This is an HTML version of an attachment to the Freedom of Information request 'ALL EBM Protocols'.

 
Medical Services  
 
 
 
 
 
 
 

ANKYLOSING SPONDYLOSIS
EBM Ankylosing Spondylosis 
Version: 2b (draft) 
MED S2 CMEP~0049(j) 
 
 
 
Page  1 
 

 
Medical Services  
 
1.  General Information 
 
One of the group of conditions known as the Spondyloarthropathies. 
 
Ankylosing  spondylitisis  (AS)  is  a  chronic  inflammatory  disorder  that 
preferentially affects the axial (central) joints. Sacroiliac joint involvement is the 
hallmark of the disease. Peripheral joints may also be involved, especially the 
hips,  shoulders  and  tempoeromandibular  joints.  The  disease  also  affects  the 
areas  of  tendon  and  ligament  attachments  to  bone  (enthesopathy)  causing 
achilles tendoinitis and plantar fasciitis. In chronic progressive disease there is 
loss  of  lumbar  lordosis  with  increased  thoracic  and  cervical  kyphosis  which 
become fixed as a result of fibrosis and bony ankylosis. 
 
1.1  Aetiology 
 
The disease shows a strong association with HLA-B27. In Caucasians with AS 
90% are found to be HLA-B27 positive, compared with a detected level in the 
general population of 8%. In black Americans the number with AS found to be 
HLA-B27 positive is less at 60%, but this accords with the reduced incidence 
in the general population of HLA-B27 of 4% [1].  
 
(The association between AS  and  HLA  B27  is  very  strong  indeed.  There  are 
many other papers supporting this and HLA B27 is tested clinically in cases of 
suspected AS. See refs. 9 and 10). 
 
As  a  group  the  spondyloarthropathies,  including  AS,  can  be  triggered  by 
certain  bacterial  and  viral  infections.  Enterobacteria  species  have  been 
variously  implicated.  It  has  been  shown  that  antibodies  to  certain  strains  of 
Klebsiella  react  very  specifically  with  cells  from  about  80%  of  B27-positive 
patients  with  AS,  but  not  with  B27-positive  cells  from  unaffected  individuals. 
This  may  be  the  result  of  a  Klebsiella-derived  factor  modifying  either  B27  or 
some B27-associated receptor. 
 
Other  findings  suggesting  a  gut-derived  factor  are  the  high  frequency  of 
subclinical  ileitis  (found  on  ileocolonoscopy)  in  patients  with  peripheral  joint 
disease, elevation of serum IgA and a noted association of AS with ulcerative 
colitis, Crohn’s disease and Whipple’s disease [1]. 
 
In  first  degree  relatives  who  are  B27-positive  the  risk  of  developing  AS  is 
about  1  in  3,  which  contrasts  with  the  risk  in  the  general  population  of  2%. 
Although  this  increase  supports  a  genetic  basis  there  is  lack  of  consistent 
concordance  in  twins,  suggesting  that  environmental  factors  may  also  be 
operative. 
 
EBM Ankylosing Spondylosis 
Version: 2b (draft) 
MED S2 CMEP~0049(j) 
 
 
 
Page  2 
 

 
Medical Services  
 
Prevalence is variably quoted as between 0.02% and 0.22% of the population 
[2] with a male : female ratio of 6 :1 at age 16 yrs. decreasing to 2 :1 at age 30 
yrs. It is, in general, much less common in dark skinned races. 
 
 
 
EBM Ankylosing Spondylosis 
Version: 2b (draft) 
MED S2 CMEP~0049(j) 
 
 
 
Page  3 
 


 
Medical Services  
 
2.  Diagnosis 
2.1  Common symptoms and signs 
 
  The  clinical  diagnosis  of  AS  is  critically  dependent  on  sacrolliac  joint 
involvement  and  the  radiological  appearance  of  these  joints.  The  X-ray 
grading is given below with the New York criteria. The ypical presentation 
in  the  young  adult  is  insidious  onset  of  back  pain  and  stiffness.  Initial 
involvement of the sacro-iliac joint often produces pain that radiates to one 
or both buttocks and sometimes to the back of the knee or thigh. 
 
