Diagnostic radiologique de l'arthrose

Malgré le développement rapide ces dernières années de méthodes modernes d'imagerie médicale telles que l'IRM, la tomodensitométrie et l'expansion des capacités diagnostiques par ultrasons, le diagnostic radiologique de l'arthrose reste la méthode objective la plus courante pour diagnostiquer et surveiller l'efficacité du traitement. Cela s'explique par sa disponibilité, la simplicité des recherches, son rapport coût-efficacité et la quantité d'informations disponibles.

En général, le diagnostic radiographique de l'arthrose repose sur la détection d'un pincement de l'interligne articulaire, d'une ostéosclérose sous-chondrale et d'ostéophytes (OF). Le degré de pincement de l'interligne articulaire radiographique est primordial. Les radiographies articulaires peuvent montrer des zones d'ossification de la capsule articulaire (arthrose tardive). Dans la forme nodulaire de l'arthrose, la détection des ostéophytes, parfois accompagnée d'une destruction sévère des surfaces articulaires (arthrose dite érosive), est primordiale pour le diagnostic.

L'espace articulaire radiographique, étant rempli de cartilage et d'une couche de liquide synovial, qui ne produisent pas d'image sur les rayons X, a l'apparence d'une bande plus transparente entre les surfaces articulaires.

L'épaisseur totale du cartilage articulaire sur les radiographies est déterminée en mesurant la largeur de l'interligne articulaire radiographique entre les surfaces articulaires des épiphyses osseuses. Il convient de noter que la largeur de l'interligne articulaire radiographique reste le principal indicateur diagnostique de l'arthrose, et que la radiographie standard des articulations du genou, en projections directe et latérale, est recommandée par l'OMS et l'ILAR comme méthode de choix pour évaluer la dynamique des modifications du cartilage articulaire lors des essais cliniques de médicaments. Le rétrécissement de l'interligne articulaire radiographique correspond à une diminution du volume du cartilage articulaire, tandis que l'ostéosclérose sous-chondrale et la présence d'ostéophytes sur les bords des surfaces articulaires sont considérées par la plupart des chercheurs comme une réponse du tissu osseux à une augmentation de la charge mécanique exercée sur l'articulation, elle-même résultant de modifications dégénératives et d'une diminution du volume du cartilage articulaire. Ces éléments sont importants non seulement pour le diagnostic de l'arthrose, mais aussi pour évaluer l'évolution de la maladie et son traitement.

Les symptômes radiologiques indiqués sont considérés comme spécifiques de l'arthrose et sont inclus dans la liste des critères radiologiques pour le diagnostic de cette maladie avec les critères cliniques.

Méthodes d'optimisation du diagnostic radiologique de l'arthrose

Comme mentionné précédemment, les méthodes d'évaluation de la progression de l'arthrose reposent sur l'identification de la dynamique radiographique des articulations. Il convient de noter que la dynamique des modifications radiographiques de l'arthrose est lente: le rétrécissement de l'interligne articulaire radiographique chez les patients atteints de gonarthrose est d'environ 0,3 mm par an. Les résultats d'études à long terme sur les modifications radiographiques chez des patients atteints d'arthrose du genou ayant reçu un traitement anti-inflammatoire non hormonal ont montré une absence de progression radiographique de la maladie après deux ans d'observation et des différences minimes entre les groupes de patients traités et le groupe témoin. L'absence de modifications fiables dans les études à long terme laisse supposer que les symptômes radiographiques de l'arthrose observés sur la radiographie standard des articulations restent relativement stables sur le long terme. Par conséquent, pour évaluer la dynamique des modifications, il est préférable d'utiliser des technologies de rayons X plus sensibles, dont la radiographie articulaire microfocale.

Les appareils de radiographie microfocale utilisent des tubes à rayons X spéciaux avec une source ponctuelle de rayonnement. La radiographie microfocale quantitative avec grossissement direct de l'image présente une sensibilité suffisante pour détecter les petites modifications de la structure osseuse. Cette méthode permet d'enregistrer et de mesurer avec précision la progression de l'arthrose et l'effet du traitement dans un délai relativement court entre les examens. Ceci est rendu possible par la standardisation de l'examen et l'utilisation d'une procédure de mesure radiographique, améliorant la qualité des radiographies articulaires obtenues grâce au grossissement direct de l'image, ce qui permet d'enregistrer des détails osseux structurels invisibles sur les radiographies standard. L'OMS/ILAR recommande de mesurer manuellement la largeur de l'interligne articulaire radiographique selon la méthode de Lequesne à l'aide d'une loupe et de calculer la largeur de l'interligne articulaire radiographique en différents points. Ces mesures montrent un coefficient de variation de 3,8 % après des mesures répétées. Le développement des micro-ordinateurs et des technologies d'analyse d'images permet une évaluation plus précise des modifications anatomiques articulaires que les méthodes manuelles. Le traitement numérique de l'image radiographique de l'articulation permet de mesurer automatiquement la largeur de l'interligne articulaire à l'aide d'un ordinateur. L'erreur du chercheur est pratiquement exclue, car la précision des mesures répétées est définie par le système lui-même.

