Quantitative magnetic resonance imaging (MRI) was used to assess global and regional cerebral volumes in patients with a clinical diagnosis of subcortical vascular dementia (VD) and Alzheimer’s disease (AD). Whole brain volume, cerebrospinal fluid volume, volumes of the temporal, frontal and parietal lobes, the cerebellum and the amygdala-hippocampus complex were determined using a personal computer-based software. Seventeen patients with VD, 22 patients with AD and 13 healthy controls were included. Analysis of covariance using age as covariate demonstrated significant mean differences between controls and dementia groups with respect to all morphological parameters. However, apart from the volume of the cerebellum no significant volumetric differences were found between VD and AD. These results indicate that MRI-based volumetry allows differentiation between AD or VD from normal controls and that measurement of cerebellar volume may be of use to separate vascular and degenerative dementia. However, since the distribution of cerebral atrophy in both dementia groups is very similar, it is suggested that the atrophic changes are not specific to the underlying cause but rather reflect the selective vulnerability of neuronal structures. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

Quantitative magnetic resonance imaging (MRI) was used to assess global and regional cerebral volumes in patients with a clinical diagnosis of subcortical vascular dementia (VD) and Alzheimer’s disease (AD). Whole brain volume, cerebrospinal fluid volume, volumes of the temporal, frontal and parietal lobes, the cerebellum and the amygdala-hippocampus complex were determined using a personal computer-based software. Seventeen patients with VD, 22 patients with AD and 13 healthy controls were included. Analysis of covariance using age as covariate demonstrated significant mean differences between controls and dementia groups with respect to all morphological parameters. However, apart from the volume of the cerebellum no significant volumetric differences were found between VD and AD. These results indicate that MRI-based volumetry allows differentiation between AD or VD from normal controls and that measurement of cerebellar volume may be of use to separate vascular and degenerative dementia. However, since the distribution of cerebral atrophy in both dementia groups is very similar, it is suggested that the atrophic changes are not specific to the underlying cause but rather reflect the selective vulnerability of neuronal structures. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

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Verhaltensstörungen bei Demenz sind von zentraler klinischer Bedeutung. Zur Beurteilung solcher Phänomene liegen eine Anzahl standardisierter Beobachtungsbögen vor. Problematisch sind diese Skalen im Hinblick auf ihre Reliabilität bei der Anwendung durch Angehörige und Pflegende. Wir schlagen daher die aktometrische Darstellung von motorischer Aktivität, wie sie etwa aus der Schlafforschung bekannt ist, vor. In dieser Dissertation wurde zunächst die Reliabilität und konkurrente Validität der Messung von motorischer Unruhe bei Demenz mittels eines aktometrischen Gerätes untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die aktometrische Messung von Verhaltensstörungen eine valide und reliable Methode auch bei schwerer Demenz darstellt. Im zweiten Teils dieser Arbeit wurde unter quasiexperimenteller Kontrolle von Modulatoren der circadianen Rhythmizität Unterschiede der circadianen Rhythmik zwischen vaskulärer Demenz und Demenz vom Alzheimer-Typ untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, dass es bei Patienten mit Demenz vom Alzheimer-Typ und bei Patienten mit vaskulärer Demenz in Abhängigkeit von der motorischen AktivitŠt zu einer charakteristischen Phasenverschiebung der circadianen Rhythmik kommt. Dieser Zusammenhang ist jedoch bei Alzheimer-Demenz, bei der von einer neurobiologischen Störung des suprachiasmatischen Nukleus ausgegangen werden kann, stärker ausgeprägt. Dieses Befundmuster unterstützt theoretische Modelle der circadianen Rhythmik und ihrer Störung bei Demenz und legt nahe, dass der suprachiasmatischen Nukleus bei Demenz vom Alzheimer-Typ eine zentrale Rolle bei der circadianen Regulation des Verhaltens einnimmt. / Behavioural signs and symptoms in dementia are of central clinical significance. There are a number of standardised rating scales available for the assessment of motor phenomena in dementia. However, there is no objective method of assessing these symptoms. In addition, the reliability of these scales, especially when used by caregivers from within families, has been questioned. In order to overcome this flaw, we propose the use of an actometric device for assessing behaviour motor symptoms in dementia. In the first part of this dissertation we assessed the reliability and the concurrent validity of an actometric device against two behavioural scales. Results show satisfactory validity and good reliability of this method. In the second part of this dissertation, we reanalysed data from our validation study, investigating whether the pattern of circadian rhythm disturbances is different in patients suffering from Alzheimer disease and patients suffering from vascular dementia, controlling experimentally for the severity of behaviour disturbances. With regards to circadian motor activity, we found increased nocturnal activity and fragmentation of diurnal rhythm in both groups. In patients showing an equal severity of behaviour disturbances, the phase-delay of the rest-activity rhythm was delayed in patients with Alzheimer disease as compared to patients with vascular dementia. These findings suggest that, in Alzheimer disease, structural changes in the SCN might induce disturbance in the circadian pacemaker, leading to a phase shift in the circadian rhythm. The differential pattern of rhythm disturbance found in this study could be indicative of different processes involved in sleep disorders in the dementias.

