde-16032022-092500
Document
Author
Full name
Nathália Decaris
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2021
Supervisor
Committee
Gomes, Viviani (President)
Cunha, Paulo Henrique Jorge da
Woolums, Amelia Raye
Title in English
Bayesian Framework of the sensitivity and specificity of five pneumonia detection methods in pre weaning calves
Keywords in English
Accuracy
BRD
Haptoglobin
Scores
Ultrasonography
Abstract in English
Calves ′ bronchopneumonia is a multifactorial disease, which causes short- and long-term economic losses, being early detection a crucial factor in relation to therapeutical response, disease severity and mortality. Due these factors clinical scores have been developed in North America for screening sick animals at farm level, as well as the use of ultrasonographic scanning to detect consolidation lesions in lung parenchyma. Over the environmental conditions and raising system, the diagnostic methods developed at North America has been applied in subtropical and tropical countries. Due theses facts, this research evaluated the accuracy of five methods to diagnose bronchopneumonia in Holstein dairy calves at different raising system in subtropical conditions. The tests used to diagnose bronchopneumonia were thoracic ultrasound (TUS, positive if consolidation depth ≥1cm), auscultation (Ausc, positive in presence of crackles, wheezes and pulmonary silence areas), Wisconsin score (Wisc, positive if ≥4), Californian score (Calif, positive if ≥5) and serum haptoglobin concentration (Hap, positive if ≥15 mg/dL) for BRD diagnosis. Heifers with 30 days to weaning age (n= 482) of 17 commercial farms in São Paulo state were enrolled at winter, spring and summer seasons. Environmental data (Vmax, Vmed, Temperature, Chill, Dew Point, Humidity, Heat Index) was assessed in each farm in sampling and was compared between winter and spring/summer. Bayesian latent class models were used with informative priors for TUS, AUSC and Hap accuracy (sensitivity (Se) and specificity (Sp)) and non-informative priors for Wisc and Calif accuracies. Environmental data showed that São Paulo climate was predominantly hot and humid in the two seasons, and differs only at humidity levels presented difference in the middle day (p=0.03) and afternoon (p <0.01) between spring/summer and winter season, and dew point was higher in middle day (p=0.01) and afternoon (p <0.01) at summer/spring, no differences was observed at temperature levels between seasons. Percentual of positives calves to bronchopneumonia for Wisc score vary from 40 to 80%, Calif escore was 8-51%, TUS 0-72%, Ausc 0-32% and Hap 0-100%. Maximum consolidation depth obtained was 4,99cm. The Se (95% credible interval (CI)) and Sp Wisc were 97.3% (89.499.9) and 52.5% (46.658.8), For Calif Se was 60.0% (47.672.4) and 80.7% (75.8-85.5), TUS presented Se 67.7% (57.277.8) and 87.8% (83.392.1), AUSC Se was 50.7% (37.5-67.2) and Sp was 99.2% (96.9-1), Hap presented Se and Sp of 68.0% (58.7-76.7) and 51.0% (46.1-56.1). Evaluated scores presented inverse accuracy levels, Wisc with high Se and low Sp, and Calif with high Sp and low Se, needing to be adapted by their utilization. No specif test achieved Se and Sp levels to diagnose alone the bronchopneumonia in calves, therefore the use of scores for screening BRD associated to TUS can reduce the inadequate diagnosis.
Title in Portuguese
Análise Bayesiana da sensibilidade e especificidade de cinco métodos de detecção de broncopneumonia em bezerras na fase de aleitamento
Keywords in Portuguese
Acurácia
DRB
Escores
Haptoglobina
Ultrassonografia
Abstract in Portuguese
A broncopneumonia em bezerras é uma doença multifatorial, que gera prejuízos econômicos em curto e longo prazo, sendo a detecção precoce um fator crucial em relação a resposta terapêutica, gravidade da doença e mortalidade. A partir desta demanda, escores clínicos têm sido desenvolvidos na América do Norte para triagem dos animais a campo, além do incremento do uso da ultrassonografia torácica para a detecção de lesões de consolidação do parênquima pulmonar. Apesar das diferentes condições climáticas e do próprio sistema de criação, os métodos de diagnóstico padronizados na América do Norte têm sido aplicados em países subtropicais e tropicais. Diante do exposto, esta pesquisa avaliou a acurácia de 5 métodos de diagnóstico de broncopneumonias em bezerras da raça Holandesa submetidas a diferentes sistemas de criação em zona subtropical. Os testes utilizados para o diagnóstico das broncopneumonias foram ultrassonografia torácica (UST, positiva se a profundidade da consolidação ≥1cm), auscultação (Ausc, positivo na presença de crepitações, sibilos e ausência de sons), escore de Wisconsin (Wisc, positivo se ≥4), escore Californiano (Calif, positivo se ≥5) e concentração de haptoglobina sérica (Hap, positivo se ≥15 mg/dL). Bezerras de 17 fazendas comerciais do estado de São Paulo, com 30 dias até a idade do desmame (n=482) foram incluídas no inverno, primavera e verão. Dados ambientais (Vmax, Vmed, Temperatura, Chill, Ponto de Orvalho, Umidade e Heat Index) foram avaliados em cada fazenda nos momentos de coleta e comparados entre inverno e primavera/verão. Modelo Bayesiano foi utilizado com priors informativos para acurácia UST, Ausc e Hap (sensibilidade (Se) e especificidade (Sp)), e não foram utilizados priors informativos para acurácia de Wisc and Calif. Dados ambientais mostraram que o clima no estado de São Paulo foi predominantemente quente e úmido nas duas estações observadas, e apresentaram diferenças apenas na umidade no meio dia (p=0.03) e tarde (p <0.01), entre primavera/verão e inverno, ponto de orvalho foi maior no meio dia (p=0.01) e tarde (p <0.01) na primavera/verão, não sendo observadas diferenças de temperatura entre as estações do ano. Porcentagem de animais positivos para o teste de Wisc variou entre 40- 85%, Calif foi de 8-51%, UTS 0-72%, Ausc 0-32% e Hap 0-100%. A profundidade máxima de consolidação encontrada foi de 4,99cm. A Se (95% credible interval (CI)) e Sp Wisc foi de 97,3% (89,499,9) e 52,5% (46,658,8). Para Calif Se foi 60,0% (47,672,4) e 80,7% (75,8-85,5), TUS apresentou Se 67,7% (57,277,8) e 87,8% (83,392,1), AUSC Se foi de 50,7% (37,5-67,2) e Sp foi de 99,2% (96,9-1), Hap apresentou Se e Sp de 68,0% (58,7- 76,7) e 51,0% (46,1-56,1). Os escores avaliados apresentaram perfis inversos de acurácia, Wisc com alta Se e baixa Sp, e Calif com alta Sp e baixa Se, necessitando de adaptação para sua utilização. Nenhum teste específico atingiu níveis de Se e Sp para diagnosticar a presença de broncopneumonia em bezerras de forma exclusiva, sendo assim a utilização da combinação dos escores que possam ser utilizados como triagem associados a ultrassonografia podem reduzir os diagnósticos realizados de maneira inadequada.
 
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Publishing Date
2022-03-30
 
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