Du point de vue de l'efficacité diagnostique, de la simplicité et de la facilité d'utilisation, les appareils de radiodiagnostic mobiles équipés d'un arceau multiposition, largement utilisés dans la pratique médicale mondiale, présentent un intérêt particulier. Ces appareils permettent d'examiner le patient sous n'importe quelle perspective sans changer de position.

La méthode de radiographie fonctionnelle des articulations du genou mérite d'être mentionnée. Elle consiste à réaliser deux radiographies consécutives de l'articulation du genou, le patient étant debout, en projection antérieure directe, avec un appui prédominant sur le membre examiné (la première image avec l'articulation du genou complètement redressée, la seconde avec une flexion à un angle de 30°). Les contours des éléments osseux formant l'espace radio-articulaire des première et deuxième radiographies ont été reportés sur papier et saisis séquentiellement dans un ordinateur à l'aide d'un scanner. Le degré d'atteinte du cartilage hyalin de l'articulation du genou a ensuite été déterminé par la différence du rapport des zones latérales et médiales entre les première et deuxième radiographies (le stade de l'arthrose a été évalué selon Hellgen). Il était normalement de 0,05 ± 0,007; pour le stade I: 0,13 ± 0,006; pour le stade II: 0,18 ± 0,011; pour le stade III - 0,3±0,03. Il existe une différence significative entre les valeurs normales et celles du stade I (p<0,001): entre les stades I et II, la différence est fiable (p<0,05), entre les stades II et III de l'arthrose - une différence significative (p<0,001).

Les données obtenues indiquent que la planimétrie aux rayons X de l'articulation du genou lors de la radiographie fonctionnelle affiche objectivement le stade de l'arthrose de l'articulation du genou.

La radiographie fonctionnelle avec charge a permis d'établir une diminution initiale de la hauteur de l'interligne articulaire radiographique chez 8 patients, chez qui les modifications pathologiques n'avaient pas été détectées par radiographie traditionnelle. Chez 7 patients, une atteinte plus grave a été constatée. Le diagnostic a donc été modifié chez 15 patients (12,9 + 3,1 %).

Outre la méthode traditionnelle d'examen radiographique de l'articulation du genou (examen de l'articulation en projections standard avec le patient en position horizontale), il existe une méthode d'examen de cette articulation en position verticale. Selon VA Popov (1986), une image de l'articulation du genou prise en position horizontale ne reflète pas les conditions mécaniques réelles de l'articulation sous la charge du poids corporel. Il a proposé de réaliser un examen de l'articulation du genou en position orthostatique avec un appui prédominant sur le membre examiné. SS Messich et al. (1990) ont suggéré que la meilleure position pour diagnostiquer l'arthrose est une flexion du genou de 28° avec le patient en position verticale, également avec un appui prédominant sur le membre examiné, car des études biomécaniques ont montré que la lésion initiale du cartilage hyalin de l'articulation du genou est observée dans les parties postérieures des condyles fémoraux, situées à un angle de 28° dans le plan sagittal, car c'est dans cette position qu'agit la principale charge mécanique sur le cartilage (position physiologique de l'articulation du genou). H. Petterson et al. (1995) ont proposé une technique de radiographie de l'articulation du genou sous charge, dans laquelle la partie inférieure de la jambe forme un angle de 5 à 10° par rapport au plan du film et l'articulation est en outre fléchie à un angle de 10 à 15°. Selon les auteurs, dans cette position, le rayon central est dirigé tangentiellement au plan du condyle tibial, ce qui permet de représenter correctement l'interligne articulaire sur l'image.

Ainsi, l'utilisation ciblée des capacités de radiographie classique, en tenant compte des manifestations cliniques, permet dans de nombreux cas de confirmer ou au moins de suspecter la présence de lésions d'une structure particulière du complexe ligament-ménisque de l'articulation du genou et de décider de la nécessité d'un examen complémentaire du patient en utilisant d'autres moyens d'imagerie médicale.

Symptômes radiographiques nécessaires pour établir un diagnostic d'arthrose primaire

Le rétrécissement de l'interligne articulaire radiographique est l'un des symptômes radiographiques les plus importants, en corrélation directe avec les modifications pathologiques du cartilage articulaire. L'interligne articulaire radiographique présente des largeurs variables selon les parties de l'articulation, ce qui est dû à la diminution inégale du volume du cartilage articulaire selon les zones de la surface articulaire. Selon les recommandations de l'OMS/ILAR, la largeur de l'interligne articulaire radiographique doit être mesurée dans la zone la plus étroite. On estime que, dans une articulation présentant une modification pathologique, cette zone subit la charge mécanique maximale (pour l'articulation du genou, il s'agit le plus souvent des sections médiales, pour l'articulation de la hanche, de la section supéro-médiale, et plus rarement des sections supéro-latérales). Les repères anatomiques utilisés pour mesurer l'interligne articulaire sur les radiographies des grosses articulations sont les suivants:

• pour les surfaces convexes (tête et condyles du fémur) - la couche corticale de la plaque terminale de la surface articulaire de l'os;
• pour les surfaces concaves (bord de l'acétabulum, condyles proximaux du tibia) - le bord de la surface articulaire à la base de la cavité glénoïde.