  Early  morning  low  back  pain  is  common.  This  often  wakens  the  patient 
from  sleep and  continues  to  cause  discomfort  until  the patient  rises  when 
relief is obtained with activity. 
 
  Pain  at other times of the  day  in  the  low  back,  buttocks  and  upper thighs, 
often from sacroiliitis, is similarly relieved by exercise and activity. 
 
  Most  patients  with  long  standing  AS  have  obvious  spinal  deformities  and 
bend only from the hips and shoulders when attempting to touch their toes. 
 
  AS occurs most commonly in young white males in their 20s, and onset is 
rarely seen over the age of 40 years. 
 
  “Bamboo” spine is a late radiographic finding (2). 
 
2.2  Confirming diagnosis 
 
Diagnostic  criteria  were  first  proposed  in  Rome 
in  1961,  and  although  they  included  sacro-iliac 
joint  X-rays  the  interpretation  of  these  was 
found not to be satisfactory.  
 
A  grading  system  was  developed  and  the 
recommendations of this led to a revision of the 
Rome  criteria  in  New  York  in  1966,  with 
subsequent modifications again in 1984. 
 
EBM Ankylosing Spondylosis 
Version: 2b (draft) 
MED S2 CMEP~0049(j) 
 
 
 
Page  4 
 


 
Medical Services  
 
2.2.1  MODIFIED NEW YORK CRITERIA 1984 (1) 
1. Low back pain of at least thress months duration improved by exercise 
and not relieved by rest. 
2. Limitation of movement of the lumbar spine in saggital and frontal planes. 
3. Chest expansion decreased relative to normal values for age and sex. 
4. Bilateral sacroiliitis grade 2-4. 
5.  Unilateral sacroiliitis grade 3-4.  
 
Definite AS if 4. or 5. and one of 1 – 3 is present. 
 
(X-ray grading :  1 = suspicious 
                           2 = minimal abnormality 
                           3 = unequivocal abnormality 
                           4 =severe abnormality, total ankylosis) 
 
The ESR is mildly elevated in most patients as are other 
active  phase  reactants  such  as  serum  IgA  levels.  A 
positive test for HLA-B27 is usual but not specific. 
 
Notably  negative  are  tests  for  both  rheumatoid  factor  and  antinuclear 
antibodies. 
2.3  Differential Diagnosis 
2.3.1  Herniated intervertebral disc  
The effects of this condition are limited to the spine and there are no systemic 
manifestations  such  as  malaise  or  weight  loss.  All  laboratory  tests,  including 
ESR, are normal. It may be confirmed by CT or MRI scanning. 
2.3.2  DISH syndrome  
This  condition  (diffuse  idiopathic  skeletal  hyperostosis)  may  resemble  AS 
clinically and on x-ray, and present with spinal pain, stiffness and loss of spinal 
movement.  However,  when  it  occurs  in  men  over  50  years,  the  sacro-liliac 
joints  are  not  involved  and  there  is  no  link  to  HLA-B27.  The  ESR  is  also 
normal. 
2.3.3  Reiter’s syndrome 
Criteria  have  been  proposed  for  the  definition  of  Reiter’s  syndrome  as  an 
episode  of  peripheral  arthritis  of  more  that  one  month’s  duration  with 
nonbacterial urethritis or cervicitis. 
 
EBM Ankylosing Spondylosis 
Version: 2b (draft) 
MED S2 CMEP~0049(j) 
 
 
 
Page  5 
 

 
Medical Services  
 
2.3.4  Psoriatic Arthritis 
Psoriatic  arthritis  affects  both  peripheral  and  axial  joints.  In  general  there  is 
good correlation between kin activity and joint involvement. In more that half of 
the  cases  skin  involvement  appears  first.  Males  and  females  are  affected  in 
equal numbers. Sacroiliitis is seen in 25 % to 40% of patients (“). The clinical 
course  of  psoriatic  arthritis  appears  to  be  less  disabling  than  that  of  AS  and 
the  presence  of  HLA-B27  does  not  appear  to  influence  disease  progression. 
Although  patients  with  psoriatic  arthritis  have  radiologic  progression,  this 
process often remains clinically silent and may not compromise spinal mobility. 
 
