Kognitive Defizite bei Morbus Parkinson und globale Hirnatrophie in der Bildgebung mittels Hirnparenchymsonographie

Abstract

Hintergrund: Der Morbus Parkinson geht neben den typischen Symptomen wie Rigor, Hypokinese und Tremor, mit vielen nicht-motorischen Symptomen einher. Ein für die Prognose nicht zu unterschätzender Faktor spielt dabei die dementielle Entwicklung der Erkrankten. Bisher gab es vor allem Studien, die eine Atrophie verschiedener Hirnareale mittels Magnetresonanztomographie nachwiesen und einen Zusammenhang mit der Abnahme der Kognition postulierten. Andere Arbeiten konnten durch bildgebende Verfahren eine Aufweitung der Hirnventrikel als Zeichen für eine globale Hirnatrophie bei Parkinson-Patienten darstellen und in Bezug zu einer dementiellen Entwicklung setzen. Eine Studie, in der die Weite der Ventrikel mithilfe der transkraniellen Hirnparenchym-Sonographie ausgemessen und daraufhin deren Korrelation zur Kognition bei Parkinson-Patienten geprüft wurde, liegt bislang nicht vor. Zielsetzung: Die Studie hat zum Ziel, die Korrelation zwischen der Weite des III. Ventrikels, gemessen mittels transkranieller Hirnparenchym-Sonographie, und der Kognition bei Parkinson- Patienten zu untersuchen. Ferner dient die Studie zur Untersuchung der Frage, ob Erkrankte mit einem pathologisch erweiterten III. Ventrikel ein höheres Risiko für eine Parkinson-Demenz haben und ob der sonographisch ausgemessene III. Ventrikel als potentieller Biomarker dienen kann. Methode: Es wurden insgesamt 94 Patienten mit einem diagnostizierten Morbus Parkinson im ambulanten als auch stationären Setting der neurologischen Universitätsklinik des Saarlandes rekrutiert. Nach der Erfassung anamnestischer Daten, wurden anhand einer standardisierten Testbatterie die unterschiedlichen kognitiven Fähigkeiten der Patienten untersucht. Motorische Einschränkungen der Patienten wurden mit der Unified Parkinson’s Disease Rating Scale (UPDRS) erfasst. Anschließend erfolgte die standardisierte Ausmessung des III. Ventrikels der Patienten mit einem Esaote MyLab Gold High-end Ultraschallgerät. Es wurden die Korrelationen sowohl der epidemiologischen und klinischen Daten als auch der Ergebnisse aus der neurologischen Testbatterie mit der Weite des III. Ventrikels erforscht. Zudem wurden Gruppenunterschiede bezüglich epidemiologischer und klinischer Faktoren zwischen den Patienten mit und ohne Parkinson-Demenz untersucht. Die Durchführung einer logistischen Regressionsanalyse, berücksichtigte dabei Einflüsse für die Entstehung einer Parkinson-Demenz (Alter, Ausbildungsdauer). Anhand von Receiver Operator Characteristics-Kurven konnten altersangepasste Trennwerte ermittelt werden, über dessen Wert ein Ventrikel als pathologisch vergrößert galt. Das Relative Risiko für eine Parkinson-Demenz bei Patienten mit pathologisch erweitertem Ventrikel wurde daraufhin mit der Odd’s Ratio berechnet. Ergebnis: Unter den epidemiologischen und klinischen Merkmalen der Patienten, korrelierte nur das Alter signifikant mit der Weite des III. Ventrikels. Für diverse Untertests der neuropsychologischen Testbatterie konnte eine signifikante Korrelation mit der Weite des III. Ventrikels festgestellt werden, auch unter Berücksichtigung von Alter, Geschlecht und Ausbildungsjahren. Im Gruppenvergleich zeigt sich, dass Patienten mit einer Parkinson-Demenz (PDD) signifikant weitere Ventrikel haben, als Patienten mit Morbus Parkinson und einer normalen Kognition (PDNC) (p=0,004; Patienten mit PDD:8,5 mm ± 3,0; Patienten mit PDNC: 6,2 mm ± 2,6). Zudem waren Patienten mit einer PDD signifikant älter als Patienten ohne eine Parkinson-Demenz (p<0,001; Patienten mit PDD: 74,8 Jahre ± 8,5; Patienten mit PDNC: 67,8 Jahre ± 9,1). PDD-Patienten hatten außerdem insgesamt weniger Bildungsjahre als die Parkinson-Patienten ohne Demenz (p=0,017; Patienten mit PDD: 11,1 Jahre ± 2,9; Patienten mit PDNC: 13,2 Jahre ± 3,4). Zwischen beiden Gruppen gab es keinen signifikanten Unterschied in Bezug auf motorische Einschränkungen, Erkrankungs- und Symptomdauer sowie das Ausmaß depressiver Symptome. Bei der durchgeführten Regressionsanalyse, in der das Alter und die Ausbildungsdauer mitberücksichtigt wurden, bestätigte sich erneut der statistisch signifikante Gruppenunterschied der Ventrikelweite zwischen Patienten mit und ohne PDD (p=0,044). Schließlich stellte sich heraus, dass das Risiko für eine PDD um das 4,5-fache erhöht war, wenn die Ventrikelweite über dem definierten altersangepassten Trennwert lag. Schlussfolgerung: Die mit der Hirnparenchym-Sonographie ausgemessene Weite des III. Ventrikels korreliert signifikant mit der Kognition von Parkinson-Patienten. Damit sind Schätzungen möglich, wie hoch das Risiko für eine PDD bei Patienten mit einem erweiterten dritten Ventrikel ist. Dieser Parameter stellt somit ein potentieller Biomarker für eine abnehmende Kognition bei Morbus Parkinson dar, welcher in einem schnellen, kostengünstigen und nichtinvasiven Verfahren bestimmt werden kann. Weitere Studien in longitudinalem Design und an größeren Kollektiven sind erforderlich um diesen Parameter zu validieren.

