| Die vorliegende Dissertation besteht aus 2 nacheinander durchgeführten Projekten mit dem Schwerpunkt Magnet Resonanz Tomografie (MRT). Es war unser Ziel, die Rolle von mikrostrukturellen Hirnveränderungen und deren Assoziation mit kognitiver Leistungsfähigkeit (Studie #1) und Ganggeschwindigkeit (Studie #2) zu untersuchen.
Dafür bedienten wir uns des Magnetisierungs Transfer Imagings (MTI), einer MR-Modalität zur Visualisierung von mikrostrukturellen Hirnveränderungen.
In Studie #1 untersuchten wir die Assoziation zwischen der Magnetisierungs Transfer Ratio (MTR) in der grauen und weißen Hirnsubstanz und kognitiver Leistungsfähigkeit an 355 Teilnehmern der Österreichischen Schlaganfall Vorsorge-Familienstudie (ÖSVS-Fam). Die Teilnehmer waren zwischen 38 und 86 Jahre alt. Jeder Teilnehmer wurde mittels 3 Tesla MR inklusive MTI durchuntersucht. MTR wurde im Cortex, der tiefen grauen Substanz, Hyperintensitäten der Weißen Substanz (WMH) und normal aussehendem Hirngewebe berechnet. Als signifikant erachteten wir einen p-wert <0.05. Adjustierte gemischte Modelle ergaben einen direkten und signifikanten Zusammenhang zwischen totaler und lobärer kortikaler MTR und Gedächtnisfunktion, exekutiven Funktionen und motorischer Geschicklichkeit. Die Dosis-Effekt Beziehung folgte einem linearen Trend. Die MTRs der tiefen grauen Substanz, sowie jene der normal aussehenden weißen Substanz, korrelierten mit exekutiver Dysfunktion. Alle Zusammenhänge waren unabhängig von demographischen Daten, vaskulären Risikofaktoren, fokalen Hirnläsionen und Cortexvolumen.
In Studie #2 benützten wir voxel-basierendes Läsions-Symptom Mapping (VLSM) und voxel-basierendes MTR-Symptom Mapping (VMTRSM) um die Zusammenhänge zwischen makro- und mikrostrukturellen Hirnveränderungen im Alter und Gangstörungen zu untersuchen. Wir wählten jene 230 Teilnehmer der ÖSVS-Fam aus, die 60 Jahre alt oder älter waren, da wir uns auf alters-assoziierte Veränderungen fokussierten. Die Ganggeschwindigkeit wurde mittels einer Stoppuhr gemessen. Jeder Teilnehmer wurde mittels 3 Tesla MR, inklusive MTI, durchuntersucht. VLSM und VMTRSM wurden verwendet um voxel- weise die Lokalisation von White Matter Hyperintensitäten und MTR Veränderungen des Gehirns, welche mit Ganggeschwindigkeit korrelieren, zu identifizieren.
Alle Analysen wurden für Störvariablen und multiple Vergleiche kontrolliert. Als signifikant erachteten wir einen p-wert <0.05.
In der VLSM Analyse konnten wir keine WMH Cluster identifizieren, welche mit Ganggeschwindigkeit korrelierten. In der VMTRSM Analyse waren mehrere MTR Cluster mit Ganggeschwindigkeit korreliert. Die signifikanteste Assoziation fand sich im Bereich des Forceps Minor. Eine regionale Analyse (ROI) zeigte einen signifikanten Zusammenhang zwischen der MTR des Forceps Minor und Ganggeschwindigkeit (Beta=0.160; 95%CI 0.025-0.295; p=0.02). Dieser Zusammenhang war unabhängig von demografischen Daten, Hirnvolumen und vaskulären Risikofaktoren. In der Kovarianz Analyse fanden wir, dass die Assoziation zwischen MTR in Quartilen und Ganggeschwindigkeit einem dosisabhängigen, linearen Trend folgte (p =0.016).
Zusammenfassend liefert diese Dissertation neue Evidenz für die Bedeutsamkeit von mikrostrukturellen Hirnveränderungen im Kontext von Kognition und Gangstörungen im Alter. Weiterführende Forschung ist nötig um die Basis dieser Veränderungen auf Gewebsniveau zu verstehen und um die Bedeutung von MTR zur Vorhersage des Krankheitsverlaufes bei kognitivem Abbau, Demenz und Gangverschlechterung zu definieren. Dies ist insbesondere wichtig, da sich die MTR als Biomarker eignen und somit in Interventionsstudien Verwendung finden könnte. |