 
EBM Ankylosing Spondylosis 
Version: 2b (draft) 
MED S2 CMEP~0049(j) 
 
 
 
Page  6 
 

 
Medical Services  
 
3.  Treatment 
There  is  no  specific  therapy.  Management  is  aimed  at  relieving  pain  and 
inflammation and maximising function through physical therapy and exercise. 
Dry  and  wet  heat  in  combination  with  exercise  directed  towards  the 
preservation  of  functional  posture,  joint  mobility  and  muscular  strength  are 
useful. Despite medical management, the spine usually fuses in patients with 
ankylosing spondylitis and one of the goals of therapy is to ensure that fusion 
occurs in the most functionally acceptable position possible. 
3.1  Nonsteroidal anti-inflammatory drugs  
Are  the  cornerstone  of  drug  therapy.  Indomethicin  (or  another  drug  of  the 
indole  group),  tolmetin  or  sulindac  are  the  NSAIDS  of  choice.  Entheses, 
particularly, become much less tender after one week’s therapy. 
3.2  Phenylbutazone  
Has  a  place  in  AS  resistant  to  other  NSAIDs.  Because  of  its  potentially 
devastating side effect, haematologic parameters must be closely monitored. 
3.3  Methotrexate  
Has been used with promising results in patients with a more sever course of 
disease (2). 
3.4  Sulphasalazine  
Is  reserved  for  those  with  active  peripheral  joint  involvement  which  has 
progressed  despite  other  local  measures,  including  intra-articular  joint 
injections. 
 
EBM Ankylosing Spondylosis 
Version: 2b (draft) 
MED S2 CMEP~0049(j) 
 
 
 
Page  7 
 


 
Medical Services  
 
4.  Prognosis 
4.1  Life expectancy 
 
Survival  in  patients  with  AS  is  close  to  normal.  Deaths  are  usually  due  to 
cardiac involvement or fractures of the cervical spine. Mortality is estimated to 
be  about  6%.  Radiotherapy  to  the  spine  is  no  longer  used  as  a  treatment 
modality,  but  those  who  were  treated  in  this  way  demonstrate  a  two-thirds 
excess  mortality  with  a  five  fold  increase  indeaths  due  to  leukaemia,  and  a 
60% increase in carcinoma within the irradiated field. 
4.2  Course of condition 
 
The majority of patients do well, with about 
90%  either  fully  independent  or  minimally 
disabled.  Overall  40%  develop  severe 
spinal  restriction,  with  the  early  onset  of 
peripheral arthritis or iritis being associated 
with 
more 
severe 
spinal 
restriction. 
Occasionally  the  course  is  severe  and 
progressive, 
resulting 
in 
pronounces 
incapacitating deformities.  
 
The longer-term prognosis is best determined after ten years of disease. 74% 
of  those  with  mild  restriction  after  ten  years  do  not  develop  hip  involvement 
within the first ten years appear to retain normal hips thereafter. 
 
A  review  in  1986  of  100  patients  with  AS  of  at  least  five  years  duration  (7) 
confirmed  that  84%  were  in  employment,  with  24%  reporting  enforced 
changes of job due to the disease. Overall 9% considered they had required to 
take less satisfactory employment. 18% of those reviewed were registered as 
disabled. 
 
Difficulties  with  six  activities,  bending,  lifting,  using  a  vacuum  cleaner, 
gardening, painting walls and painting ceilings were assessed and graded 0-3 
(where  0  =  no  difficulty,  3  =  cannot  do.  A  composite  score  of  over  15  being 
accepted  as  evidence  of  gross  impairment).  On  the  basis  22%  were 
considered disabled for day-to-day activities with peripheral joint involvement a 
significant factor.  
 
