ARTRITE REUMATOIDE: METODI DI VALUTAZIONE DELLA PROGRESSIONE DEL DANNO ANATOMICO IN RADIOLOGIA CONVENZIONALE

AUTORI:

¹Fausto Salaffi,²Marina Carotti,¹Sonia Farah

¹Clinica Reumatologica, Ospedale “Carlo Urbani”, Dipartimento Di Scienze Cliniche e Molecolari, Università Politecnica delle Marche, Ancona ²S.O.D. Radiologia Pediatrica e Specialistica. Dipartimento di Scienze Radiologiche.Ospedali Riuniti “Umberto I – G.M. Lancisi – G. Salesi”. Ancona.

Introduzione

A tutt’oggi, nonostante la disponibilità delle più moderne tecniche di imaging, quali la risonanza magnetica, la tomografia computerizzata o l’ecografia, la radiologia tradizionale rimane una metodica fondamentale e irrinunciabile nello studio dell’interessamento osteoarticolare in corso di artrite reumatoide. Infatti, essa consente, non soltanto il riconoscimento delle lesioni elementari ma anche la quantificazione del danno anatomico e lo studio della progressione nel tempo (Boini S, et al. Ann Rheum Dis 2001). Tale parametro costituisce nell’artrite reumatoide una delle più rilevanti misure prognostiche di evoluzione sfavorevole ed il ritardo della progressione radiologica è considerato il principale strumento di valutazione dell’efficacia del trattamento a lungo termine dei farmaci di fondo convenzionali (disease-modifying antirheumatic drugs, DMARDs) e dei nuovi agenti biologici. La radiologia convenzionale si propone tre finalità principali:

1. identificare le lesioni elementari e l’entità del danno anatomico;
2. valutare la progressione radiologica;
3. definire i fattori predittivi di aggressività di malattia.

Analisi quantitativa della progressione radiologica

La quantificazione del danno e, ancor più, lo studio della progressione radiologica (Figura 1), rappresentano nell’artrite reumatoide, elementi importanti, non solo per conoscere la storia naturale della malattia (outcome di malattia), ma anche e soprattutto per monitorare gli effetti a lungo termine dei farmaci di fondo convenzionali (disease modifying antirheumatic drugs-DMARDs) e dei nuovi agenti biologici (Ferraccioli GF, et al. Reumatismo 1989).

Figura 1. Progressione del danno erosivo a livello delle articolazioni metacarpofalangee e del carpo in corso di artrite reumatoide aggressiva e progressiva, valutata in radiologia convenzionale

Il danno radiologico nell’artrite reumatoide è notoriamente correlato alla durata di malattia e, di norma, non è rappresentato da una funzione lineare. Sebbene siano stati descritti differenti quadri di progressione del danno anatomico (lineare, esponenziale, a “S” italica, sigmoide, quadratica) (Figura 2), esso è maggiore nelle fasi iniziali della malattia e subisce un progressivo rallentamento negli anni successivi, fino a raggiungere una fase asintotica (Salaffi F, et al. J Rheumatol 1994). 

Figura 2. Modelli di danno radiologico nell’artrite reumatoide espressi come funzione della durata di malattia (Salaffi F, et al. J Rheumatol 1994).

È dimostrato che circa il 50% del massimo danno radiologico misurabile con l’applicazione dei modelli matematici non lineari si realizza entro i primi 5 anni di malattia. Nei successivi 5 anni la velocità di progressione subisce un rallentamento, fino a raggiungere l’asintoto dopo circa 15 anni dall’esordio dell’artrite reumatoide (Figura 3) (Salaffi F, et al. J Rheumatol 1994).

Figura 3. Progressione radiologica nell’artrite reumatoide calcolata mediante modelli non lineari: (a) funzione della radice quadrata della durata di malattia e (b) modello cinetico di primo ordinE (Salaffi F, et al. J Rheumatol 1994).

