Dr. Renato Vellucci

SOD Cure Palliative e Terapia Antalgica

Azienda Ospedaliera Universitaria Careggi Firenze

Ecografia articolareFocus on: Anca e Ginocchio

ANCA

Arto Inferiore

GINOCCHIO

‣ È un enartrosi a solido incastro

‣ Cavità acetabolare sferica, meno profonda rispetto alla convessità della testa femorale, è resa più ampia e profonda da un cercine fibroso (labbro acetabolare)

‣ La mobilità è sacrificata in favore della stabilità per favorire il sostegno e la locomozione

Frenula capsulae

La capsula articolare

Manicotto cilindrico

Anteriormente

Legamenti

- Legamento ileo-femorale o del Bertin (fascio obliquo e verticale) - Legamento pubo-femorale

▪ Rx tradizionale - Alterazione, asimmetrie - Addensamento spongioso subcondrale - Osteofitosi

▪ RMN - Multiplanarità - Multiparametricità - Elevata rilevazione di contrasto - Panoramicità

▪ Ecografia

Imaging dell’anca

Infiltrazione dell’articolazione coxo-femorale

▪ Via anteriore

▪ Via laterale

• Artrosi o artrite coxo-femorale

• Testa anestetico

• Prelievo liquido sinoviale diagnostico

Indicazioni

Tecnica

• Tecnica tradizionale con punti di repere

• Guida fluoroscopica o TAC guidata

• Tecnica con assistenza/guida ecografica

Approccio:

Articolazione coxo-femorale (approccio laterale)

Articolazione coxo-femorale (approccio anteriore)

Tecnica di infiltrazione tradizionale

4 cm laterale a. femorale

SIAS

Grande trocantere

M.Ileopsoas

corticale ossea

capsula

IN LUCE…

…IN OMBRA

Struttura liquida

Tecnica di infiltrazione ecoguidata

DIAGNOSTICA Studio dei tessuti molli periarticolari ▪ Capsule articolari ▪ Borse ▪ Tendini

Studio di strutture intrarticolari ▪ Tessuto sinoviale ▪ Cartilagine ▪ Superficie ossea

Studio di muscoli, vasi, nervi

INTERVENTISTICA

▪ Artrocentesi ▪ Iniezione di farmaci ▪ Iniezione di mezzi di contrasto

Ecografia

▪ Analisi spesso diretta cartilagine articolare

▪ Impegno sinoviale (versamento, proliferazione)

▪ Stato di attività metabolica con Power Doppler

▪ Cisti sinoviali

▪ Alterazioni tendinee

▪ Borsiti

Ecografia Diagnostica

▪ Per monitorare la posizione dell’ago durante le procedure di aspirazione o iniezione

▪ Per osservare le comunicazioni tra differenti spazi sinoviali

▪ Per effettuare biopsie percutanee di articolazioni, borse, guaine tendinee o muscoli

▪ Per individuare e rimuovere corpi estranei nei tessuti molli e in associazione all’artroscopia (prima, durante e dopo)

Ecografia Interventistica

Non raccomandato !

Leopold et al hanno iniettato 15 cadaveri umani (30 anche) trovando che ne l'approccio anteriore ne l'approccio laterale, utilizzando le tecniche

basate sui punti di repere anatomici, sono sufficientemente raccomandabili per l'uso clinico senza guida radiografica o ecografica

Leopold SS, Battista V, Oliverio JA. Safety and efficacy of intraarticular hip injection using anatomie landmarks. Clin Orthop 2001;Oct(391):192-7

Non raccomandato !

Leopold et al hanno iniettato 15 cadaveri umani (30 anche) trovando che ne l'approccio anteriore ne l'approccio laterale, utilizzando le tecniche

basate sui punti di repere anatomici, sono sufficientemente raccomandabili per l'uso clinico senza guida radiografica o ecografica

Leopold SS, Battista V, Oliverio JA. Safety and efficacy of intraarticular hip injection using anatomie landmarks. Clin Orthop 2001;Oct(391):192-7

Anche in mani esperte senza la guida ecografica si ha il 40% di insuccesso

Guida fluoroscopica o TAC guidata

▪ La tecnica va evitata per l’esposizione alle radiazioni ionizzanti

secondo le linee guida ALARA (As Low As Reasonable Achievable)

per un principio di sicurezza radiologica

▪ E' vietata l'esposizione radiologica non giustificata

▪ Bisogna tenere conto dell'efficacia, dei vantaggi e dei rischi di

tecniche alternative disponibili, che si propongono lo stesso obiettivo,

ma che non comportano un'esposizione radiante

▪Accuracy of needle placement

▪Outcome with guided injection

▪ Safety

Ann Rheum Dis 2004

Do imaging methods that guide needle placement improve outcome?

