Die Diagnose von Demenz ist ein komplexer Prozess, bei dem verschiedene Methoden zur Anwendung kommen. Bildgebende Verfahren des Gehirns spielen dabei eine entscheidende Rolle, um die Ursachen von kognitiven Beeinträchtigungen zu erkennen, andere Erkrankungen auszuschließen und die Art der Demenz zu bestimmen. Dieser Artikel beleuchtet die verschiedenen Gehirnscan-Methoden, die in der Demenzdiagnostik eingesetzt werden, von der Magnetresonanztomographie (MRT) bis zur Positronenemissionstomographie (PET).
Der erste Schritt: Der Hausarzt als Ansprechpartner
Im Falle von Gedächtnisproblemen oder anderen kognitiven Beeinträchtigungen ist der Hausarzt der erste Ansprechpartner. Er führt erste Untersuchungen durch und überweist den Patienten bei Bedarf an Spezialisten, wie z.B. eine Gedächtnisambulanz.
Neuropsychologische Testung: Die Erfassung kognitiver Fähigkeiten
Ein wichtiger Bestandteil der Demenzdiagnostik ist die neuropsychologische Testung. Hierbei werden verschiedene kognitive Funktionen wie Gedächtnis, Aufmerksamkeit, Sprache und andere höhere Hirnfunktionen untersucht. Die Tests werden in der Regel mit Stift und Papier oder am Computer durchgeführt.
Kurztests zur ersten Orientierung
Einfachere Untersuchungen umfassen Kurztests, bei denen beispielsweise drei Wörter vorgegeben werden ("Auto, Blume, Kerze"), gefolgt von einer Rechenaufgabe (z.B. von 100 sieben abziehen). Nach der Rechenaufgabe werden die Patienten gebeten, die drei Wörter zu wiederholen. Schwierigkeiten, sich die Wörter zu merken, können auf eine kognitive Beeinträchtigung hindeuten.
Ausführliche Gedächtnistests in der Gedächtnisambulanz
In spezialisierten Gedächtnisambulanzen werden ausführlichere Gedächtnistests durchgeführt. Ein Beispiel ist das Lernen von 15 Wörtern, die fünfmal hintereinander wiederholt werden müssen. Anschließend wird eine zweite Wortliste mit 15 Wörtern gelernt. Nach einer Pause von 20 Minuten wird erneut nach der ersten Wortliste gefragt.
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Bildgebende Verfahren: Ein Blick ins Gehirn
Die bildgebende Hirnuntersuchung gehört bei der Abklärung von Patienten mit Demenzerkrankungen zum Standard. Sie ermöglicht es, andere Erkrankungen, die mit kognitiven Störungen einhergehen, wie Durchblutungsstörungen, Entzündungen und Tumorerkrankungen, zuverlässig zu erkennen. Zudem liefern sie wichtige Informationen über die Struktur und Funktion des Gehirns.
Magnetresonanztomographie (MRT): Das Standardverfahren
Die Magnetresonanztomographie (MRT) ist heute das Standardverfahren der Bildgebung bei Demenz. Sie liefert äußerst genaue Schnittbilder des Gehirns ohne Strahlenbelastung.
Die Durchführung einer MRT-Untersuchung
Bei der Untersuchung liegt der Patient auf dem Rücken in einer Röhre, während das Gerät laute Klopfgeräusche erzeugt. Um den Komfort zu erhöhen, erhalten die Patienten einen Gehörschutz oder Kopfhörer. Eine MRT-Untersuchung dauert in der Regel 20 bis 30 Minuten. Während dieser Zeit ist es wichtig, möglichst still zu liegen, damit die Bilder nicht verwackeln. Über eine Gegensprechanlage ist man die ganze Zeit mit dem Fachpersonal verbunden.
Der Blick auf den Hippocampus
Besonders aufschlussreich sind MRT-Bilder beim Blick auf den Hippocampus, eine Hirnregion, die bei Menschen mit Alzheimer schon in einem frühen Stadium schrumpft.