Demenzformen sind in Deutschland und in der Welt eine der verbreitetsten Erkrankungen der Bevölkerung des hohen Alters, welche mit hohem medizinischem Aufwand und hohen Kosten verbunden sind sowie mit einer hohen psychischen Belastung sowohl für die Patienten als auch für deren Angehörigen und des betreuenden medizinischen Personals einher geht. Daher ist eine schnelle und zuverlässige Diagnosestellung wichtig, wofür Testverfahren mit hoher Sensitivität und Spezifität erforderlich sind. Es muss eine klare Differenzierung zwischen den Demenzarten wie des Alzheimertyps, des vaskulären Typs, des Mischformtyps und weiteren Formen sowie den sekundären Demenztypen möglich sein. Die klinisch relevanten Methoden zur Erfassung der Demenz sind neben der Erhebung einer spezifischen Anamnese und des klinisch neurologischen Status, bildgebenden Verfahren und die Anwendung neuropsychologischer Testverfahren. Des Weiteren gehören Blut- und Liquoruntersuchungen zum Diagnostikspektrum. Der MMSE unterscheidet signifikant zwischen dementen und nicht dementen Patienten, daher musste eine vorgesehene Kontrollgruppe negiert werden, da kein signifikanter Unterschied des Demenzschweregrads zu den eingeschlossenen dementen Patienten bestand. In dieser retrospektiv ausgewerteten, anonymisierten Studie wurden immunologische Blutparameter untersucht, die eine Differenzierung zwischen der Alzheimer-Demenz, der vaskulären Demenz und dem Mischtyp ermöglichen sollten. Zur Überprüfung des Ergebnisses ist der HIS sehr gut geeignet, da er signifikant zwischen den drei Demenzformen separiert. In der Bildgebung finden sich signifikante Unterschiede zwischen der vaskulären Demenz zur Alzheimerdemenz bezogen auf ausgeprägte Stenose in arteriellen Gefäßen und daraus resultierende mikro-/makropathische Veränderungen und dadurch sich entwickelnde fokalneurologische Defizite sowie Schlaganfälle. Wohingegen eine Kombination aus allgemeiner und regionaler Atrophie signifikant häufiger bei Patienten mit Alzheimer- auftreten als bei Patienten mit vaskulärer Demenz. Die grundlegende Hypothese bestand darin, dass aktivierte autoreaktive T-Zellen die BlutHirn-Schranke passieren können und die Mikroglia aktivieren und damit eine immunotoxische Immunantwort erzeugen. Dies führt zu einer überschießenden Apoptose mit dadurch bedingtem Zelluntergang. Für den Nachweis einer entsprechenden Immunreaktion wurden die Moleküle CD 25, CD 54, CD 95 und das Annexin-V im peripheren Blut bestimmt und mit den üblichen Demenzdiagnostikverfahren verglichen. Dabei ist eine signifikante Trennung zwischen den Patienten mit Alzheimer Demenz bezogen auf das CD 25 und das Verhältnis CD25*10/CD95*10 gegenüber der vaskulären Demenz zu sehen. Die Lymphozyten 95 kommen signifikant häufiger im Blut der Patienten mit vaskulärer Demenz vor gegenüber der AD. Bei den anderen Parametern finden sich keine signifikanten Unterschiede. Mittels der genannten Punkte lässt sich eine gute Differenzierung zwischen Alzheimerdemenz und vaskulärer Demenz vornehmen. Dies muss mittels