Facial expressions of pain in cats : the development and validation of the Feline Grimace Scale

L’évaluation de la douleur chez le chat est souvent un défi en raison de leur nature discrète et les changements de comportement potentiels dans des situations inhabituelles et stressantes, telles que l'environnement vétérinaire. Différents outils d’évaluation de la douleur (c.-à.-d. des échelles de douleur) basés sur l'observation des comportements ont été proposés pour les chats; cependant, la majorité de ces outils manque de tests de validité, de fiabilité et/ou de généralisabilité. De plus, les échelles de douleur sont peu utilisées dans la pratique clinique. Des outils simples, pratiques et fiables tels que les échelles de grimace (instruments d'évaluation de la douleur basés sur l'expression faciale), ont le potentiel de changer ce scénario. Elles ont été développées pour plusieurs espèces, excluant le chat. L'objectif général de cette thèse était de développer un nouvel instrument basé sur l'expression faciale pour l'évaluation de la douleur aiguë chez les chats, la « Feline Grimace Scale » (FGS) et d'explorer ses applications et ses limitations. Nos hypothèses étaient que la FGS permettrait l’identification de la douleur chez les chats avec précision (dans différentes conditions telles que la douleur d’origine naturelle et postopératoire); elle serait valide et fiable (parmi différents évaluateurs); elle serait capable de détecter la réponse aux analgésiques; et finalement, elle pourrait être appliquée en temps réel dans le contexte clinique. La FGS a été développée et validée en utilisant une approche psychométrique pour détecter la douleur aiguë chez les chats. Cette échelle discriminait entre les chats en douleur de ceux qui ne le sont pas; détectait la réponse à différents analgésiques; et corrélait fortement avec un autre système de notation de la douleur. Une bonne fiabilité inter et intra-observateur a été démontrée, non seulement parmi les vétérinaires, mais aussi parmi les propriétaires de chats, les étudiants vétérinaires et les techniciens en santé animale. L’utilisation de la FGS en temps réel était aussi réalisable. D’autre part, nos résultats suggèrent que le genre de l'évaluateur influencerait l'évaluation de la douleur, car les évaluatrices attribuaient des scores plus élevés que les évaluateurs. La FGS est un outil valide, fiable et pratique pour l'utilisation potentielle en recherche ou en clinique; en temps réel ou par l’évaluation des images. Elle pourrait être aussi applicable dans une large gamme de conditions douloureuses et par des évaluateurs avec différents niveaux d'expertise, et potentiellement aussi à la maison (par les propriétaires de chats). Cela représente un progrès substantiel dans l’identification et la gestion de la douleur féline, vers les plus hautes exigences en matière de soins vétérinaires. Pain assessment in cats is challenging due to a number of reasons, including their discrete nature and potential behavioral changes in unfamiliar and stressful situations, such as the veterinary environment. Different pain assessing instruments (i.e. pain scales) that rely on the observation of behaviors have been proposed for cats; however, the majority lack validity, reliability and/or generalizability testing. Additionally, the adherence to their use in clinical practice is low and warrants improvement. Simple, practical and reliable tools such as grimace scales (facial expression-based pain assessment instruments), have the potential of changing this scenario. They have been developed for several species, among which the cat was not included. The overall aim of this thesis was to develop a novel facial expression-based instrument for acute pain assessment in cats, the Feline Grimace Scale (FGS) and to explore its applications and limitations. Our hypotheses were that the FGS would be able to accurately identify pain in cats (in different conditions such as naturally-occurring or spontaneous and postoperative pain); it would be valid and reliable (among different raters); it would be able to detect the response to analgesics; and its application in real-time in the clinical context would be feasible. The FGS was developed and validated using a comprehensive psychometric approach to detect acute pain in cats. It has demonstrated a high discriminative ability between painful and non-painful cats; it is capable of detecting the response to different analgesic drugs and it is strongly correlated with another pain scoring system. Furthermore, it demonstrated good inter- and intra-rater reliability, not only among veterinarians, but also among cat owners, veterinary students and nurses (technicians). Real-time scoring using the FGS was proven feasible. On the other hand, our results suggested that the rater gender may influence pain assessment, as female raters assigned higher scores than males. The FGS is a valid, reliable and practical tool potentially for both research and clinical use in real-time or using image assessment; that may be applicable in a wide range of painful conditions, by raters with different degree of expertise, and potentially at home (by cat owners). This represents a substantial progress in feline pain management, towards the highest standards in veterinary care.

Keyphrases: Chats, Douleur, Évaluation de la douleur, Félin, Gestion de la douleur, Grimace, Feline, Grimace, Cats, Facial expression, Feline, Pain assessment, Pain management, Expressions faciales