MRT in der Alzheimer-Diagnostik: Ein umfassender Überblick

Die Alzheimer-Krankheit ist die häufigste Form der Demenz, die vor allem ältere Menschen betrifft. Eine frühzeitige und präzise Diagnose ist entscheidend, um Betroffenen die bestmögliche Versorgung und Behandlung zukommen zu lassen. Die Magnetresonanztomographie (MRT) hat sich als ein wichtiges Instrument in der Diagnostik der Alzheimer-Demenz etabliert.

Die Rolle der MRT in der Demenzdiagnostik

Die Magnetresonanztomographie (MRT), auch Kernspintomographie genannt, ist heute das Standardverfahren der Bildgebung bei Demenz. Die MRT liefert äußerst genaue Schnittbilder des Gehirns, und das ganz ohne Strahlenbelastung.

Wie funktioniert eine MRT-Untersuchung?

Für die Untersuchung liegt man auf dem Rücken in einer Röhre, während das Gerät laute Klopfgeräusche erzeugt. Damit es etwas angenehmer wird, bekommt man einen Gehörschutz oder Kopfhörer. Eine MRT-Untersuchung dauert in der Regel 20 bis 30 Minuten. In 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.

Was kann die MRT zeigen?

Zunächst können nicht-neurodegenerative Ursachen für kognitive Einschränkungen, wie Tumoren, chronische Subduralhämatome oder ein Normaldruckhydrocephalus sicher detektiert und behandelt werden. Darüber hinaus liefert die Kernspintomographie wertvolle Informationen über strukturelle Veränderungen im Gehirn, die zur ätiologischen Differenzierung neurodegenerativer Erkrankungen beitragen.

Besonders aufschlussreich sind MRT-Bilder beim Blick auf den Hippocampus, eine Hirnregion, die bei Menschen mit Alzheimer schon in einem frühen Stadium schrumpft. Charakteristisch für die Alzheimer-Demenz ist eine Atrophie, also eine Volumenminderung der Hippocampusregion sowie kortikaler Strukturen insbesondere der Temporal- und Parietalregion. Der Hippocampus, eine für Gedächtnis und Lernen zentrale Hirnstruktur, zeigt bereits in frühen Stadien der Alzheimer-Demenz oftmals eine altersuntypische Volumenreduktion.

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KI-gestützte MRT-Volumetrie: Ein Fortschritt in der Bildgebung

Mit der Weiterentwicklung der Bildgebungstechnologie gewinnt die KI-gestützte MRT-Volumetrie zunehmend an Bedeutung. Diese moderne Methode, die auch am Klinikum Ernst von Bergmann zum Einsatz kommt, 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.

MRT zur Therapieüberwachung

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.

Ergänzende bildgebende Verfahren

Neben der MRT gibt es weitere bildgebende Verfahren, die in der Demenzdiagnostik eingesetzt werden.

Computertomographie (CT)

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 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. 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 macht sichtbar, wie gut Nervenzellen Zucker verwerten.

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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. Der Einsatz verschiedener radioaktiv markierter Substanzen (Radionuklide) erlaubt sowohl eine Früherkennung der Alzheimer-Demenz (AD) als auch eine Differenzierung verschiedener Formen von Demenzerkrankungen. Unterschieden werden dabei v.a..

FDG-PET

Die PET des Gehirns mit dem Glukoseanalogon FDG wird seit Jahrzehnten in der Diagnostik von Demenzerkrankungen eingesetzt, insbesondere bei klinisch unklarem Verdacht auf eine neurodegenerative Ätiologie. Die Indikationen für die FDG-PET in der Demenzdiagnostik können grob in 3 Gruppen unterteilt werden: (1) Diagnostik, insbesondere Frühdiagnostik der Alzheimer-Krankheit, (2) Verlaufsbeurteilung und (3) Differenzialdiagnostik. Die Beurteilung von FDG-PET-Untersuchungen setzt erhebliche Erfahrung beim Untersuchenden voraus, die heutzutage durch den Einsatz von KI-Systemen unterstützt werden, die spezielle Techniken der Bildverarbeitung mit statistischen Analysen kombinieren. Der Einsatz der FDG-PET in der Diagnostik von Demenzerkrankungen beruht auf dem Nachweis reduzierten Glukosestoffwechsels in bestimmten Gehirnarealen. Dabei stellt die FDG-PET den Glukoseverbrauch dar, der in der grauen Substanz des Gehirns primär mit der synaptischen Aktivität korreliert ist. Schon im „Ruhezustand“ des Gehirns entfallen 70-80 % des Glukoseverbrauchs auf diese signalbezogene synaptische Aktivität. Störungen synaptischer Aktivität (neuronale Dysfunktion) sind potentiell ein früher Marker für neurodegenerative Erkrankungen.