S.Hall - R.Buchbinder

Osteonecrosi testa femorale

Osteonecrosi testa femorale

ANCA

Arto Inferiore

GINOCCHIO

Indicazioni

• Artrosi

• Artrosinovite

• Lesioni articolari post-traumatiche

• Versamento (lavaggio articolare)

Wind, WM. - Reliability of common knee injection sites with low volume injections J Arthroplasty,2004 Oct;19 (7-858-61)

Iniettati 3cc di blue di metilene diluito, poi artroscopia. Utilizzata la via supero-mediale, supero-laterale e la linea laterale articolare:

Sconsigliata quest’ultima per l’alta incidenza di infiltrazione nei tessuti molli

Affidabile: via supero-mediale e supero-laterale

DOVE iniettare

Tecnica di infiltrazione tradizionale

Tecnica di infiltrazione articolare ecoguidata

Tecnica di infiltrazione articolare ecoguidata

IP (In Plane)

Tecnica di infiltrazione articolare ecoguidata (OOP)

Tecnica di infiltrazione articolare ecoguidata

Recesso sovrarotuleo

Tecnica di infiltrazione articolare ecoguidata

Cisti di Baker o Cisti Poplitea

Primitiva: distensione della borsa gastrocnemio-semimembranosa Secondaria: lesioni meniscali o patologia reumatologica (++OA)

Cisti di Baker o Cisti Poplitea

Cisti di Baker o Cisti Poplitea

La guida ecografica è di elezione per

-Accuratezza -Sicurezza

CONCLUSIONI“Razionale dell’infiltrazione ecoguidata”

• Controllo in tempo reale dell’ago durante la procedura

• Riduzione del rischio e del disagio per il paziente

• Elimina esposizione alle radiazioni ionizzanti

• Valutazione dinamica dell’espansione di capsule fasce

Miglioramento dell’outcome

CONCLUSIONI

Strategia terapeutica multimodale

Collaborazione multispecialistica multidisciplinare

Precisa Diagnosi Differenziale

Meccano-recettori Aβ

PGE sensibilizzano i nocicettori KININE eccitano direttamente

Innervazione

Meccano-nocicettori Aδ e C

Recettori Silenti

Vengono “sensibilizzati” dalla liberazione di

• Sostanze algogene endogene • Sostanza P (infiamm. neurogena) • Stimoli simpatico mediati

FISIOPATOLOGIA DEL DOLORE ARTICOLARE

Fornisce nutrimento alla cartilagine articolare

SINOVIA E LIQUIDO SINOVIALE

Barriera di difesa

Lubrifica le articolazioni (viscosità)

Ammortizza I traumi (elasticità)

ACIDO IALURONICO

È il maggiore costituente del liquido sinoviale e di uno strato sulla superficie dellac artilagine articolare

E’ prodotto dai sinoviociti della membrana sinoviale

Agisce come lubrificante nel movimento lento e come ammortizzatore di traumi in quello rapido

GAG (glucosaminoglicani)

Lungo polisaccaride carico negativamente formato da unità disaccaridichedi glucoronato di Na e n-

acetilglucosaminache si ripetono

Rappresenta solo il 5-10% del tessuto umido

ACIDO IALURONICO: Biochimica

I GAG sono i costituenti essenziali del Cytosol del tessuto connettivale, spesso legati a proteine a formare

complessi definiti proteoglicani di alto peso molecolare

ACIDO IALURONICO: Biochimica

“Definisce l’HA “ialuronano” perché a pH fisiologico I gruppi carbossidici sono dissociati e quindi la molecola carica lega una grande quantità di acqua”

1986 - Dr. EndreA.Balazs

RECETTORI PER HA: Ialaderine

Ialaderine di membrana

Ialaderine di matrice (pericellulari)

Ialaderine intracellulariRECETTORI PER HARECETTORI PER HA

HASHAS

ICAMICAM --11

HASmRNAHASmRNA

RECETTORI PER HARECETTORI PER HA

PKCPKC

CD 44CD 44

RHAMMRHAMM

Ialaderine sono proteine di origine e locazione diversa che hanno proprietà comune di legare l’HA

E’ il recettore dell’HA implicato nel processo di endocitosi dei bioconiugati

HA si lega a livello della membrana cellulare al recettore CD44

Recettore per HA: CD44

RECETTORI PER HARECETTORI PER HA

HASHAS

ICAMICAM --11

HASmRNAHASmRNA

RECETTORI PER HARECETTORI PER HA

PKCPKC

CD 44CD 44

RHAMMRHAMM

E’ implicato in fenomeni cellulari quali: movimento, risposta a danno, proliferazione

