Nell'analisi di un tracciato pH-metrico può essere effettuata sostanzialmente a tre livelli. L'interpretazione grafica consiste essenzialmente nell'osservare con attenzione il tracciato pH-metrico; in questo modo si può accertare l'affidabilità dei dati registrati e individuare eventuali artefatti provocati, per esempio, da un cattivo funzionamento dell'elettrodo. Parimenti, esaminando il tracciato, ci si può accorgere se durante l'esame vi sia stato uno spostamento del catetere che potrebbe, quindi, aver reso non affidabile l'esame. L'analisi numerica si basa sul calcolo di alcuni parametri numerici da tempo ben standardizzati. Infine, l'interpretazione dell'esame sotto un profilo clinico consiste nel correlare la presenza dei sintomi con gli eventi registrati nel tracciato pH-metrico.

Nella diapositiva è visualizzato un particolare di tracciato pH-metrico delle 24 ore. Le frecce indicano alcuni artefatti che si sono verificati nella fase postprandiale. Tali artefatti sono da attribuirsi a un cattivo funzionamento della sonda pH-metrica; infatti, in questi periodi il pH raggiunge il valore di zero, valore che non e' fisiologico.

M = pasto
P = fase postprandiale

Nella figura è riportato uno spezzone della durata di 8 ore di un tracciato pH-metrico di 24 ore. Dopo circa un'ora di registrazione regolare, la traccia comincia a registrare valori fuori campo con oscillazione tra valori massimi e minimi. Questo tipo di artefatti è provocato da un errato contatto elettrico tra elettrodo e pH-metro, per esempio in caso di distacco del connettore elettrico. In alcuni casi, anche una rottura dell'elettrodo pH-metrico puo provocare un tracciato simile.

All'inizio della registrazione il tracciato presenta alcuni reflussi; dopo il pasto, e soprattutto quando il paziente assume la posizione supina, i valori di pH diventano marcatamente acidi e la traccia pH-metrica assume un andamento francamente di tipo gastrico. Questo artefatto è stato provocato dal fatto che, durante la posizione supina, l'ernia è probabilmente risalita e l'elettrodo pH-metrico è entrato nella cavità erniaria registrando così il pH dell'ambiente gastrico. Al risveglio, quando il paziente ha assunto la posizione eretta, l'ernia si è ridotta e l'elettrodo ha ripreso la posizione esofagea. In caso di pazienti con voluminosa ernia dello jato esofageo è essenziale eseguire una manometria esofagea per trovare con precisione i limiti dello sfintere esofageo inferiore e per posizionare correttamente l'elettrodo pH-metrico. Inoltre, in questi pazienti è consigliabile posizionare l'elettrodo pH-metrico a 6-7 cm dal bordo superiore dello sfintere esofageo inferiore, anziche alla "classica" distanza di 5 cm.

M = pasto
S = posizione supina
B = colazione

Dall'analisi visiva del tracciato di tutte le 24 ore non è possibile trarre conclusioni affidabili circa il risultato dell'esame; infatti, per visualizzare la traccia di tutte le 24 ore sullo schermo, il software deve necessariamente ridurre il numero di punti visualizzati. Durante un normale esame pH-metrico di 24 ore, con un campionamento standard di un campione ogni 6 secondi, vengono registrati circa 14.400 valori di pH; è evidente che essi non possono essere rappresentati tutti insieme sul monitor del computer che, normalmente, può visualizzare circa 800-1000 punti in orizzontale. Pertanto, quando si visualizza il tracciato complessivo delle 24 ore, il software opera una "compressione" dei campioni. In pratica, verrà visualizzato circa un campione ogni 20, cioè un punto ogni 2 minuti. Ma in che modo viene operata la compressione? In altre parole, quale dei 20 campioni originali viene visualizzato sul monitor tra i campioni registrati nel periodo di tempo? Nelle immagini sono visualizzati due tracciati pH-metrici delle 24 ore. A una prima analisi, nel tracciato superiore si possono calcolare pochissimi reflussi (3 episodi con pH<4), mentre in quello inferiore si registrano numerosi reflussi; tuttavia il tracciato è lo stesso. La spiegazione è che sono state effettuate due diverse compressioni grafiche dei dati. Nel tracciato superiore è stato chiesto al software di effettuare la compressione grafica visualizzando il valore più alto tra i campioni registrati in quel periodo di tempo, mentre, nel tracciato inferiore, per un dato intervallo di tempo, viene visualizzato il punto con pH più basso.

Allo stesso modo, possiamo chiedere al software di utilizzare altri algoritmi di compressione, per esempio di visualizzare il valore medio, quello mediano oppure contemporaneamente sia il punto con pH più alto e più basso per ogni periodo di tempo; in questo caso sul monitor, per ogni periodo di registrazione, anzichè un punto comparirà una barra verticale che indicherà, appunto, l'intervallo tra il valore massimo e quello minimo registrati.