 

Metodi di valutazione della progressione radiologica

Nel corso degli anni sono stati proposti numerosi metodi di valutazione del danno radiologico in corso di artrite reumatoide (Boini S, et al. Ann Rheum Dis 2001). Essi differiscono per le caratteristiche da valutare (tipo di lesione, tipo di articolazione, proiezioni), il peso da assegnare a tali lesioni e il sistema per aggregarle (Tabella 1). Non esiste, tuttora, concordanza sul metodo da preferire poiché ancora si discute su quale tecnica radiografica utilizzare, quante articolazioni esaminare, quanti lettori impiegare e in che ordine eseguire la lettura (Salaffi F, et al. Radiol Med (Torino) 1997; Salaffi F, et al. J Rheumatol 1997).

 

Metodo di Steinbrocker

Il primo indice per la misura del danno anatomico utilizzato nell’artrite reumatoide è stato quello proposto da Steinbrocker et al. Questo metodo descrittivo, che si basava sulla lettura dei radiogrammi della mano e del polso, considerati globalmente, prevedeva una valutazione composita dell’osteopenia, delle erosioni, della riduzione della rima articolare, dell’allineamento e dell’anchilosi articolare secondo una scala di gravità da I a IV: (Stadio I: può essere presente osteopenia, non sono presenti riduzione della rima articolare o erosioni; Stadio II: è presente osteopenia, possono essere presenti lieve riduzione della rima articolare e piccole erosioni; Stadio III: sono presenti riduzione della rima articolare ed erosioni, oltre che osteopenia, sono presenti disallineamento o deformità articolari; Stadio IV: è presente anchilosi ossea, sono presenti altre caratteristiche proprie dello stadio III). Il metodo, seppure di facile applicazione, é risultato poco sensibile e penalizzato da una serie di problemi teorici e pratici, quale, per esempio la valutazione dell’osteopenia, dipendente dalla qualità dei radiogrammi, ed é stato, pertanto, abbandonato (Boini S, et al. Ann Rheum Dis 2001; Ory PA. Best Pract Res Clin Rheumatol 2003).

 

Metodo di Kellgren

Kellgren et al, furono i primi a proporre un indice basato sul confronto con un set di radiografie standard di riferimento. Tale metodo è di semplice applicazione, ma ha dimostrato una scarsa riproducibilità, soprattutto per quanto riguarda la valutazione dell’osteoporosi, risultata di scarso valore nello studio della progressione radiologica, in corso di artrite reumatoide, ed è stato, pertanto poco utilizzato Boini S, et al. Ann Rheum Dis 2001; Ory PA. Best Pract Res Clin Rheumatol 2003).

 

Metodo di Larsen

Il concetto innovativo del metodo di Kellgren di avvalersi di radiografie standard di riferimento, è stato successivamente ripreso da Larsen, che ha proposto un metodo dettagliato, basato sulla valutazione delle lesioni radiologiche della mano e del polso (Larsen A, et al. Acta Radiol Diagn 1977; Larsen A, et al. Scand J Rheumatol  1987; Larsen A. J Rheumatol 1995; Larsen A. Scand J Rheumatol  1973). Tale metodo prevede la valutazione semiquantitativa delle erosioni e della riduzione della rima articolare, assegnando un punteggio (compreso da 0 a 5) a ciascuna articolazione valutata. Il disallineamento e l’anchilosi ossea sono state escluse dalla computazione dell’indice. Nella più recente versione del metodo, proposto dallo stesso autore, il polso è stato suddiviso in 4 quadranti, è stata esclusa la valutazione della I metatarsofalangea (MTF) e sono state omesse dal computo finale dell’indice la tumefazione dei tessuti molli e l’osteoporosi. Pertanto, i distretti articolari considerati sono 32 per ciascun paziente: 16 aree per entrambe le mani (MCF dalla 2° alla 5°, IFP dalla 2° alla 5°), 8 aree per entrambi i polsi (ciascuno dei quali viene suddiviso in: medio-prossimale, medio-distale, latero-prossimale, latero-distale) e 8 aree per entrambi i piedi (MTF dalla 2° alla 5°) (Figura 4). Il grading è compreso fra 0 e 5 a seconda dell’estensione delle lesioni (Tabella II e Figura 5). Il punteggio totale è compreso fra 0 e 160.

Figura 4. Sedi articolari valutate per erosione e riduzione della rima articolare a livello delle mani e polsi e a livello dei piedi secondo il metodo di Larsen. Il polso è stato suddiviso in 4 porzioni alle quali è stata assegnata una lettera per facilitarne la computazione.