KI-gestützte MRT-Volumetrie
Mit der Weiterentwicklung der Bildgebungstechnologie gewinnt die KI-gestützte MRT-Volumetrie zunehmend an Bedeutung. Diese moderne Methode nutzt KI-basierte Algorithmen zur präzisen Messung von Gehirnvolumina und ermöglicht eine objektive Quantifizierung von regionalen oder globalen Atrophien. Nach Abgleich der volumetrierten Hirnareale mit normativen Datenbanken werden die Ergebnisse anschaulich in Grafiken und Zahlenwerten dargestellt. Bei MRT-Verlaufskontrollen können durch den Vergleich zeitlicher Veränderungen der Hirnvolumina die Krankheitsdynamik besser erfasst und auch subtilere Veränderungen frühzeitig erkannt werden.
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MRT zur Therapieüberwachung bei Alzheimer
Mit der weltweit bereits in unterschiedlichen Ländern erfolgten Zulassung neuer Therapieverfahren für die Alzheimer-Demenz und der erwarteten Einführung in Europa gewinnt die MRT-Diagnostik an weiterer Bedeutung, da die monoklonalen Antikörper gegen Amyloidplaques (Lecanemab, Donanemab) ein regelmäßiges bildgebendes Monitoring der Patient*innen erfordern. Ein wichtiger Aspekt ist die Überwachung therapieassoziierter Veränderungen, die als ARIA (Amyloid-Related Imaging Abnormalities) bezeichnet werden. Diese umfassen sowohl ödematöse Veränderungen (ARIA-E) als auch mikrohämorrhagische Läsionen (ARIA-H), die als relevante potentiell Nebenwirkungen in den klinischen Zulassungsstudien beobachtet wurden.
Computertomographie (CT): Eine schnelle Alternative
Die Computertomographie (CT) arbeitet mit Röntgenstrahlen und erzeugt so detaillierte Schichtaufnahmen des Kopfes. Sie dauert nur wenige Minuten und ist völlig geräuschlos. Für Menschen mit Platzangst oder Unruhe ist sie daher oft angenehmer.
Positronen-Emissions-Tomographie (PET): Die Visualisierung von Stoffwechselprozessen
Die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) ist mehr als ein Blick ins Gehirn: Sie zeigt, wie aktiv Nervenzellen arbeiten und ob sich krankhafte Proteine ablagern. Dafür werden schwach radioaktive Substanzen eingesetzt, die bestimmte Prozesse im Gehirn sichtbar machen.
Der Ablauf einer PET-Untersuchung
Technisch laufen alle PET-Untersuchungen ähnlich ab: Man bekommt eine schwach radioaktive Substanz gespritzt und liegt danach auf einer Liege, die langsam durch den PET-Scanner fährt. Der Unterschied liegt in der Substanz: Sie bindet entweder an Zucker, an Amyloid-Plaques oder an Tau-Fibrillen.
FDG-PET: Die Messung des Glukoseverbrauchs
FDG-PET macht sichtbar, wie gut Nervenzellen Zucker verwerten. Bei der Demenzdiagnostik kann die FDG-PET helfen, Bereiche mit reduziertem Glukosestoffwechsel zu identifizieren, was auf eine neuronale Dysfunktion hindeuten kann. Beim klassischen Morbus Alzheimer zeigt die FDG-PET bereits in frühen symptomatischen Erkrankungsstadien eine reduzierte FDG-Aufnahme im Bereich des posterioren Cingulums. Im weiteren Krankheitsverlauf zeigen dann auch der Precuneus sowie temporo-parietaler Assoziations-Kortex und auch Frontallappen eine reduzierte FDG-Aufnahme.