Recettore per HA: RHAMM

Delle ialaderine intra ed extra cellulari, la RHAMM (ialaderina itinerante) è l’unica ad avere la doppia localizzazione

RECETTORI PER HARECETTORI PER HA

HASHAS

ICAMICAM --11

HASmRNAHASmRNA

RECETTORI PER HARECETTORI PER HA

PKCPKC

CD 44CD 44

RHAMMRHAMM

L’HA è sintetizzato direttamente sulla superficie esterna della cellula da un complesso enzimatico di membrana (ialuronosintetasi) HAS1 HAS2 HAS3

BIOSINTESI DI HABIOSINTESI DI HA

GAG SYNTHESISGAG SYNTHESIS

GOLGIGOLGIPROTEOGLYCANPROTEOGLYCAN

HA SYNTASE HAS1/ HAS2/ HAS3HA SYNTASE HAS1/ HAS2/ HAS3

3 sintetasi su differenti 3 sintetasi su differenti cromosomicromosomi

UDPglcUAUDPglcUA

UDPglcNAUDPglcNA

43

Le ialuronosintetasi sono prodotte sotto stimolo di HA esogeno attraverso la sua fissazione ai recettori di superficie cellulare delle ialaderine

Ialuronosintetasi (HAS)

Viscosupplementazione e Osteoartrosi

• La visco-elasticità del liquido sinoviale è dovuta al contenuto in acido ialuronico (HA).

• Le alterazioni reologiche del liquido sinoviale che si verificano nell’artrosi (perdita di viscosità e capacità lubrificante) contribuiscono in maniera determinante al danno articolare.

Normale

Artrosico

PM

Nel liquido sinoviale delle artropatie la concentrazione ed il PM dell’HA sono diminuiti, con importanti ripercussioni sulla viscoelasticità e sull’infiammazione locali

Nella cartilagine artrosica la matrice è alterata a causa della perdita di HA, con conseguenze sulla vitalità e sulla sintesi condrocitaria

Razionale per l’impiego dell’acido ialuronico (HA) nell’artrosi

Infiammazione sinoviale OA

Danno cartilagine articolare

Concentrazione e Peso Molecolare HA nel Liquido Sinoviale DIMINUITI

Perdita di Viscoelasticita’ del Liquido Sinoviale

Lo scopo dell’uso intrarticolare dell’acido ialuronico era inizialmente di ottenere un ripristino delle condizioni viscoelastiche normali dell’articolazione “viscosupplementazione”

Raccomandazioni EULAR 2003I farmaci sintomatici ad azione lenta (SYSADOA) glucosamina solfato, condroitin solfato, estratti di soia ed avocado, diacereina, acido ialuronico hanno effetti sintomatici e possono avere effetti condrostrutturali

1. Effetto meccanico

2. Effetto anti-infiammatorio

3. Effetto condro-strutturale

Principali meccanismi per l’acido ialuronico

HA

Effetti antinfiammatori e condro-strutturali mediati dai recettori CD44 FARMACO

Effetti meccanici e lubrificanti (viscosupplementazione)

MEDICAL DEVICES

EFFETTI SULLA STRUTTURA ARTICOLARE

Miglioramento della struttura articolare con correlazione tra l’efficacia a medio termine delle iniezioni intra-articolari di acido ialuronico e l’ampiezza delle aree mediali e laterali articolari del ginocchio (AkuneT, MurakiS, TanakaS, KawaguchiH, NakamuraK, YoshimuraNModernRheumatology– 2012)

EFFETTI ANTINFIAMMATORI

Soppressione, in colture di sinoviociti umani, dell’espressione di ADAMTS4, che sintetizza le aggrecanasi, enzimi in grado di degradare gli aggrecani (principale proteoglicano della cartilagine articolare) (KatoaokaY, AriyoshiW, OkinagaT, KaneujiT, MitsugiS, TakahashiT, Nishihara T. Biochemical and BiophysicalResearchCommunications - 2013)

EFFETTI ANTINFIAMMATORI

Riduzione dei livelli sierici dei marker di degradazione del collagene di tipo II (Coll2-1) e dell’infiammazione articolare (Coll2-1 NO2), nei pazienti con osteoartrosi del ginocchio.

(HenrotinY, ChevalierX, DebergM, Bablanc JC, RichetteP, MullemanD, MailletB, RannouF, PirothC, MathieuP, ConrozierT and on behalfof the Osteoarhrithis Group of the French Society ofRheumatology Journal ofOrthopedicResearch– 2013)

EFFETTI SULLA STRUTTURA ARTICOLARE

Riduzione del peso economico della gonartrosi nel sistema sanitario in virtù di una dilazione dell’intervento di protesizzazione di 2,67 anni.

