Quantitatives EEG in der Diagnose der Alzheimer-Krankheit

Die Alzheimer-Demenz (AD) ist eine fortschreitende tödliche Erkrankung des Gehirns, die schwere soziale und wirtschaftliche Folgen mit sich bringt. Zu diesem Zeitpunkt gibt es keine Heilung für AD und deren Ursache und Verlauf sind nicht vollständig verstanden. Eine definitive Diagnose kann nur nach dem Tod erfolgen. Klinische Studien deuten darauf hin, dass das Elektroenzephalogramm (EEG) Verbesserungen in der Diagnose von AD bringen könnte. Das Ziel des Projekts " Quantitatives EEG in der Diagnose der Alzheimer-Krankheit" ist zu bewerten, ob die Änderungen, die im EEG von Alzheimer-Patienten geschehen, brauchbare Informationen für die Diagnose preisgeben. Die Forschungsfragen zielen darauf ab zu bewerten, ob EEG 1) bei der Unterscheidung der Krankheitsstadien, 2) bei der Diagnose des Krankheitsgrades, 3) bei der Vorhersage der kognitiven Leistungsabnahme und 4) als zusätzliches Diagnose-Werkzeug verwendet werden kann. Zu diesem Zweck werden Patientendaten aus einer dänischen und Datenbank und dem österreichischen Prospektiven Demenzregister (PRODEM) unter Einhaltung hohe ethischer Standards verwendet und an der Technischen Universität von Dänemark (DTU) erforscht. Das Glostrup Hospital (GH) und die Österreichische Alzheimer Gesellschaft (AAS) werden als Forschungspartner auftreten. Eine sorgfältige Datenverarbeitung bildet die Grundlage für die Messung der folgenden Veränderungen im EEG von Alzheimer-Patienten, die in der wissenschaftlichen Literatur beschrieben worden sind: die EEG-Signale werden langsamer, sie werden weniger synchron und weniger komplex. Eine Vielzahl von Maßen für diese drei Änderungen werden mit den physischen und kognitiven Degenerationen bei AD korreliert werden, was Einblicke in den Verlauf der Erkrankung liefern soll. EEG bietet mehrere Vorteile im Vergleich zu anderen Untersuchungs-Methoden: es kann auf der Hautoberfläche verwendet werden, die meisten Krankenhäuser sind mit EEG-Geräten ausgerüstet und die Aufnahme eines EEG ist vergleichsweise billig. Aus diesen Gründen bietet es ein vielversprechendes Werkzeug für die Untersuchung vieler Menschen für das Risiko von AD. Als diagnostische Ergänzung könnte es zuverlässigere medizinische Beurteilungen liefern und somit eine bessere Behandlung ermöglichen, die den kognitiven Verfall verzögert. Außerdem könnte es die Beratung, Planung und Entscheidungsfindung für Patienten, Pflegepersonal und Ärzte erleichtern. Es gibt nur sehr wenige Studien mit einer vergleichbaren Patientenanzahl und nur eine kleine Zahl mit wiederholten Messungen an derselben Person. Die Tatsache, dass die Daten aus zwei verschiedenen Ländern kommen wird sichergestellen, dass es keine nationale Verzerrung gibt. Die hiermit eingeleitete österreichisch-dänische Zusammenarbeit bietet eine Chance für den Ausbau der AD- Forschung und damit für die Verbesserung der AD-Diagnose.

In seinem von einem Erwin Schrödinger Stipendium des FWF geförderten Projekt "Quantitatives EEG in der Alzheimer-Diagnose" hat Dr. Markus Waser untersucht, ob sich Krankheits-Marker für die Schwere der Alzheimer Demenz aus Gehirn-Untersuchungen wie Electroenzephalographie (EEG) oder Magnetischer Resonanz Tomographie (MRT) ableiten lassen. Das Projekt wurde in einem internationalen und interdisziplinären Umfeld an der Technischen Universität von Dänemark (DTU) in Zusammenarbeit mit dem Dänischen Rigshospital und der Österreichischen Alzheimergesellschaft durchgeführt, wodurch sowohl die technische als auch die klinische Expertise gewährleistet werden konnte. Die dänischen und österreichischen Kliniken stellten dazu anonymisierte Daten von Patienten mit unterschiedlichem Krankheitsgrad zur Verfügung. Inhaltlich wurde das Projekt in vier Teilstudien ausgeführt: Der erste Teil befasste sich mit der Methoden- und Software-Entwicklung zur effizienten Analyse der klinischen Patientendaten. Besonders die Entfernung von Störmessungen aus dem EEG wurde hier untersucht und umgesetzt. Im zweiten Teil wurde untersucht, ob man mit kombinierten EEG- und MRT-Messungen den aktuellen Grad der kognitiven Beeinträchtigung bei Alzheimer-Erkrankten im Frühstadium bestimmen kann. Patienten mit sehr milder Beeinträchtigung konnten von Patienten mit mild-bis-moderater Beeinträchtigung so mit einer Genauigkeit von 85% unterschieden werden. Der dritte Teil beschäftigte sich mit dem EEG von gesunden dänischen Personen mit unterschiedlichen kognitiven Fähigkeiten, da eine nachlassende Kognition ein Frühzeichen für spätere neurologische Erkrankungen darstellen kann. Hier wurde das EEG im Schlaf aufgezeichnet, da verschiedene Schlafphasen eng mit Gedächtnisprozessen verbunden sind. Teilnehmer mit einer abfallenden Gedächtnisleistung zwischen 18 und ca. 58 Jahren konnten hier mit einer Genauigkeit von 72% identifiziert werden. Der vierte und letzte Teil des Projektes ist der für die klinische Umsetzung relevanteste und befasst sich mit der Vorhersage des künftigen Krankheitsverlaufs bei Alzheimer-Patienten durch EEG- und MRT-Messungen unter Miteinbeziehung von sozio-demografischen und sonstigen klinischen Informationen wie die Lebensgewohnheiten (z.B. Rauchen, Alkohol) oder anderer Krankheiten (z.B. Diabetes). Für diese Analyse wurden jeweils zwei Untersuchungen von Alzheimer-Erkrankten verwendet die im Abstand von einem Jahr durchgeführt wurden. Die Analysen sind zu diesem Zeitpunkt noch nicht abgeschlossen, die Ergebnisse werden noch dieses Jahr (2018) zur Publikation eingereicht. Zusammenfassend hat dieses Projekt die österreichisch- dänische Kollaboration auf diesem Feld vertieft und wichtige Kontakte geschaffen, die die Alzheimer-Forschung in Zukunft weiter vorantreiben werden.