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Amyloid-PET: Der Nachweis von Amyloid-Plaques
Die Amyloid-PET macht das Amyloid-Eiweiß sichtbar, das sich im Gehirn von Patienten mit Alzheimer-Erkrankung ablagert. Damit kann eine Alzheimer-Erkrankung schon Jahre bevor das Hirnvolumen abnimmt erkannt werden. In der Frühdiagnostik der AD ist die Amyloid-PET der FDG-PET überlegen, da cerebrale Amyloid-Ablagerungen den FDG/PET- oder MRT-Veränderungen um Jahre vorausgehen.
Tau-PET: Die Visualisierung von Tau-Proteinen
Die Tau-PET macht das Tau-Protein sichtbar, das nicht nur bei der Alzheimer-Erkrankung auftritt, sondern auch bei einigen anderen neurodegenerativen Erkrankungen. Das Tau-Protein korreliert eng mit dem Krankheitsverlauf und erlaubt deswegen recht präzise Aussagen zum Stadium einer neurodegenerativen Demenz.
PET/CT: Die Kombination von Funktion und Anatomie
Die PET/CT ist ein leistungsfähiges diagnostisches Verfahren in der Demenzabklärung. Sie kombiniert die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) mit der Computertomographie (CT), wodurch gleichzeitig funktionelle und anatomische Informationen über das Gehirn gewonnen werden.
Neue einfache Frühwarnmethode?
Britische Forschende haben eine Methode entwickelt, die die Früherkennung deutlich verbessern könnte: einen Gehirnscan, der nur zehn Minuten dauert. Der Studie zufolge, die in der Fachzeitschrift "Nature Mental Health" erschienen ist, könnte der Gehirnscan der mit einer sogenannten funktionellen Magnetresonanztomografie, kurz fMRT, erstellt wird, eine Demenz mehrere Jahre vor dem Auftreten von Symptomen erkennen.
Veränderungen in bestimmten Hirnregionen
Für ihre Studie untersuchte das Team um Marschall Gehirnscans von 1100 Patientinnen und Patienten aus der UK Biobank. Diese wurden mithilfe einer fMRT durchgeführt, um Veränderungen im "Default Mode Network" (DMN) des Gehirns festzustellen. Anhand der Scans ordnete das Forschungsteam jedem Patienten und jeder Patientin einen individuellen Risikowert zu, der besagte, wie gefährdet sie waren, an Demenz zu erkranken. Diese Vorhersagen glichen sie anschließend mit den tatsächlichen medizinischen Daten der einzelnen Personen ab. Das Ergebnis: Ihr Modell konnte das Auftreten von Demenz bis zu neun Jahre vor der offiziellen Diagnose mit einer Genauigkeit von mehr als 80 Prozent vorhersagen.
Neurodegenerative Gehirnerkrankungen und ihre Diagnose
Neurodegenerative Gehirnerkrankungen sind Erkrankungen, die das Nervensystem betreffen und zu fortschreitendem Verlust von Nervenzellen im Gehirn führen. Symptome neurodegenerativer Gehirnerkrankungen können von Krankheit zu Krankheit variieren, aber sie umfassen häufig Gedächtnisverlust, Probleme mit der Bewegungskontrolle, Veränderungen der Persönlichkeit, Schluckbeschwerden und allgemeine körperliche Schwäche. Die Diagnose neurodegenerativer Gehirnerkrankungen erfordert in der Regel eine gründliche Anamnese, körperliche Untersuchungen und bildgebende Verfahren wie die Positronenemissionstomographie (PET).
Künstliche Intelligenz in der Demenzforschung
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat rund 1 Mio. Euro an Fördermitteln für ein Projekt zu Künstlicher Intelligenz des DZNE bewilligt. Unter der Leitung von Prof. Martin Reuter sollen Analysemethoden entwickelt werden, die eine schnellere und verbesserte Auswertung von MRT-Gehirnscans für die Demenzforschung ermöglichen. Durch das Projekt „DeepNI“ („Innovative Deep Learning Methoden für die Rechnergestützte Neuro-Bildgebung“) wird die Rechenzeit pro Bild auf 1 Minute verkürzt.