Figura 5. Metodo di Larsen. Pittogramma di riferimento per l’assegnazione del grading (da 0 a 5) a seconda dell’estensione delle lesioni

 

Metodo di Sharp

Sharp fu il primo a proporre un metodo dettagliato, che considera  uno score separato per le erosioni e per la riduzione della rima articolare. La più recente versione del metodo di scoring prevede la valutazione delle erosioni a livello di 17 articolazioni per ciascuna mano e polso (5 IFP, 5 MCF, base 1° metacarpo, trapezio, scafoide, semilunare, piramidale (e pisiforme), radio e ulna) e della riduzione della rima articolare in 18 articolazioni (5 IFP, 5MCF, carpo-metacarpo dalla 3° alla 5°, trapezio-scafoide, semilunare-piramidale, semilunare-capitato, radio-carpo, radio-ulna). Lo score per le erosioni è compreso fra 0 e 5 (Tabella III), quando la perdita della superficie articolare è maggiore del 50% con uno score totale fra 0 e 170. Il punteggio per la riduzione della rima articolare è compreso fra 0 e 4 (Tabella III) con uno score totale fra 0 e 144. Il punteggio complessivo è, pertanto, compreso fra 0 e 314 (Sharp JT, et al. Arthritis Rheum 1971; Sharp JT, et al. J Rheumatol 2005; Sharp JT, et al. Arthritis Rheum 1985; Sharp JT. J Rheumatol 1989).

 

Metodo di Rau e Herbon

Rau e Herborn, nel 1995, hanno proposto una modifica al metodo di Larsen. Successivamente fu proposta dagli stessi autori un’ulteriore variazione che denominarono Ratingen score (Rau R, et al. J Rheumatol 1995). Il metodo non valuta separatamente le erosioni e la riduzione della rima articolare, ma considera globalmente l’entità della distruzione articolare. Le sedi valutate sono le seguenti: 2 IF del primo dito, 8 IFP, 10 MCF, 4 sedi per ciascun polso (scafoide, semilunare, radio distale e ulna distale). Le sedi valutate a livello dei piedi sono: 8 MTF (dalla 2° alla 5°) e le 2 IF del 1° dito. Il punteggio totale è compreso fra 0 e 190. In questo metodo non viene valutata la gravità della erosione, ma la quota di superficie articolare distrutta, definita dall’estensione della interruzione della corticale, ben visibile in rapporto a tutta la superficie articolare (Tabella IV).

 

Metodo di Sharp modificato da Genant

Nel  1983 Genant et al. hanno proposto un metodo di scoring per le mani ed i piedi, che prevedeva la valutazione delle erosioni in 16 aree per la mano e 6 per i piedi e della riduzione della rima articolare in 11 e 6 distretti, rispettivamente, per la mano e per il piede. Per le erosioni venivano considerate le seguenti articolazioni: la IF del 1° dito, 5 MCF, 4 IFP, medio-scafoide, il radio (lo stiloide e il lato ulnare), l’ulna (il lato radiale, lo stiloide e il margine più esterno) e l’IF del 1° dito e le 5 MTF per il piede (Genant HK. Am J Med 1983). Per la riduzione della rima articolare i distretti esaminati sono la IF del 1° dito, 5 MCF, 4 IFP, compartimento radio-carpico per la mano e la l’IF del 1° dito e le 5 MTF per il piede.  Il punteggio sia per le erosioni che per la riduzione della rima articolare va da 0 a 4 ( 0= normale; 1= dubbio; 2= definito, ma lieve; 3= moderato; 4= severo). Questo metodo prevede un set di radiografie standard di riferimento. Lo score delle erosioni va da 0 a 128 per le mani e da 0 a 48 per i piedi. Lo score della riduzione della rima articolare va da 0 a 88 per le mani e da 0 a 48 per i piedi. Nel 1998 lo stesso Genant ha proposto una modificazione del metodo con una scala a 8 punti, con incrementi di 0.5 per le erosioni.

Il punteggio per il danno erosivo e per la riduzione della rima articolare viene calcolato secondo una scala rispettivamente ad 8 e 9 punti con incrementi di 0.5 (Tabella V). Le articolazioni valutate a livello della mano, del polso e del piede vengono rappresentate in figura 6.

