Obesità e sindrome metabolica

Serena Palmieri
Endocrinologia, Fondazione IRCCS Ca' Granda, Ospedale Maggiore Policlinico, Milano

(aggiornato al 31 marzo 2024)

La REMS (Radiofrequency Echographic Multi Spectrometry) è una tecnologia innovativa non ionizzante, che permette la diagnosi di osteoporosi e la valutazione del rischio di fratture da fragilità tramite una scansione ecografica dei siti anatomici assiali di riferimento, collo femorale (FN) e colonna lombare (LS) (1).

Principi di funzionamento
La stima della BMD (Bone Mineral Density) mediante densitometria DXA (Dual Energy X-ray Absorbtiometry) e REMS è equivalente in termini di approccio concettuale. Mentre per la DXA vi è una interazione dei raggi X con il tessuto osseo, per la REMS vengono utilizzati segnali ecografici nativi non filtrati (detti anche segnali ultrasonici a radiofrequenza, RF) ottenuti mediante una scansione ecografica del collo del femore e delle vertebre lombari (figura 1).

 Figura 1
Regolazione ottimale della profondità di scansione e posizione del fuoco durante la scansione ecografica
Colonna vertebrale (sinistra): la profondità di scansione va regolata in modo da avere le interfacce vertebrali nella porzione verticalmente ed orizzontalmente centrale dell’immagine B-Mode. La posizione del fuoco (linea rossa) va scelta in modo che la linea rossa sia vicina alle vertebre ma sempre al di sopra di esse.
Femore prossimale (destra): l’interfaccia del collo femorale è posta al centro dell’immagine ecografica, parallela alla linea del fuoco e al di sotto di essa.

Il segnale generato dall’interazione dei segnali a RF con il tessuto osseo viene quindi rilevato da un sensore dedicato e tradotto in un valore quantitativo (N-REMS), che, attraverso successivi processi di calibrazione e confronto con una serie di curve di riferimento, consente di ottenere una stima della BMD, del T-score e dello Z-score (figura 2 e figura 3) (2).

Figura 2. Principi di funzionamento

Figura 3. Esempio di referto REMS

La REMS, attraverso l'analisi di spettri di singole linee di scansione ha il vantaggio di consentire l’identificazione e l'esclusione automatica dei segnali corrispondenti ad artefatti, come calcificazioni vascolari e osteofiti, che normalmente determinano una sovra-stima della BMD misurata con metodica DXA. In una coorte di 500 pazienti affetti da artrosi diagnosticata radiologicamente, la percentuale di pazienti classificati come osteoporotici sulla base della BMD misurata con metodica REMS è risultata nettamente più elevata rispetto a quella dei pazienti classificati come osteoporotici sulla base della BMD misurata con la DXA (rispettivamente, 39.4% vs 15.1% per FN + LS e 30.5% vs 6.0% considerando solo LS), confermando quanto già evidenziato in precedenti studi e case-report (3).