The  effects  of  loss  of  spinal  mobility  were  most  clearly  demonstrated  by 
activities  required in  driving.  All  round vision,  reversing and reaching controls 
were reported as causing difficulties. 
EBM Ankylosing Spondylosis 
Version: 2b (draft) 
MED S2 CMEP~0049(j) 
 
 
 
Page  8 
 


 
Medical Services  
 
 
Other  reported  studies  confirm  inability  to 
continue  in  work  as  affecting  30%  of  patients, 
and  good functional  progress  after  ten  years  of 
disease in 75% of those affected (8).  
 
 
EBM Ankylosing Spondylosis 
Version: 2b (draft) 
MED S2 CMEP~0049(j) 
 
 
 
Page  9 
 

 
Medical Services  
 
5.  Main Disabling Effects 
Ankylosing  spondylitis  affects  primarily  the  axial  skeleton  although  peripheral 
joints  may  be  involved  at  sometime  during  the  course  of  the  disease.  Once 
limitation of spinal movement begins, it progresses to involve movements in all 
planes, including lateral flexion as well as forward flexion and extension. There 
is frequently flattening of the lumbar lordosis. With more advances disease a 
thoracic  kyphosis  develops  with  restriction  of  thoracic  rotation  and  chest 
expansion. In advanced and severe cases cervical spine movements are also 
restricted in all planes with dramatic limitation of lateral flexion. 
 
Most  patients  with  long  standing  disease  have  obvious  spinal  deformity  and 
bend only from their hips and shoulders when attempting to touch their toes. 
The  combination  of  the  thoracic  and  cervical  stiffness  may  lead  to  difficulties 
with forward vision or marker hyperextension of the cervical spine. 
 
Peripheral  arthritis  generally  involves  the  larger  joints  with  the  hip  and 
shoulder  most  frequently  involved  followed  by  the  knee,  ankle  and 
metatarsophalangeal joints. It occurs at some time in the course of the disease 
in  60%  of  patients  [3].  This  is  an  inflammatory  arthritis  with  elevated  white 
blood cell counts in the joint fluid.  
 
X-rays may show erosive changes or new bone formation and bony ankylosis 
in 30% of those people who develop peripheral arthiritis. New bone formation 
or  ankylosis  does  not  occur  in  rheumatoid  arthritis  (4).  Episodes  of  arthritis 
occur in flares which tend to persist for at least one month. However only 28% 
of  the  patients  with  arthritis  had  recurrent  flares  and  in  most  instances  the 
flares were many years apart (3).  
 
Calcifications of the ligamentous bridges are the hallmark of AS in the cervical, 
thoracic  and  lumbar  vertebrae.  The  apophyseal  joints  fuse  and  the  normal 
curvature  of  the    spine  and  configuration  of  the  vertebral  bodies  is  lost.  This 
process leads to a rigid spine which is prone to injury, especially fracture. 
 
The  spondylitic  spine  also  tends  to  be  osteoporotic  which  results  in  an 
increased tendency to injury, even as the result of apparently trivial trauma.  
 
Ankylosis of the thoracic spine can lead to fixation of costovertebral junctions 
and kyphosis. This usually causes slight changes in pulmonary function. Total 
lung capacity is usually preserved but vital capacity is frequently decreased to 
65% to 88% of predicted normal range (5). Diaphragmatic compensation, even 
in  advanced  cases of thoracic fixation,  maintains  relatively  normal pulmonary 
function.  Patients  with  AS  have  decreased  exercise  tolerance  that  correlated 
with  the  decrease  in  vital  capacity.  As  patients’  lifestyle  and  level  of  activity 
also  correlates with exercise tolerance, affected individuals should participate 
in  a  regular  exercise  programme  to  maintain  exercise  tolerance.  Treatment 
EBM Ankylosing Spondylosis 
Version: 2b (draft) 
MED S2 CMEP~0049(j) 
 
 
 
Page  10 
 

 
Medical Services  
 
with anti-inflammatory agents does not alter pulmonary function. 
 
