Correlation of ventricular diameter and cognitive dysfunction in patients with idiopathic Parkinson´s Disease – comparison of transcranial sonography and MRI

Hintergrund: Im Verlauf der Parkinson-Krankheit (IPS) entwickeln ca. 30% der Patienten eine Demenz, was neue Herausforderungen an Diagnostik und Therapie stellt. In mehreren Studien konnte bereits bei Multipler Sklerose oder HIV-Patienten ein Zusammenhang zwischen Ventrikelweite als Marker der Hirnatrophie und kognitiven Parametern gezeigt werden. Zielsetzung: Das Ziel dieser Studie war es zu ermitteln, ob der Ventrikeldurchmesser gemessen durch TCS und MR-Bildgebung einen Marker für Hirnatrophie bei IPS darstellt und ob eine Korrelation zur Erkrankungsschwere und kognitiver Funktion besteht. Methodik: In dieser Studie wurden 108 IPS Patienten (64% männlich, 36% weiblich, durchschnittliches Alter: 63,64 (± 8.24 Jahre (J)) und 39 Kontrollprobanden (36% männlich, 64% weiblich; durchschnittliches Alter: 51,7 (± 15.6 J) einer transkraniellen Ultraschalldiagnostik sowie einer MRT-Untersuchung (T1,T2) unterzogen. Mit beiden Methoden wurde der transversale Durchmesser des 3. Ventrikels (3V) sowie des linken und rechten Seitenventrikels (liSV, reSV) vermessen. Zudem wurden neurologische Untersuchung, standardisierte motorische (UPDRS, Webster) sowie kognitive Funktionstests (MMST, PANDA, ZVT) durchgeführt. In einem 5-Jahres-Follow-Up wurden insgesamt 30 Probanden erneut untersucht. Resultate: Die B-Bild-sonographische Ventrikelmessung korrelierten mit der MRT Messung (Spearman rank Korrelation, 3V r= 0.8, liSV r= 0.4; p< .01, reSV r= 0.2; p<0.05). Die Interobserver-Realibilität war signifikant. In der IPS-Gruppe betrug die Weite des 3. Ventrikels 0.54 (± 0,02 cm), die des Seitenventrikelvorderhorns 1.49 ± 0.36 cm. Ein signifikanter Unterschied zwischen Ventrikelweite der IPS-Gruppe und der Kontrollgruppe zeigte sich nicht (F (1.12)= 5.5; p< .05). Eine wichtige Einflußgröße auf die Ventrikelweite war das Alter (3V: r= 0.49; p< 0.01; reSV: r= 0.389; p< 0.01; liSV: r=0.421; p< 0.01). TCS- und MRT-Daten korrelierten überwiegend mit kognitiven Parametern: MMST (3V: r= -0.3; p= n.s.; liSV: r= -0.5; p< 0,01; reSV: r= -0.5; p< .05), PANDA-Test (3V: Spearman-Rho -0.457; p< .05; liSV: Spearman-Rho -0.417; p< 0,05; reSV: Spearman-Rho -0.261; p= n.s.). Zwischen motorisch-funktionellen Testparametern und der Ventrikelweite ergab sich kein Zusammenhang. Im Follow-Up nach 5 Jahren zeigten beide Gruppen eine signifikante Zunahme der Seitenventrikeldurchmesser (re+liSV p< 0.0005), in der IPS-Gruppe betont (reSV: p= 0.28; liSV: p= 0.01). Beim IPS zeigte sich vergleichbar mit den Daten bei MS oder HIV eine Korrelation zwischen kognitiver Funktion und der Ventrikelweite. Schlussfolgerung: Zusammenfassend steht mit der TCS eine schnelle, kostengünstige und reliable Methodik zur Messung der Ventrikelweite als Surrogatmarker der Hirnatrophie zur Verfügung, die beim IPS vor allem eine Assoziation mit Alter und Kognitionsparametern aufweist. Welchen Stellenwert die TCS in der Beurteilung einer kognitiven Dysfunktion bei IPS einnehmen kann, bleibt weiterführenden Studien überlassen.Background: During idiopathic Parkinson´s disease (IPD) 30% of these patients are developing a dementia and represents new challenges in medical diagnosis and therapy. In several studies there was shown a correlation of ventricular diameter as a marker of brain atrophy and cognitive parameter in multiple sclerosis or in HIV-patients. Objective: The aim of this study was to evaluate if ventricular diameter measured by TCS and MR-imaging is a marker of brain atrophy and if it is correlated with severity of disease and cognitive dysfunction. Methods: In this study 108 PD patients (64% male, 36% female; mean age: 63,64 (± 8,24 years (yrs)) and 39 controls (36% male, 64% female; mean age: 51.7 (± 15,6yrs)) underwent a T1/T2-weighted MR Imaging and TCS. The transverse diameter of the third ventricle (3v) and the frontal horns of right (rv) and left (lv) lateral ventricles were measured. Furthermore, neurological examinations, standardized motor functional (UPDRS, Webster) and cognitive (MMST, PANDA, ZVT) testings were performed. 30 probands were followed up after 5 yrs. Results: The transcranial sonographic measurement of ventricular diameter showed a significant correlation with the MRI measurement (Spearman rank correlation, 3v r=0.8, lv r= 0.4; p< .01, rv r= 0.2; p< .05). The interobserver reliability was significant. In the PD-group the diameter of the third ventricle was 0.54 (± 0.02 cm) and of the lateral ventricles 1.49 (± 0.36 cm). Neither the IPD patients nor the control group influenced the ventricular diameter for the transcranial sonographic or MR measurement, except for the left ventricle in TCS (F (1.12)= 5.5; p< .05). Another important influencing factor of the ventricular diameter was age (3v: r 0.49; p< 0.01; rv: r 0.389; p< 0.01; lv: r 0.421; p< 0.01). Above all, MRI and TCS data were correlated significantly with cognitive tests: MMST (3v: r -0.3; p= n.s.; lv: r -0.5; p< 0.01; rv: r -0.5; p< 0.05), PANDA-Test (3v: Spearman-Rho -0.457; p< 0.05; lv: Spearman-Rho -0.417; p< 0.05; re SV: Spearman-Rho -0.261; p= n.s.). For testing of motor function and ventricular diameter there was no significant correlation. The 5-years-Follow-up both groups showed a significant increase of the lateral ventricular diameter (rv+lv p< 0.0005) especially the PD-group (rv: p= 0.28; lv: p= 0.01). To sum it up, PD-data are comparable with MS and HIV-data concerning the correlation of cognitive function and ventricular diameter. Conclusions: Our results suggest that the measurements of ventricular diameters are a quick, low priced and simple method that should be used in routine clinical practise and indicates a marker of brain atrophy. Especially in Parkinson´s disease there was found an association between age and cognitive parameters. As ventricular diameter is related to cognitive dysfunction it is indicated for follow-up examinations in patients with IPD