Validazione clinica
L'accuratezza della tecnologia REMS per la stima della BMD è stata validata attraverso differenti studi clinici mediante confronto con la DXA, che rimane ad oggi il gold standard per la diagnosi di osteoporosi.
Il primo di questi studi è stato condotto su un campione di 1914 donne in menopausa (51-70 anni) reclutate in 6 diversi centri italiani (4). Nel dataset primario (n = 1195 esami LS, n = 1373 esami FN), ottenuto escludendo tutti i casi di DXA e REMS con errori (per quanto riguarda la REMS errori nell’impostazione del fuoco e scelta della profondità durante la scansione ecografica), è stata evidenziata una buona concordanza tra le due metodiche, pari all’88.8% (k = 0.824, p < 0.001) per LS e  88.2% (k = 0.794, p < 0.001) per il FN, con sensibilità e specificità della REMS > 90% nel discriminare i pazienti osteoporotici dai non osteoporotici per entrambi i siti anatomici (4). Un ulteriore interessante risultato dello studio è rappresentato dalla precisione e ripetibilità delle misure ottenute con REMS, entrambe valutate come Coefficiente di Variazione dell’Errore Quadratico Medio (CV-RMS): la precisione è risultata pari a 0.38% per LS e 0.32% per il FN, per una variazione minima significativa (LSC) del 1.05% e 0.88%, rispettivamente; la ripetibilità inter-operatore è stata valutata in 0.54% per LS e 0.48% per FN. Questi valori risultano significativamente inferiori a quelli riportati in letteratura relativamente alla tecnologia DXA, offrendo un vantaggio in un’ottica di monitoraggio a breve termine dello stato osseo (4).
Questi risultati sono stati riconfermati in un ampio studio multicentrico Europeo, condotto su 4307 donne di etnia caucasica, di età compresa tra 30 e 90 anni, dove la REMS ha mostrato sensibilità e specificità nel discriminare i pazienti osteoporotici dai non osteoporotici del 90.4% e 95.5%, rispettivamente, per il FN e 90.9% e 95.1% per LS (5). In questo studio la REMS ha mostrato inoltre un’ottima capacità nel discriminare i pazienti con pregressa frattura osteoporotica, con un’area sotto la curva (AUC) del T-score nella curva ROC maggiore rispetto a DXA, sia per LS che per FN (5).
REMS ha mostrato di essere una tecnologia affidabile per la diagnosi dell'osteoporosi anche nella popolazione maschile, confermando quanto già osservato nei precedenti studi condotti esclusivamente sulle donne. In una coorte di 603 maschi caucasici tra i 30 e i 90 anni la tecnologia REMS ha mostrato sensibilità e specificità nel discriminare i pazienti osteoporotici dai non osteoporotici del 90.1% e 93.6%, rispettivamente, per LS e del 90.9% e 94.6% per FN (6). I valori del T-score stimati dalla REMS sono risultati altamente correlati con i valori di T-score forniti dalla DXA, documentando l’esistenza di una sostanziale equivalenza tra le due tecniche di misurazione (r = 0.91, p < 0.0001 per LS e r = 0.90, p < 0.0001 per FN) (6). Anche negli uomini la REMS ha mostrato ottimi risultati in termini di precisione a breve termine e ripetibilità tra operatori, superiori a quelli della DXA (6).
Dati preliminari suggeriscono come la tecnologia REMS possa essere più sensibile nel valutare lo stato osseo nei pazienti affetti da diabete mellito tipo 2 (DM2) rispetto alla DXA, che, paradossalmente, sovra-stima i valori di BMD in questa categoria di pazienti ad alto rischio di fratture da fragilità. In uno studio condotto in 90 donne affette da DM2 e confrontate con 90 controlli sani di pari età e sesso, i valori di BMD calcolati mediante DXA sono infatti risultati più alti nelle pazienti rispetto ai controlli, mentre i valori di BMD stimati dalla REMS sono risultati più bassi nelle pazienti rispetto ai controlli, anche se in maniera non significativa (7). La BMD mediante REMS ha consentito di classificare come osteoporotiche un numero maggiore di donne con DM2, rispetto alla BMD mediante DXA (47.0% vs 28.0%, rispettivamente) (7).