Background: Parkinson’s disease (PD) is accompanied by many non-motor symptoms in addition to the typical symptoms such as rigor, hypokinesis and tremor. The dementia development of the sufferers is a factor that cannot be underestimated for the prognosis. So far, there have been studies that demonstrated an atrophy of different brain areas using magnetic resonance imaging and postulated a connection with the decline in cognition. Other studies were able to illustrate the widening of the cerebral ventricle at Parkinson patients, by using imaging techniques, and were able to relate this to dementia development. A study has not yet been established, in which the width of the ventricle was measured by using transcranial brainparenchyma ultrasound (TCS), and thereupon, to illustrate its correlation to cognition of Parkinsonpatients. Objective: The aim of the study is to investigate the correlation between width of the third ventricle, measured by transcranial brainparenchyma ultrasound, and the cognition of patients with Parkinson’s disease. The study further examines whether patients with PD with pathologically enlarged third ventricles have a higher risk for Parkinson-dementia and whether the sonographically measured width of the third ventricle may serve as a biomarker. Methods: In this study, 94 patients have been investigated with diagnosed Parkinson’s disease at the Neurological University Medical Center of Saarland. The patients were recruited from the ambulance as well as from the stationary setting. Subsequent to the collection anamnestic data, the different cognitive abilities of the Patients were investigated by means of a standardized test battery. Motoric limitations were captured with Unified Parkinson’s Disease Rating Scale (UPDRS). Afterwards, the width of the third ventricle of the patients was measured with an Esaote MyLab Gold High-end ultrasound system (in a standardized manner). The correlation with third ventricle’s width has been investigated of both epidemiological and clinical data and the results of the test-battery. Moreover, group differences, related to epidemiological and clinical factors, were investigated between patients with and without Parkinson-dementia. The accomplishment of a logistic regression analysis has taken into account effects on the genesis of Parkinson-dementia (age, duration of education). By means of Receiver Operator Characteristics- Curves, age-adjusted release values were able to be determined, over the values of which a ventricle was considered to be pathologically enlarged. The relative risk of Parkinson-dementia for patients – in subject to pathologically dilated ventricles – was then calculated using the Odd’s Ratio. Results: Among patients’ epidemiological and clinical characteristics only age correlated with the III. ventricle’s width. For various sub-tests of the neuropsychological test battery, a significant correlation was identified with the third ventricle, also taking age, gender and duration of education into account. In the group comparison, it is shown that patients with Parkinson-dementia (PDD) have had significantly larger ventricles than those with Parkinson’s disease and normal cognition (PDNC) (p=0.004; patients with PDD: 8.5 mm ± 3.0; patients with PDNC: 6.2 mm ± 2.6). Besides, patients with PDD were significantly older than patients without Parkinson- dementia (p<0.001; patients with PDD: 74.8 years ± 8.5; patients with PDNC: 67.8 years ± 9.1). PDD-patients have had less years of education than Parkinson-patients without dementia (p=0.017; patients with PDD: 11.1 years ± 2.9; patients with PDNC: 13.2 years ± 3.4). There was no significant difference between the two groups in terms of motoric limitations, duration of illness and symptoms as well as the extent of depressive symptoms. The logistic regression analysis, considering age and duration of education, reconfirmed the statistically significant group difference in ventricular width between patients with and without PDD (p=0.044). Eventually, it has been proven that the risk of Parkinson-dementia was 4.5 times greater for patients, when the ventricle width exceeded the defined age-adjusted release value. Conclusion: The width of third ventricle measured with transcranial brainparenchyma sonography correlates significantly with the cognition of Parkinson-patients. Thereby, this makes it possible to estimate the risk of Parkinson-dementia when PDD-patients having a pathologically enlarged third ventricle. This parameter therefore represents a potential biomarker for a decreasing cognition in Parkinson’s disease being able to be determined in a fast, inexpensive and non-invasive procedure. Further studies in longitudinal design and with larger samples are required to validate this parameter.