weiterer Studien und einer größeren Patientenzahl sowie Kontrollgruppe validiert werden.:Abkürzungsverzeichnis 5 1. Wissenschaftliche Aufgabenstellung und Zielsetzung 12 2. Einführung zur Thematik 13 2.1 Epidemiologie 13 2.2 Diagnostik 23 2.3 Therapie 42 3. Problemstellung 47 3.1 Immunologische Testmethodik 47 4. Material und Methoden der Patienten 59 4.1 Statistische Grundlagen 60 5. Ergebnisse 63 5.1 Patienten und klinische Diagnosezuordnung 63 5.2 Diagnosegruppen 64 5.3 Immunologischer Bluttest 80 5.4 Modell Alzheimer- zu vaskulärer Demenz 90 5.5 Zusammenfassung Blutuntersuchung 92 5.6 Zusammenfassende Ergebnisstabelle 93 6. Diskussion 95 6.1 Demographischen Variablen 95 6.2 Klinik 96 6.3 Neuropsychologische Testverfahren 97 6.4 Apparative Diagnostik (Ultraschall, CT, MRT, PET) 97 6.5 Immunologie 99 7. Zusammenfassung 103 8. Summary 105 9. Abbildungsverzeichnis 106 10. Tabellenverzeichnis 108 11. Literaturverzeichnis 110 12. Danksagung 128

Einleitung Mit dem zunehmenden Anteil älterer Menschen an der Bevölkerung rücken altersassoziierte Erkrankungen wie die Demenz immer stärker in den Fokus. Die zerebrale Mikroangiopathie (cerebral small vessel disease, CSVD) aus der Gruppe der vaskulären Demenzen zählt nach der Alzheimerdemenz (AD) zu den häufigste Erkrankungen dieser Gruppe und beeinträchtigt in ihrer häufigsten Form (subkortikale arteriosklerotische Enzephalopathie, SAE; syn. M. Binswanger) insbesondere subkortikale Funktionen wie das Ausführen mehrteiliger zielgerichteter Handlungen (Exekutivfunktionen) und visuomotorische Geschwindigkeit. Zugrunde liegend sind zerebrale Durchblutungsstörungen, welche sich bilddiagnostisch (bevorzugt MRT) als sogenannte White Matter Lesions (Marklagerläsionen) zeigen. Nicht selten sind diese und liquorchemische Hinweise auf eine Alzheimerdemenz im Sinne einer Mischdemenz (MD, hier CSVD+) koexistent. Eine klinische Differentialdiagnose ist durch die große Variabilität der neuropsychologischen Defizite bei Patienten mit zerebraler Mikroangiopathie häufig erschwert. Zielsetzung / Methoden Ziel dieser Arbeit war es demzufolge, weitere Erkenntnisse über die neuropsychologischen Ausfallprofile zu gewinnen und neue differentialdiagnostische Optionen zu den genannten Demenzformen zu erproben. Zu diesem Zweck wurden 89 Patienten mit White Matter Lesions in der MRT rekrutiert und mit Hilfe des MMST (&lt;/≥ 28 Punkte) in neuropsychologisch unauffällige (Kontrollgruppe, n = 37 Patienten) und kognitive beeinträchtigte Patienten unterteilt. Letztere wurden durch Untersuchung auf alzheimertypische Liquorparameter (Aβ-Quotient (Aβ1-40/Aβ1-42) und/oder Aβ1-42) nochmals in die beiden Untersuchungsgruppen Gruppe 1 CSVD (n = 22 Patienten) und Gruppe 2 CSVD+ (n = 29 Patienten) unterteilt. Alle Patienten wurden einer ausführlichen neuropsychologischen Evaluation (CAMCOG, Clox-Test, Trailmaking-Test, Boston Naming Test) unterzogen und die MRT-Bilder wurden mit Hilfe der Scale for Age-Related White Matter Lesions (ARWMC) ausgewertet. Als mögliches neues