Figura 6: Sedi valutate con il metodo di Sharp modificato da Genant per erosioni e riduzione della rima articolare.

 

Metodo di Sharp modificato da van der Heijde

van der Heijde ha proposto e validato una versione modificata del metodo di Sharp per lo studio della progressione radiologica a livello di mani e piedi in pazienti con artrite reumatoide (van der Heijde DM, et al. J Rheumatol 1995; van der Heijde DM. Baillieres Clin Rheumatol 1996). Le erosioni vengono punteggiate in 16 articolazioni per ciascuna mano e polso: 5 MCF, 4 IFP, la IF del 1° dito, la base del 1° metacarpo, il radio e l’ulna, il trapezio e il trapezoide (come una unità multiangolare), lo scafoide e il semilunare. Le 6 articolazioni esaminate per ciascun piede sono: 5 MTF, la IF del 1° dito. La riduzione della rima articolare viene valutata in 15 articolazioni: 5 MCF, 4 IFP, la 3°, 4° e 5° articolazione carpo-metacarpica, l’articolazione trapezio-scafoidea e scafoide-semilunare e l’articolazione radio-carpica per ciascuna mano e polso ed in 6 articolazioni per ciascun piede: 5 MTF e IF del 1° dito. In Figura 7 vengono rappresentati i distretti articolari sopra elencati.

Lo score per le erosioni è compreso fra 0 e 5 per le mani e fra 0 e 10 per i piedi (punteggio da 0 a 5 per ogni lato della superficie articolare). Lo score totale per le erosioni è compreso fra 0 e 160 per le mani e fra 0 e 120 per i piedi.

Lo score per la riduzione della rima articolare è compreso fra 0 e 4 con un punteggio totale fra 0 e 120 per le mani e fra 0 e 48 per i piedi (Tabella VI, Figura 7)

Figura 7. Distretti articolari valutati tramite il metodo Sharp modificato da van der Heijde.

 

Metodo semplificato di van der Heijde (Short Erosion Narrowing Score – SENS)

Più recentemente la stessa autrice ha validato un metodo semplificato per la valutazione delle erosioni e la riduzione della rima articolare (Short Erosion Narrowing Score – SENS) (Wolfe F, et al.  J Rheumatol 2000). Questo metodo, basato sul precedente, somma il numero di articolazioni con erosioni e quello con riduzione della rima articolare, valutando le stesse sedi articolari, ma semplifica la valutazione passando da una scala semiquantitativa ad una dicotomica, assegnando per ciascuna articolazione un punteggio pari a 0 se non ci sono danni o ad 1 se è presente almeno una erosione, altrettanto viene applicato per la riduzione della rima articolare (0 se assente ed 1 se presente). Pertanto, lo score per le articolazioni in cui vengono valutate entrambe le caratteristiche può essere compreso fra 0 e 2. Le erosioni vengono valutate in 32 articolazioni delle mani e in 12 dei piedi e per la riduzione della rima articolare in 30 e 12 articolazioni rispettivamente (Figura 8). Lo score totale del metodo SENS è compreso fra 0 e 86.

Figura 8. Distretti articolari valutati tramite il metodo Short Erosion Narrowing (SENS).

 

Metodo semplificato di Wolfe (Short Erosion Scale – SES)

Nel 2000 Wolfe ha proposto un nuovo metodo per valutare la severità dell’artrite reumatoide: una scala ridotta per la valutazione delle erosioni (Short Erosion Scale – SES), che rappresenta una modifica del metodo proposto da Larsen nel 1995 (Salaffi F, et al. Clin Exp Rheumatol 1996). La metodica SES valuta 12 articolazioni: 3 delle quattro regioni come definito da Larsen (medio-prossimale, medio-distale e latero-prossimale) e la 3°, 4° e 5°MCF. In ogni articolazione viene effettuato il conteggio come indicato dal metodo proposto da Larsen nel 1995.