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.

Amyloid-PET

Die Amyloid-PET/CT stellt ein modernes, zugelassenes Verfahren der molekularen Bildgebung dar, welches den Nachweis der für die Alzheimer-Demenz typischen Amyloid-Plaque-Ablagerungen im Gehirn in vivo ermöglicht. 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. Die Amyloid-Bildgebung hat daher bereits diagnostischen Wert in den frühen Erkrankungsstadien, wie bei der leichten kognitiven Störung (mild cognitive impairment, MCI). Die abschließende differentialdiagnostische Einordnung von Demenzerkrankung erfordert jedoch stets die Berücksichtigung der klinischen und neuropsychologischen Untersuchungsergebnisse. Somit kann ein positiver Amyloid-Scan auf das Vorliegen einer für die AD typischen Pathologie hinweisen, ist aber nicht gleichbedeutend mit der Diagnose einer Demenz. Ein negativer Amyloid-Scan macht das Vorliegen einer AE dagegen sehr unwahrscheinlich. Die Amyloid-Bildgebung kann daher einerseits symptomatisch atypische Erscheinungsformen der AD identifizieren und andererseits auch klinisch fälschlich als Alzheimer-Demenz imponierende Erkrankungen anderer Ursache ausschließen. Einen klaren Stellenwert hat die Amyloid-Bildgebung darüber hinaus als Einschlusskriterium für neue Therapieverfahren, die sich gegen die Amyloid-Ablagerungen richten.

Tau-PET

Die Ablagerung von Tau-Proteinen ist ein grundlegendes pathophysiologisches Merkmal vieler neurodegenerativer Demenzerkrankungen. Die Entwicklung sensitiver Tau-PET Radionuklide für die PET/CT in den letzten Jahren hat die Lokalisation von Tau-Ablagerungen in unterschiedlichen klinischen neurodegenerativen Phänotypen in vivo ermöglicht. Bei der AD sind die räumlichen Muster der Tau-Pathologie in temporalen, parietalen und frontalen Regionen mit der Neurodegeneration und klinischen Symptomatik korreliert.

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Kosten und Nutzen der MRT zur Früherkennung

Kosten

Eine MRT-Untersuchung des Gehirns kostet in der Regel zwischen 260 und 580 Euro. In Deutschland übernehmen private Kassen die Kosten einer FDG-PET regelmäßig, gesetzliche Kassen nur auf Antrag oder als Selbstzahlerleistung. Der Gemeinsame Bundesausschuss der Ärzte und Krankenkassen (G-BA) fördert derzeit eine Studie zur Amyloid-PET, um ihren Nutzen bei unklarer Demenz zu prüfen.

Nutzen und Schaden

Das wissenschaftliche Team des IGeL-Monitors wollte wissen, was eine MRT-Untersuchung Menschen bringt, die sich geistig ganz fit fühlen. Es suchte dazu nach entsprechenden wissenschaftlichen Studien, fand aber keine. Man weiß also nicht, ob eine MRT zur Früherkennung etwas nützt. Und kann eine MRT-Untersuchung schaden? Ja, denn sie kann nicht gut vorhersagen, ob jemand später eine schwere Demenz entwickelt. Menschen mit einem auffälligen MRT-Befund, die später ohnehin keine schwere Demenz bekommen, werden so unnötig stark beunruhigt. Sie und ihre Angehörigen haben sich dann Sorgen gemacht und sich auf die Krankheit eingestellt, obwohl das in diesem Ausmaß nicht nötig gewesen wäre. Vielleicht haben die Betroffenen auch Medikamente eingenommen, die sie nicht gebraucht hätten.

Eine MRT-Untersuchung zur Früherkennung einer Demenz wäre nützlich, wenn sie, in Verbindung mit effektiven Therapien, Menschen vor den gravierenden Folgen einer Demenz bewahren könnte. Das wissenschaftliche Team des IGeL-Monitors suchte nach Übersichtsarbeiten und Einzelstudien zur Frage, ob eine Früherkennung dies leisten kann. Die Suche wurde auf Studien von Menschen, die keine Anzeichen einer Demenz zeigen, begrenzt. Es wurden keine Studien gefunden. Die Frage, ob eine Früherkennung nützen kann, indem sie die Entwicklung einer Demenz verlangsamt oder stoppt, kann demnach nicht beantwortet werden.