differentialdiagnostisches Hilfsmittel wurde der CAMCOG-Quotient (Gedächtnis/Exekutivfunktionen) auf seine Aussagekraft untersucht. Um mögliche Einflussfaktoren auf die kognitive Leistungsfähigkeit zu identifizieren, wurden Alter, Ausbildungszeit, Ausmaß der White Matter Lesiosns (ARWMC) und Geschlecht diesbezüglich untersucht. Ergebnisse Die Untersuchungsgruppen (CSVD, CSVD+) und die Kontrollgruppe unterschieden sich signifikant im Bereich des Alters und der Ausbildungszeit. Die Gruppen CSVD und CSVD+ ließen sich lediglich im Mini-Mental-Status-Test (p = 0,044) von einander unterscheiden. In Bezug auf die Belastung mit White Matter Lesions (ARWMC) bestanden zwischen allen drei Gruppen keine signifikanten Unterschiede. Beide Untersuchungsgruppen zeigten deutliche kognitive Einschränkungen und ließen sich in jedem der durchgeführten neuropsychologischen Tests von der Kontrollgruppe unterscheiden. Jedoch zeigten sich vereinzelt auch in der Kontrollgruppe eindeutig pathologische Ergebnisse, die im MMST nicht erfasst worden waren. Zwischen den beiden Untersuchungsgruppen waren lediglich in Clox1 (p = 0,033) und dem neu entwickelten CAMCOG-Quotient (p < 0,01) Unterschiede feststellbar. Letzterer erzielte für die Detektion einer möglichen zusätzlichen Alzheimerdemenz bei einem Cutoff <1,18 eine Sensitivität von 61% und einer Spezifität von 81%. Bei der Untersuchung möglicher Einflussfaktoren auf die kognitive Leistungsfähigkeit konnte für ein höheres Alter ein negativer Effekt nachgewiesen werden. Bei ausreichender Stichprobengröße war eine längere Ausbildungszeit mit besseren Ergebnissen korrelierbar. Dahingegen waren für das Geschlecht und auch das Ausmaß der White Matter Lesions keine eindeutigen Korrelationen mit niedrigeren Testergebnissen festzustellen. Für den CAMCOG-Quotienten konnten für die Anwendung bei kognitiv eingeschränkten Patienten keine Einflussfaktoren identifiziert werden. Zusammenfassung Erwartungsgemäß waren in den beiden Untersuchungsgruppen deutliche kognitive Defizite feststellbar, wobei in fast allen durchgeführten Tests die Gruppe CSVD+ die schlechteren Ergebnisse erzielte. Statistische Signifikanz erreichte dies jedoch lediglich in einem durchgeführten Standardtest, was zeigt, dass Patienten mit reiner zerebraler Mikroangiopathie und einer Mischform bei gleichzeitiger Alzheimerdemenz anhand einer neuropsychologischen Untersuchung nur schwer von einander unterscheidbar sind. In dieser schwierigen differentialdiagnostischen Frage bietet der neu entwickelte CAMCOG-Quotient ein gutes Hilfsmittel. Von den hier untersuchten Einflussfaktoren auf die kognitiven Fähigkeiten der Patienten hatte lediglich das Alter einen eindeutig negativen Einfluss. Dieser war für den CAMCOG-Quotient nicht nachweisbar, womit dieser altersunabhängig eingesetzt werden kann. Als interessanten und klinisch relevanten Nebenaspekt zeigte sich bei dieser Arbeit, dass der MMST als Screeningtest bei Patienten mit White Matter Lesions kein ausreichendes Diagnostikum zum Ausschluss kognitiver Defizite darstellt.