Per poter analizzare un tracciato pH-metrico in termini quantitativi si deve innanzitutto definire cosa sia un reflusso.
Tracciando una distribuzione di frequenza dei valori di pH registrati in esofago in un soggetto normale, si ottiene un grafico molto simile a quello riportato in figura, dove la maggior parte dei valori di pH è compresa tra 4 e 7. I valori di pH superiori a 7 o inferiori a 4 sono, infatti, piuttosto scarsi.
In effetti, in un soggetto normale la distribuzione dei valori di pH registrati in esofago si distribuisce in modo gaussiano. Pertanto, da un punto di vista strettamente statistico, verrà definito reflusso ogni valore che sarà inferiore al valore di 4 o superiore al valore di 7. Tuttavia, vi è anche un'altra motivazione, di ordine fisiopatologico, per utilizzare la soglia di 4 come limite per il reflusso acido: infatti, alcuni autori hanno dimostrato che, al di sopra di tale valore di pH, la pepsina viene sostanzialmente inattivata.

Viene definito reflusso gastroesofageo di tipo acido ogni caduta del pH al di sotto del valore 4.

Generalmente, il reflusso si considera terminato quando il valore del pH risale oltre il livello 4.
Alcuni autori, invece, preferiscono utilizzare la cosiddetta isteresi per calcolare la fine del reflusso; in altre parole, il reflusso si considera terminato quando il pH risale sopra il valore 5. Solitamente, si stabilisce anche un valore di durata minima per il reflusso. Alcuni autori, tuttavia, hanno dimostrato l'importanza clinica di reflussi anche brevi (1 secondo); ovviamente, per poter registrare eventi così brevi, occorrerà impostare la frequenza di campionamento del pH-metro almeno ad 1 secondo.

Utilizzando la definizione di reflusso riportata nella precedente diapositiva, si possono calcolare molti parametri numerici. I più utilizzati sono quelli proposti da DeMeester circa trent'anni fa, che possono essere calcolati per differenti periodi della registrazione (per esempio, per il periodo trascorso in posizione eretta, in posizione supina, per il periodo dei pasti ecc.). Il tempo trascorso con pH inferiore a 4 è il tempo in cui la mucosa dell'esofago viene esposta al contatto con l'acido.

DeMeester per stabilire i limiti di normalità dei parametri pH-metrici, sottopose a pH-metria delle 24 ore un gruppo di 15 volontari sani; su di essi calcolò i vari parametri e i loro limiti di normalità definiti come il valore della media: +2 deviazioni standard. Nella figura sono visualizzati la media e la deviazione standard di ogni parametro e il relativo limite massimo di normalità (cut-off). Nell'ultima colonna sono riportati i risultati dello studio di validazione effettuato su 38 pazienti affetti da esofagite da reflusso; viene indicata la percentuale di pazienti trovati patologici per quel determinato parametro. Dai risultati si evince che i parametri maggiormente discriminanti tra normali e pazienti sono la percentuale del tempo di reflusso nelle 24 ore ed in posizione supina. Occorre porre attenzione al fatto che alcuni di questi parametri numerici possono essere influenzati dall'impostazione del pH-metro o del software di analisi. Per esempio, il modo in cui viene definito un reflusso (pH inferiore a una certa soglia per un certo tempo) influenzerà notevolmente i risultati dell'esame.

Anche la frequenza di campionamento influenza direttamente il calcolo del numero dei reflussi e, di conseguenza, tutti i parametri numerici derivati. Nella figura è riportato un lavoro di Emde che dimostra come, variando la frequenza di campionamento (cioè il numero delle volte per minuto in cui il pH-­metro registra un valore), varia il numero degli episodi di reflusso registrati; in altre parole, maggiore è la frequenza di campionamento e maggiore è il numero di episodi registrati. Questo avviene perche' il sistema registra anche reflussi molto brevi. Nella stessa figura è invece evidente come il tempo con pH inferiore a 4 non sia praticamente influenzato dalla frequenza di campionamento.

Esistono altri parametri, meno comuni, che possono essere utilizzati per l'analisi del tracciato pH-metrico; tra questi, tuttavia, ve ne sono due che possono effettivamente fornire informazioni utili per l'analisi: l'Oscillatory Index e l'area sotto pH 4.

In figura sono riportati due periodi di un tracciato pH-metrico. In una situazione come quella rappresentata in figura, il software di analisi conteggerà molti reflussi di breve durata; in realtà, guardando il tracciato, è evidente come vi sia un lungo reflusso con alcune variazioni di pH che oscillano attorno al valore di 4. L'Oscillatory Index, che viene espresso come percentuale di tempo trascorso all'interno di un intervallo di pH dato (per esempio tra pH 3,75 e 4,25), indica, numericamente, per quanto tempo è presente una situazione di questo tipo e quindi quanto il risultato dell'esame possa esserne influenzato.