L'ostéosclérose sous-chondrale est une compaction du tissu osseux situé directement sous le cartilage articulaire. Ce symptôme radiographique résulte généralement du frottement des surfaces osseuses articulaires exposées et irrégulières. Il est détecté aux stades avancés de l'arthrose, lorsque l'interligne articulaire est fortement rétréci. Ce symptôme témoigne d'un processus dégénératif-destructeur profond du cartilage articulaire, voire de sa disparition. La violation de l'intégrité du cartilage articulaire, précédant sa réduction quantitative, peut résulter d'une compaction du tissu osseux cortical et trabéculaire situé directement sous le cartilage. La compaction du tissu osseux sous-chondral au niveau des surfaces articulaires est mesurée en trois points équidistants le long du bord articulaire; les résultats de mesure peuvent être moyennés.

Les ostéophytes sont des excroissances osseuses pathologiques limitées, de formes et de tailles variées, qui surviennent lors d'une inflammation productive du périoste, aux bords des surfaces articulaires des os – un symptôme radiographique caractéristique de l'arthrose. Aux stades initiaux de l'arthrose, ils ressemblent à des épines ou à de petites formations osseuses (jusqu'à 1 à 2 mm) aux bords des surfaces articulaires et aux points d'insertion des ligaments propres des articulations (dans les articulations du genou: le long des bords des tubercules intercondyliens du tibia, aux points d'insertion des ligaments croisés; dans les articulations de la hanche: le long des bords de la fosse fémorale, sur sa face médiale, au point d'insertion du ligament propre de la tête fémorale).

À mesure que l'arthrose s'aggrave et que le rétrécissement de l'interligne articulaire progresse, les ostéophytes grossissent et prennent diverses formes, telles que des « lèvres » ou des « crêtes », des excroissances osseuses rectilignes ou luxuriantes sur une base large ou étroite. Dans ce cas, la tête et la cavité articulaires peuvent augmenter considérablement de diamètre, devenir plus massives et « aplaties ». Le nombre d'ostéophytes peut être compté séparément ou globalement dans les deux articulations, et leur taille peut être déterminée par leur largeur à la base et leur longueur. L'évolution du nombre et de la taille des ostéophytes est un indicateur fiable de la progression de l'arthrose et permet de surveiller l'efficacité de son traitement.

Les résultats radiographiques ne sont pas nécessaires pour le diagnostic de l'arthrose primaire

Défaut osseux marginal périarticulaire. Bien que cette observation radiographique, visible dans l'arthrose, ait été définie par RD Altman et al. (1990) comme une « érosion de la surface articulaire », le terme « défaut osseux marginal périarticulaire » est préférable, car il n'existe pas de caractérisation histologique précise de ces modifications radiographiquement détectables. Des défauts osseux marginaux peuvent également être observés aux premiers stades de l'arthrose, et leur apparition peut être due à des modifications inflammatoires de la membrane synoviale. Des modifications similaires ont été décrites dans les grosses articulations et les articulations des mains. Généralement, dans l'arthrose, ces défauts sont de petite taille, avec une zone d'ostéosclérose à la base. Contrairement aux véritables érosions détectées dans la polyarthrite rhumatoïde, qui ne présentent pas de modifications scléreuses à la base et sont souvent identifiées dans le contexte d'une ostéoporose périarticulaire, le tissu osseux entourant le défaut osseux marginal périarticulaire n'est pas raréfié dans l'arthrose.

Les kystes sous-chondraux se forment suite à une résorption osseuse dans les zones de forte pression intra-articulaire (là où la surface articulaire est la plus sollicitée). Sur les radiographies, ils ressemblent à des lésions annulaires de tissu osseux trabéculaire dans l'os sous-chondral, avec un bord scléreux bien défini. Le plus souvent, les kystes sous-chondraux se situent dans la partie la plus étroite de l'interligne articulaire et surviennent lors d'une exacerbation de la maladie. Ils sont caractéristiques de l'arthrose de la hanche et peuvent être localisés aussi bien au niveau de la tête du fémur que du toit de l'acétabulum. L'évolution des kystes sous-chondraux est évaluée par leur nombre et leur taille.

Les chondromes calcifiés intra-articulaires se forment à partir de zones de cartilage articulaire nécrosé et peuvent également provenir d'un fragment de tissu osseux (ostéophytes) ou être produits par la membrane synoviale. Ils sont généralement de petite taille, situés entre les surfaces articulaires des os ou à côté des épiphyses osseuses, présentent différentes formes (rondes, ovales, allongées) et une structure tachetée irrégulière, due au dépôt de substances contenant du calcium dans le tissu cartilagineux. On ne trouve généralement pas plus de 1 à 2 chondromes par articulation.

Dans l'articulation du genou, l'os sésamoïde (fabella) du creux poplité peut être confondu avec un chondrome calcifié, dont la forme, la position et la taille changent également en cas d'arthrose du genou. La déformation en fabella est l'un des symptômes de l'arthrose du genou.