Comparative motion analysis in healthy subjects with different alterations of substantia nigra echogenicity and Parkinsonian patients in early stages

In der präklinischen Phase des idiopathischen Parkinson-Syndroms (IPS) zeigen sich häufig Frühzeichen, wie z.B. olfaktorische Dysfunktionen, depressive Verstimmungen oder ein einseitig verminderter Armschwung, die jeweils nicht für eine Diagnose ausreichend sind. Bei mehr als 90% der Patienten mit IPS findet man mit dem transkraniellen Ultraschall (TCS) im Bereich der Substantia nigra (SN) ein hyperechogenes Areal. Jedoch kann auch bei etwa 9% der gesunden, unauffälligen Probanden aus der Normalbevölkerung eine SN-Hyperechogenität beobachtet werden, von denen allerdings nur ein geringer Teil in den folgenden Jahren ein IPS entwickelt. Ziel dieser Studie war der Nachweis von möglichen subtilen motorischen Bewegungsauffälligkeiten bei Probanden mit hyperechogener SN in der Bewegungsanalyse und der Vergleich von Bewegungsparametern mit bekannten präklinischen Markern. Es wurden insgesamt 60 Probanden und 19 Parkinson-Patienten (Gruppe PD) in die Studie eingeschlossen. Die 60 Probanden wurden in 3 Gruppen eingeteilt, Kriterien hierfür waren der Ultraschallbefund und der neurologische Status (Gruppe SN-, SN+, SN++). Die Bewegungsanalyse umfasste die drei Bewegungen Finger-Tapping, alternierende Hand-Armbewegung und den Gang. Darüber hinaus wurden neben der Erhebung der Familienanamnese noch weitere spezielle neurologische Untersuchungen durchgeführt, wie die Riechprüfung mit den Sniffin-Sticks, die Unified Parkinson's Disease Rating Scale (UPDRS) und das Becks Depressions-Inventar (BDI). Als Grundlage für die folgenden Ergebnisse konnten mit der Bewegungsanalyse deutliche Bewegungsunterschiede zwischen SN-Unauffälligen und Parkinson-Patienten gezeigt werden. Bei der Gruppe SN+ zeigten sich nur bei feinmotorischen Übungen subtile Bewegungsstörungen, dagegen konnte bei der Gruppe SN++ auch bei grobmotorischen Bewegungen wie dem Armschwung ein Defizit nachgewiesen werden. Motorisch auffällige Probanden mit mindestens einem auffälligen Bewegungsparameter haben im Mittel deutlich asymmetrische Armschwünge, eine verminderte Riechfunktion und überdurchschnittlich häufig eine positive Familienanamnese. Betrachtet man motorisch auffällige Probanden mit manifester Riechstörung, so sind bereits grobmotorische Bewegungen wie der rechte Armschwung oder die Gehgeschwindigkeit signifikant vermindert. 20% dieser Probanden sind in einem weiteren präklinischen Marker auffällig. Sollten diese Risikopersonen in der funktionellen Bildgebung parkinson-ähnliche Muster zeigen, so wäre gegebenenfalls in Zukunft eine frühe protektive Behandlung zum Schutz verbleibender dopaminerger Neuronen auf der Basis der Fusion mehrerer einfacher klinischer Tests möglich.In the preclinical phase of Parkinson's Disease (PD), there are frequently signs which are not sufficient for the diagnosis of PD, for example olfactory dysfunction, depressive mood or arm swing asymmetry. Substantia nigra (SN) hyperechogenicity is found by transcranial ultrasound in more than 90% of PD patients. However, this feature is also found in about 9% of healthy subjects but just a small number of them will develop PD in the following years. The aim of this study was detecting subtle motor dysfunctions in subjects with hyperechogenic SN by motion analysis and comparing motion parameters with established preclinical features. The study included 60 probands, classified in 3 groups, and 19 PD patients. Classifying criteria were SN echomorphology and neurological signs (SN-, SN+, SN++). Motion analysis included finger tapping, diadochokinesis and gait. Other parameters were olfactory dysfunction (Sniffin sticks), UPDRS (Unified Parkinson's Disease Rating Scale) and BDI (Beck Depression Inventory). Basically obvious motion differences were detected by comparing healthy subjects without SN hyperechogenicity (SN-) to PD patients. SN+ just showed subtle differences in fine motor skills whereas SN++ showed differences in gross motor skills like arm swing. Subjects with motor dysfunction in at least one parameter frequently show obvious arm swing asymmetry, olfactory dysfunction and positive family history for PD. Probands with motor and olfactory dysfunction show already significantly reduced arm swing and gait velocity. 20% of those indicate at least one more preclinical sign. If these subjects at risk showed PD-like patterns in functional neuro-imaging, the fusion of various simple clinical tests could possibly permit an early protective treatment