Predizione del rischio di frattura e Fragility Score
Nel 2020 è stato pubblicato uno studio osservazionale prospettico condotto su 1370 donne di età compresa tra i 30 e i 90 anni seguite per 5 anni, volto a indagare la capacità del T-score misurato con la REMS, rispetto alla DXA, di predire la frattura da fragilità (8). L’incidenza totale di fratture nello studio è stata del 14.0%. Per la LS, considerando il cut-off del T-score di -2.5, la REMS ha identificato i pazienti fratturati con sensibilità del 65.1% e specificità del 57.7% (OR = 2.6, AUC = 0.65), mentre la DXA ha mostrato sensibilità del 57.1% e specificità del 56.3% (OR = 1.7, AUC = 0.61). Per il FN la capacità predittiva del T-score è risultata simile tra REMS e DXA, con AUC non significativamente differenti (8).
La tecnologia REMS è stata recentemente implementata con il Fragility Score (FS), con l'obiettivo di valutare la micro-architettura ossea e fornire una stima del rischio di frattura indipendente dalla BMD. Il FS è un parametro adimensionale, calcolato confrontando gli spettri specifici del paziente con modelli di riferimento per spettri ossei classificati come “fragili” e “non fragili”, precedentemente ottenuti da soggetti con o senza fratture da fragilità. In uno studio osservazionale prospettico condotto su una coorte di 1989 pazienti caucasici di entrambi i sessi e di età compresa tra 30 e 90 anni, il FS ha identificato in maniera efficace i pazienti a rischio di fratture da fragilità incidenti nel breve termine (5 anni), con valori di AUC significativamente più alti di quelli ottenuti con i T-score misurati sia mediante DXA che REMS (AUC = 0.811 per le donne e 0.780 per gli uomini) (9).

Conclusioni e prospettive future
La tecnologia REMS, eseguita da operatori adeguatamente formati, ha dimostrato elevata accuratezza nella diagnosi di osteoporosi rispetto al gold standard DXA, con il vantaggio di essere trasportabile e priva di radiazioni ionizzanti. Sono necessari ulteriori studi per comprendere le popolazioni in cui la tecnologia REMS potrebbe rappresentare un’alternativa migliore alla DXA per la diagnosi di osteoporosi, la stima del rischio fratturativo e il follow-up. Ad oggi ai fini della rimborsabilità dei farmaci per l’osteoporosi non si può ancora prescindere dalla DXA.

Bibliografia

1. Diez-Perez A, Brandi ML, Al-Daghri N, et al. Radiofrequency echographic multi-spectrometry for the in-vivo assessment of bone strength: state of the art-outcomes of an expert consensus meeting organized by the European Society for Clinical and Economic Aspects of Osteoporosis, Osteoarthritis and Musculoskeletal Diseases (ESCEO). Aging Clin Exp Res 2019, 31: 1375-89.
2. Conversano F, Franchini R, Greco A, et al. A novel ultrasound methodology for estimating spine mineral density. Ultrasound Med Biol 2015, 41: 281-300.
3. Caffarelli C, Al Refaie A, Mondillo C, et al. The advantages of radiofrequency echographic multispectrometry in the evaluation of bone mineral density in a population with osteoarthritis at the lumbar spine. Diagnostics (Basel) 2024, 14: 523.
4. Di Paola M, Gatti D, Viapiana O, et al. Radiofrequency echographic multispectrometry compared with dual X-ray absorptiometry for osteoporosis diagnosis on lumbar spine and femoral neck. Osteoporos Int 2019, 30: 391-402.
5. Cortet B, Dennison E, Diez-Perez A, et al. Radiofrequency Echographic Multi Spectrometry (REMS) for the diagnosis of osteoporosis in a European multicenter clinical context. Bone 2021, 143: 115786.
6. Adami G, Brandi ML, Caffarelli C, et al. Bone health status evaluation in men by means of REMS technology. Aging Clin Exp Res 2024, 36: 74.
7. Caffarelli C, Tomai Pitinca MD, Al Refaie A, et al. Ability of radiofrequency echographic multispectrometry to identify osteoporosis status in elderly women with type 2 diabetes. Aging Clin Exp Res 2022, 34: 121-7.
8. Adami G, Arioli G, Bianchi G, et al. Radiofrequency echographic multi spectrometry for the prediction of incident fragility fractures: a 5-year follow-up study. Bone 2020, 134: 115297.
9. Pisani P, Conversano F, Muratore M, et al. Fragility Score: a REMS-based indicator for the prediction of incident fragility fractures at 5 years. Aging Clin Exp Res 2023, 35: 763-73.