Come si è detto, classicamente la misura dell'esposizione acida è espressa dalla durata dei reflussi (minuti o percentuale di tempo con pH<4). Tuttavia, in questo modo, si esclude l'altra dimensione del reflusso, ovvero il valore del pH. Al contrario, il concetto di area sotto pH 4, il cui valore è ottenuto calcolando l'integrale al di sotto di pH 4, consente di esprimere l'esposizione acida in maniera bidimensionale (pH x minuti).

Nella figura viene evidenziato graficamente (superficie di colore rosso) come si ottiene il valore dell'area sotto pH 4; essa corrisponde al valore dell'integrale calcolato al di sotto di pH 4. I più comuni software di analisi pH-metrica forniscono senza problemi tale dato.

In un recente lavoro di Dinelli e Passaretti è stato dimostrato come l'area sotto la curva (A4 24 h) abbia una miglior sensibilità, mantenendo la stessa specificità, rispetto al tempo con pH inferiore a 4 (TR 24 h) nel discriminare tra normali e pazienti con malattia da reflusso ed esofagite. In questo studio, il limite massimo di normalità per l'A4 24h è stato calcolato essere 37 pH per minuto.

VPP: valore predittivo positivo
VPN: valore predittivo negativo

Dopo la prima pubblicazione dei valori di normalità nel 1974 ad opera di Johnson e DeMeester, molti autori si sono cimentati sullo stesso tema. Nelle diapositive sono riportati i valori di normalità comparsi in letteratura e, come si può notare, esistono anche notevoli differenze tra i vari autori. Questa variabilita' può essere spiegata dal fatto che gli autori hanno utilizzato tecniche differenti per il posizionamento dell'elettrodo pH-metrico e hanno somministrato ai pazienti vari tipi di dieta. Infine, per quanto riguarda il tipo di analisi statistica effettuata, alcuni hanno utilizzato descrittori di tipo parametrico, come la media e la deviazione standard, mentre altri hanno preferito descrittori non parametrici, come la mediana e i percentili, e altri ancora hanno utilizzato sistemi più sofisticati, come l'analisi discriminante o le curve ROC.

Per la realtà italiana, esistono dati raccolti dal GISMAD (Gruppo Italiano per lo Studio della Motilità dell'Apparato Digerente) che sono frutto di uno studio policentrico italiano, effettuato in 73 volontari sani. In questo studio sono anche riportati i valori del periodo diurno suddivisi per tempo a digiuno e postprandiale. Questa suddivisione è, a nostro avviso, molto importante poiche', come si può facilmente notare dai valori, esiste una marcata differenza di reflussività tra digiuno e postprandio; pertanto, accorpando questi due periodi di registrazione in un unico dato (tempo in ortostatismo) si introduce certamente un errore di valutazione. Va infine sottolineato che questo studio è stato condotto somministrando ai volontari sani una dieta a calorie controllate in accordo con il peso corporeo.

Esiste poi un ulteriore modo per interpretare il tracciato pH-metrico, più vicino al riscontro clinico, che consiste nel valutare la correlazione tra i sintomi riferiti dal paziente e i reflussi gastroesofagei. Pertanto è stata messa a punto una serie di test per calcolare in forma numerica o per provare con metodologia statistica la correlazione tra sintomo ed evento.

Il sistema certamente più semplice e più utilizzato per stabilire la correlazione con i sintomi è il cosiddetto Symptom Index (SI) che mette in correlazione il numero di sintomi che si verificano in corrispondenza di un reflusso gastroesofageo di tipo acido con il numero di sintomi totale. Tale test, proposto da G. J. Wiener nel 1988, pur avendo ottenuto un discreto successo, non ha trovato un consenso uniforme sul valore limite per considerare il test positivo; infatti, a seconda dei lavori, il valore per considerare positiva la correlazione varia dal 25 al 75%. Inoltre, tale test non tiene conto del numero totale dei reflussi; pertanto, se in un tracciato pH-metrico vi fossero moltissimi reflussi, la correlazione tra sintomo e reflusso potrebbe avvenire in modo casuale. Proprio per porre rimedio a quest'ultimo problema è stato proposto il Symptom Sensitivity Index (SSI) che valuta la sensibilità e non la specificità della correlazione tra sintomo e reflusso.

L'utilità di impiegare test di correlazione tra sintomo e reflusso è stata dimostrata da Hewson in uno studio condotto su 83 pazienti con dolore toracico non cardiaco (DTnC) sottoposti a pH-metria delle 24 ore. In questa casistica, soltanto 37 pH-metrie (44 %) hanno evidenziato un'esposizione acida aumentata, mentre più della metà è risultata normale. Tuttavia, calcolando la correlazione tra sintomo e reflusso con il Symptom Index la metà dei pazienti con pH-metria normale è risultata positiva (24 pazienti su 46): ottenendo così un notevole guadagno diagnostico.