Determinando una riduzione dei costi per un sistema sanitario valutabile intorno a 36 milioni di euro nei primi 3 anni in una popolazione di 1.000 pazienti all’anno.

(Mar J, Romero JuradoM, Arrospide A, et al. Revista Española de Cirugía Ortopédica y Traumatología - 2013 -

Numerosi studi hanno dimostrato l’importanza del peso molecolare (PM) nel meccanismo d’azione dell’HA

Peso molecolare dell’acido ialuronico (Daltons)

!Ginocchio di un giovane adulto = 4-6 MDa

!Acido ialuronico non modificato= 0,5 - 0.75 MDa (Farmaco) !Acido ialuronico non modificato= 1,5 - 3 MDa (Presidio) !Acido ialuronico modificato : cross-linked > 3,6 MDa (Presidio)

CARATTERISTICHE DI HA DISPONIBILI

Liquido sinoviale Membrana sinoviale

Stimolazione della sintesi endogena di HA

500-730 kDa HA

H.A. con PM più elevato

Viscoinduzione

e

Viscosupplementazione 80%

25%75%

Influenza del PM nell’attività dell’HA

SinoviocitiCellule infiammatorie Condrociti

Meccanismo azione HA 500-730 KDa

Neo-sintesi di HA endogeno (Smith &Ghosh)

Down regulation dell’attivazione cellulare (Corrado et al.)

Miglioramento del metabolismo cellulare (Frizzieroet al.)

CARTILAGE ARTICOLARE

Riduzione dei processi infiammatori

Ricostituzione del layer superficiale

Sintesi della matrice

Miglioramento dell’omeostasi e integrità tissutale (Listratet al)

Benefici a lungo termine

HA 500-730 KDa RISULTATI SULLA SINTOMATOLOGIA■Riduce significativamente dolore e disfunzionalità articolare OA

ginocchio

■Significativamente superiore a placebo

■Effetti prolungatinel tempo > 6-12 M

■Efficace quanto una terapia continuativa con naprossene

■Meglio tollerato del naprossene

■Efficace e sicuro dopo più cicli di trattamento

HA - 500-730 kDaIN VIVO Sintesi di HA endogeno

• HA esogeno con PM ~ 800 kDa stimola la produzione di HA endogeno da parte dei sinoviociti

• Questo determina un incremento fino a 76% nel contenuto di HA endogeno del liquido sinoviale

• Minor stimolazione nella produzione di HA con prodotti ad alto PM (2300 kDa).

• L’aumento del contenuto di HA endogeno è significativamente più basso (16%)

Ghosh P. et al. Proceedings ARA meeting, 1999

Sostituto temporaneo del liquido sinoviale per pazienti affetti da artropatia degenerativa o meccanica che causa alterazione del liquido sinoviale, senza sinovite attiva

VISCOSUPPLEMENTAZIONE

Comportamento HA 1500-2000 KDa

0 20 40 60 80 100 120

0

20

40

60

80

100

1900-2000 kDa HAsingle i.a. injection

% re

sidu

al in

SF

Time (hr)

Cro

ssin

g fr

actio

n

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

Molecular weight (kDa)65 90 530 2200

• Residence time nel liquido sinoviale ~ 120 hr • Scarsa penetrazione nel tessuto sinoviale (alta

concentrazione nel liquido sinoviale) Komatsu et al. Arzneim-Forsch./Drug Res. 49:427-433. 1999Coleman et al. J.Physiol. 526.2:425-434. 2000.

E’ un sostituto temporaneo del liquido sinoviale da usarsi a cicli di 3 i.a (1sett.): • Quando la cartilagine è gravemente compromessa • Nei soggetti con danno cartilagineo avanzato, nei pazienti candidati all’intervento che non possono farlo, nei pazienti in fase di recupero • Per ridurre l’attrito articolare e di conseguenza il dolore

Comportamento HA 1500-2000 KDa

HA CROSS-LINKATICross-link è un processo che permette di legare tra di loro molecole di acido ialuronico lineare, per ottenere delle nuove strutture costituite da più filamenti di acido ialuronico che hanno peso molecolare più elevato. Si raggiungono pesi molecolari di 6 Mdalton, i soft gel (peso molecolare medio dell’acido ialuronico di un’articolazione sana), fino ad arrivare agli hard gel che hanno un peso molecole maggiore Emivita intra-articolare di 6-8 giorni