Fibrotic  changes  in  the  upper  lung  lobes  is  reported  in  30%  of  patients  (2). 
This abnormality generally appears late in the course of the disease, often in 
the  absence  of  any  painful  symptoms  of  underlying  skeletal  disease  and  is 
usually  asymptomatic.  Its  appearance  does  not  seem  to  correlate  with  the 
severity of ankylosis [5]. In 1.3% of a large study, progression to cavitation or 
bulla  formation  was  seen  with  secondary  infection  with  aspergillus  leading  to 
cough and significant haemoptysis. 
 
Enthesopathy  occurs  particularly  at  the  heel  at  the  insertions  of  the  plantar 
fascia,  and  the  Achilles  tendon  to  the  calcaneum.  This  enthesopathy  is 
associated  with  pain,  tenderness  and  swelling.  It  can  also  occur  at  the  iliac 
crests, ischial tuberosities and greater trochanters. 
 
Acute  anterior  uveitis  occurs  at  any  time  in  the  course  of  the  disease  and  is 
seen  in  up  to  20%  of  patients.  It  manifests  as  a  painful;  red  eye  with  altered 
vision.  Either  eye  may  be  affected  in  separate  episodes  but  simultaneous 
involvement is uncommon. 
 
Asymptommatic cardiac disease may occur in 20% to 30% of affected patients 
as  a  sub-clinical  aortitis  or  ECG  documented  abnormality  in  the  aortic  root. 
However, symptomatic and detectable aortic valve incompetence or dilatation 
of  the  ascending  aorta  occurs  in  up  to  10%  of  affected  patients  with  the 
incidence gradually increasing with duration of disease (5). 
 
Neurological problems, other than those associated with fractures, may result 
from  atlantoaxial  subluxation.  Chronic  arachnoiditis  may  accompany  cauda 
equina  syndrome  with  loss  of  function  in  the  legs  and  disturbance,  and 
incontinence, of bladder and bowel function. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EBM Ankylosing Spondylosis 
Version: 2b (draft) 
MED S2 CMEP~0049(j) 
 
 
 
Page  11 
 

 
Medical Services  
 
6.  References 
[1] Khan MA et al.  
Ankylosing spondylitis and other spondyloarthropathies.  
Rheum Dis Clin North Am. 1990 Aug; 87: 140-147 
[2] Espinoza LR.  
Spondyloarthropathies 
Lippincotts Prim Care Pract. 1998 Jan; 2(1): 81 – 86 
[3] Ginsburg WW. et al. 
Peripheral arthritis in ankylosing spondylitis. A review of 290 patients followed up 
for more than 20 years. 
Mayo Clin Proc. 1983 Sept; 58(9): 593 - 596  
[4] Lisse JR. 
Ankylosing spondylitis. An optimistic outlook. 
Postgrad Med. 1989 Jul; 86(1): 147 –148 
[5] Tanoue LT. Pulmonary involvement in collagen vascular disease: a review of 
the pulmonary manifestations of the Marfan syndrome, ankylosing spondylitis, 
Sjögren’s syndrome and relapsing polychondritis. 
J Thoracic imaging. 1992 Mar; 7(2): 62 –77 
[6] Bakker C. et al.  
Measures to assess ankylosing spondylitis: Taxonomy, review and 
recommendations.  
J Rheumatol. 1993 Oct; 20(10): 1724 – 1730 
[7] Wordsworth BP. et al. 
A review of 100 patients with ankylosing spondylitis with particular reference to 
socio-economic effects.  
Br J Rheumatol. 1986 May; 25(2): 175 – 180 
[8] Rigby AS.  
Review of U.K. data on the rheumatic diseases - 5 Ankylosing spondylitis. 
Br J Rheumatol. 1991 Feb; 30(1): 50 – 53 
[9] Brown MA, Pile KD, et al 
HLA class I associations of ankylosing spondylitis in the white population in the United 
Kingdom 
Ann Rheum Dis 1996 Apr 55:268-70 
[10] van der Linden SM, et al 
The risk of developing ankylosing spondylitis in HLA-B27 positive individuals. A comparison 
of…. 
Arthritis Rheum 1984 Mar 27:241-9 
EBM Ankylosing Spondylosis 
Version: 2b (draft) 
MED S2 CMEP~0049(j) 
 
 
 
Page  12