Il Symptom Sensitivity Index mette in correlazione il numero di sintomi che insorgono in corrispondenza di un reflusso gastroesofageo con il numero totale del reflussi (e non dei sintomi come accade con il Symptom Index). Tale test, proposto da Breumelhof nel 1991 non ha incontrato molta fortuna e, sostanzialmente, è stato utilizzato solo dagli autori che lo avevano ideato. Il maggior problema riguarda il valore limite (cut-off) da utilizzare per considerare il test positivo maggiore del 10%. Con tale test si calcola la sensibilità della correlazione tra sintomo e reflusso (contrariamente al Symptom Index che, invece, ne valuta la specificità).

Nelle 24 ore si sono registrati 108 reflussi e durante l'esame il paziente ha riferito 10 episodi di pirosi (H). I sintomi associati a reflusso sono stati 8, mentre quelli non associati sono stati 2.
Pertanto il calcolo del Symptom Index (SI) risulta essere:
SI = sintomi associati a reflusso/sintomi totali x 100 = (8/10) x 100 = 80%
La correlazione risulta, quindi, fortemente positiva.
Il calcolo del Symptom Sensitivity Index (SSI) è:
SSI = sintomi associati a reflusso/reflussi totali x 100 = (8/108) x 100 = 7,4%
La correlazione risulta di conseguenza piuttosto bassa.

H = pirosi
M = pasto
S = posizione supina
B = colazione

La formula binomiale (Binomial Symptom Index, BSI, o indice binomiale) rappresenta un ulteriore tentativo per provare una connessione tra sintomo e reflusso. Essa venne proposta da Ghillebert. La formula, piuttosto complessa da calcolare, esprime quale sia la probabilità statistica che i sintomi riferiti dal paziente siano effettivamente correlati ai reflussi. In altre parole, se durante l'esame si registrano numerosi reflussi ma un solo sintomo correlato ad essi, la probabilità della correlazione sarà bassa; se invece il numero di sintomi associati a reflussi è alto, anche la probabilità di correlazione tra sintomi e reflussi sarà alta. Il risultato è espresso in termini di probabilità statistica (p). Come si può facilmente immaginare, per la sua complessità tale formula non ha ottenuto molto successo nella routine diagnostica; inoltre, non esiste nessun software di analisi per pH-metria che esegua automaticamente il calcolo richiesto.

E' interessante notare che se si analizza un tracciato pH-metrico ipotetico in cui siano presenti 4 reflussi e 2 sintomi (di cui solo uno associato a reflusso), il risultato della correlazione sintomo-reflusso varia a seconda del test utilizzato. Con il Symptom Index e con il Symptom Sensitivity Index la correlazione risulta positiva, mentre con la formula binominale non risulta esservi associazione.

Sempre per risolvere il problema della correlazione tra sintomi e reflussi, è stato recentemente proposto da Weusten un altro test chiamato Symptom Association Probability (SAP). Esso consiste nel suddividere il tracciato pH-metrico in molteplici segmenti della durata di 2 minuti; all'interno di ogni segmento si ricerca la presenza di reflussi e di sintomi. In tal modo si possono ottenere 4 tipi di possibilità (parte sinistra della figura):

1. segmento con reflussi e sintomi (R+S+)
   
   
2. segmento con reflussi ma senza sintomi (R+S-)
   
   
3. segmento senza reflussi ma con sintomi (R-S+)
   
   
4. segmento senza reflussi ne' sintomi (S-R-).

Nell'esempio (parte destra della figura) è riportata l'analisi un tracciato pH-metrico di 24 ore (1440 minuti) suddiviso in 720 segmenti di 2 minuti. In 3 segmenti si evidenziano sia reflussi sia sintomi (R+S+), in 22 si riscontrano reflussi ma senza sintomi (R+S-); in un solo segmento vi sono sintomi senza reflussi (R-S+) mentre in 694 segmenti non si rilevano ne reflussi ne sintomi (S-R-). Applicando un test statistico per confrontare le frequenze (test del chi quadrato o test esatto di Fisher) si può calcolare la probabilità di associazione casuale tra sintomi e reflussi. Il SAP è relativamente semplice ed è facilmente implementabile nei software di analisi; infatti, attualmente esistono programmi di analisi che sono in grado di calcolarlo automaticamente. In generale, tutti i test volti a individuare una correlazione tra sintomi e reflussi necessitano di due condizioni essenziali: il paziente deve essere sintomatico durante il test e molto preciso nel riportare i suoi sintomi e l'orario di insorgenza. Purtroppo, non sempre queste condizioni si verificano e, pertanto, anche tale tipo di analisi non risulta totalmente affidabile.