Linee guida per la valutazione della progressione radiologica

La corretta valutazione della progressione del danno radiologico nell’artrite reumatoide rappresenta uno dei processi di quantificazione più difficili in Reumatologia, in quanto influenzato da numerose variabili, potenzialmente fonti di non pochi errori. La tecnica radiologica utilizzata, il numero di articolazioni esaminate, i parametri radiologici considerati, le procedure di quantificazione e di analisi statistica dei dati e l’interpretazione umana sono solo alcune delle possibili cause di variabilità. L’attribuzione di un punteggio a lesioni anatomiche presuppone una notevole opera di standardizzazione e un rigoroso processo di validazione della metodica impiegata.  L’analisi della letteratura e la nostra personale esperienza (Salaffi F, et al. Radiol Med (Torino) 1997; Salaffi F, et al. J Rheumatol 1997, Salaffi F, et al. Clin Exp Rheumatol 1996; Salaffi F, et al. Scand J Rheumatol 1989) ci hanno indotto a formulare alcune considerazioni:

• E’ di fondamentale importanza che la tecnica di esecuzione del radiogramma sia standardizzata (Figure 9 e 10). In particolare, occorre prestare attenzione al posizionamento, alla scelta del sistema di rilevazione radiografico (di norma vengono utilizzati sistemi schermi-pellicola di tipo mammografico), alla tecnica di esposizione e all’accuratezza dell’esecuzione stessa del radiogramma;

Figura 9: Proiezione standard per lo studio delle mani e dei polsi: postero-anteriore o dorso-palmare

Figura 10: Proiezione standard per lo studio dei piedi: antero-posteriore o dorso-plantare

• Le mani e i polsi rappresentano le aree più sensibili nella valutazione della progressione radiologica, in quanto precocemente interessate nell’artrite reumatoide e abbastanza numerose da consentire lo sviluppo di indici con punteggi elevati. Oltre a queste dovrebbero essere considerate anche le articolazioni metatarsofalangee (Boini S, et al. Ann Rheum Dis 2001;Ory PA. Best Pract Res Clin Rheumatol 2003 ); 
• Pur essendo le erosioni e la riduzione della rima articolare i parametri più idonei allo studio della progressione radiologica, essi forniscono contributi differenti e complementari e, dovrebbero essere, pertanto, valutati separatamente. La quantificazione di tali parametri può essere attuata mediante scale ordinali a 4 o 5 livelli di gravità, utilizzando radiogrammi di riferimento, schemi pittorici (fotografie o disegni), oppure ricorrendo a “modelli mentali”. L’indice di Sharp o l’indice di Sharp modificato da van der Heijde rappresentano, in questo senso, i metodi più idonei per la valutazione quantitativa del danno anatomico, soprattutto nelle fasi precoci dell’artrite reumatoide. L’utilizzazione della semplice conta delle erosioni, sebbene di utilità clinica, non si presta ad una valutazione quantitativa (Boini S, et al. Ann Rheum Dis 2001).
• Stabiliti gli standard dell’indice radiologico, occorre verificarne le caratteristiche biometriche: in altri termini i lettori devono esercitarsi fino a raggiungere un’accettabile concordanza intra ed inter-osservatore. La scelta dei lettori, siano essi radiologi con esperienza nel campo delle malattie osteo-articolari, che reumatologi “allenati” all’utilizzo di tali metodi, deve essere attuata con particolare attenzione e solo dopo la verifica delle caratteristiche di affidabilità e riproducibilità (Salaffi F, et al. Radiol Med (Torino) 1997).
• I radiogrammi debbono essere letti in cieco, con tecnica appaiata (basale/finale o finale/basale), senza conoscere, cioè, le caratteristiche cliniche del paziente e la sequenza cronologica dei radiogrammi. Ciò migliora la sensibilità e l’affidabilità delle letture e consente di ridurre la numerosità campionaria richiesta per un trial e, quindi, anche i costi (Salaffi F, et al. J Rheumatol 1997).
• La quantificazione del danno radiologico nell’artrite reumatoide, come parametro di efficacia terapeutica a lungo termine, deve prevedere che la durata di malattia dei pazienti sia comparabile e preferibilmente breve, al fine di esaminare la progressione sin dalle fasi precoci di malattia. Nei primi 5 anni di malattia la progressione radiologica può essere calcolata con modelli lineari, quali l’indice di progressione radiologica (espresso in unità/anno); successivamente le funzioni matematiche non lineari consentono una più fedele rappresentazione dell’evoluzione del danno anatomico (Salaffi F, et al. J Rheumatol 1994).