Da sich nur jede zweite frühe Demenz zu einer schweren Demenz weiter entwickelt, würde jede zweite Diagnose zu Verunsicherung, Ängsten und Vorkehrungen für ein Leben mit schwerer Demenz führen, die in diesem Ausmaß nicht nötig gewesen wären. Auch kann die Diagnose Stigmatisierung und Belastungen für die Familie, sowie Schäden durch invasive Untersuchungsmethoden, wie der Entnahme von Flüssigkeit aus dem Rückenmarkskanal, zur Folge haben. Wird eine frühe Demenz etwa mit Medikamenten behandelt, obwohl diese Therapie nicht nötig oder erfolgversprechend ist, muss man auch das als Schaden ansehen.

Empfehlungen anderer

Die S3-Leitlinie Demenzen von 2016 spricht sich gegen eine Untersuchung von Personen ohne Beschwerden oder Symptome aus. Die Begründung: Es würde „zu einer hohen Anzahl an falsch positiven Diagnosen bzw. Verdachtsdiagnosen kommen".

Weitere diagnostische Verfahren

Neben den bildgebenden Verfahren gibt es weitere Methoden, die bei der Diagnose der Alzheimer-Krankheit eingesetzt werden.

Anamnese und neuropsychologische Tests

Bei anhaltenden Gedächtnis- oder Wortfindungsstörungen sowie auffallenden Verhaltensstörungen im Alter sollte unbedingt eine Abklärung der Ursache beim Arzt für Psychiatrie und Psychotherapie oder Neurologie erfolgen. Für den Facharzt von Vorteil sind dabei Kompetenzen im Bereich der Alterskrankheiten seines Faches (Gerontopsychiatrie, Geriatrie = Altersheilkunde). Das normale Altern kann zwar auch mit einem Nachlassen der geistigen Leistungsfähigkeit einhergehen, die Symptome lassen sich meist aber recht gut von einer richtigen Demenz abgrenzen. Für die Diagnose „Demenz" sucht der (Geronto)Psychiater/Neurologe neben der Gedächtnisstörung nach weiteren Krankheitsanzeichen: Störungen des Denk- und Urteilsvermögens sowie Aufmerksamkeitsstörungen, Sprachstörung trotz intakter Funktion von Zunge und Kehlkopf (Aphasie), Unfähigkeit gezielte Bewegungen auszuführen, obwohl Muskeln und Nerven intakt sind (Apraxie), Nichterkennen/Nichtverstehen von Gesprochenem, Gesehenem, Gehörtem oder Getastetem, obwohl die Sinnesorgane intakt sind (Agnosie) und/oder Unvermögen, komplexe geistige Ideen in eine Handlung umzusetzen (Störung der Exekutivfunktionen). Bei einer Demenz greifen die geistigen Störungen - die so genannten kognitiven Defizite - in bedeutsamer Weise in das soziale oder berufliche Leben der Patienten ein. Außerdem besteht eine deutliche Verschlechterung gegenüber einem früheren Leistungsniveau. Zudem werden bei Alzheimer-Patienten ein verminderter Antrieb und Störungen im Sozialverhalten beobachtet. Die Erkrankung zeigt den typischen Verlauf, nämlich einen schleichenden Beginn und fortgesetzten geistigen Abbau.

Anhand verschiedener Tests kann der Arzt die derzeitige geistige Leistungsfähigkeit des Patienten beurteilen und damit den Schweregrad der Demenz einordnen:

• Uhren-Test: Bereits das einfache Zeichnen einer Uhr, lässt eine Beurteilung des geistigen Zustands des Patienten zu. Aufgrund der zunehmenden visuell-räumlichen Orientierungsprobleme im Verlauf der Krankheit können die Ziffern und Zeiger oft nicht mehr richtig in einem vorgegebenen Kreis angeordnet werden (Dauer ca. 5 Minuten).
• Mini-Mental-Status-Test (MMST): Er wird häufig vom Hausarzt zur ersten Orientierung durchgeführt, er dauert nur ca. 10 Minuten. Der Patient muss einige Fragen zur aktuellen Zeit und zum Raum, in dem er sich gerade befindet, beantworten (misst Orientierung in Zeit und Raum). Er wird gebeten, drei Worte nachzusprechen (misst Merkfähigkeit), einen einfachen „Rückrechentest" durchzuführen (misst Aufmerksamkeit und Richtigkeit). Dann soll er die drei Worte des Merkfähigkeitstest wiederholen (misst Erinnerungsfähigkeit). Schließlich gibt es einige Sprach- und Schreibtests. Die Aufgaben sind so einfach, dass sie jeder geistig Gesunde mit Leichtigkeit bestehen würde. Ein Demenz-Kranker weist jedoch Lücken auf. Sie werden mit zunehmender Demenz immer deutlicher.
• Demenz-Detektion (DemTect): Dieser Spezialtest zur Früherkennung ist dem MMST überlegen und wird daher häufig vom Gerontopsychiater/Neurologen durchgeführt. Er dauert ebenfalls etwa 10 Minuten. DemTect steht für Demenz-Detektion. Der Test enthält fünf Aufgaben. Der Patient muss eine Wortliste wiederholen. Damit wird das Kurzzeitgedächtnis geprüft. Diese Liste wird am Testende noch einmal abgefragt, um das Langzeitgedächtnis zu beurteilen. In einer "Zahlenwandelaufgabe" muss der Patient zwei Ziffern in Zahlwörter und zwei Zahlwörter in Ziffern umsetzen. Außerdem wird die Flüssigkeit der Sprache geprüft.
• Montreal Cognitive Assessment (MoCA): Ähnlich dem DemTect dient auch der MoCA der Früherkennung von Defiziten des Gedächtnisses bzw. des Denkvermögens. In 10 Minuten werden auch hier verschiedene Bereiche der Leistungsfähigkeit abgefragt. Dazu gehört das Lernen von fünf Begriffen, welche später abgefragt werden. Die visuell-räumliche Verarbeitung wird durch das Zeichnen einer Uhr und das Abzeichnen eines Würfels geprüft. Es folgt die Prüfung der Konzentration, der „Exekutivfunktionen“ und der Abstraktionsfähigkeit. Auch hier werden die Flüssigkeit der Sprache und die Zahlenverarbeitung getestet. Darüber hinaus werden die Fähigkeit, komplexe Sätze zu verstehen, und die Orientierung in Raum, Ort und Situation untersucht.
• ADL-Skalen: ADL-Skalen (ADL: "Activities of Daily Living") messen die Auswirkungen der Demenz auf die Alltagsfähigkeiten. Der Test, der in verschiedenen Varianten existiert, misst, zu welchen Tätigkeiten des alltäglichen Lebens der Patient noch fähig ist. Es werden Alltagsprobleme mit Punkten zwischen 1 für "nie vorhandene" und 10 für "immer vorhandene Schwierigkeiten" bewertet (Dauer: ca. 10 Minuten).

Blut- und Nervenwasseruntersuchungen

Der Arzt wird bei allen Patienten mit Verdacht auf Demenz auch Blut abnehmen, um einige behandelbare Ursachen einer Demenz rechtzeitig zu erkennen (z.B. Mangel an Vitamin B12 oder an Schilddrüsenhormonen). Eine sehr empfindliche Methode zur Feststellung einer Alzheimer-Erkrankung ist die Untersuchung des Nervenwassers (Liquor).

Differentialdiagnose

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass eine einzelne Untersuchung nicht viel aussagt. Zur Feststellung einer Demenz bei Alzheimer-Krankheit müssen andere Erkrankungen, die ebenfalls Anzeichen einer Demenz zeigen können, abgeklärt werden: Hierzu gehören u.a. eine Verkalkung der Hirngefäße (vaskuläre Demenz), eine Demenz mit Lewy-Körperchen , gut- und bösartige Hirntumore, AIDS, ein Parkinson-Syndrom, die Erbkrankheit Chorea Huntington, eine Unterfunktion der Schilddrüse (Hypothyreose) und ein Vitaminmangel z.B. an B12, Folsäure oder B-Vitamin Niacin. Weiter können Erkrankungen der Nieren, der Leber und der Bauchspeicheldrüse zu einer Demenz führen. Auch Alkohol- bzw. Immer wieder kommt es vor, dass Patienten mit depressiven Erkrankungen aufgrund der psychischen und körperlichen Verlangsamung für dement gehalten werden („Pseudodemenz"). Der Facharzt kann hier mit speziellen Untersuchungen und Tests in der Regel zwischen den beiden Krankheiten unterscheiden.

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