Cerebral Blood Flow and Cognition. Clinical studies on Dementia and Cognitive Decline.

• The importance of early detection of brain changes during ageing has been recognised. Single photon emission computed tomography (SPECT) is a method used for estimation of cerebral blood flow (CBF) in clinical work and in research. The aim of thesis was to study CBF in demented and non-demented elderly persons with special reference to blood pressure changes. Elderly women with senile dementia of Alzheimer type (SDAT) showed a decrease of CBF in temporoparietal brain regions and in whole white matter. Non-demented elderly women had abnormalities according to SPECT and assessment with vocabulary and visospatial tests. CBF in white matter was correlated positively with systolic blood pressure in SDAT group. It cannot be ruled out, that alterations in blood pressure in SDAT could have a central origin and be the consequence rather than cause of brain changes. Women with SDAT and orthostatic hypotension had lower CBF in frontal and parieto-frontal regions than SDAT patients who had normal orthostatic blood pressure. Orthostatic hypotension could be a risk factor for a frontal brain damage and exacerbate the dementia disorder. Intra-subject comparison of CBF estimated with two tracers in healthy subject revealed higher perfusion in posterior cortex when using 99mTc ECD compared to 99mTc HMPAO. In contrast, CBF in central areas was seen to be more profuse when using 99mTc HMPAO. These differences should be taken into account in clinical routine. In another study, persons with Age-Associated Memory Impairment but without dementia had restricted CBF in temporal and occipital lobes, in thalamus and in frontal white matter. A longitudinal study of 129 men revealed an association between accumulated vascular disease markers as: carotid stenosis, peripheral arterial stenosis and hypertension at the age of 69 and lower CBF 14 years later. These results indicate that there might be a potential for prophylactic activities to prevent cognitive decline and vascular dementia in non-demented 70-80 year old population

• Popular Abstract in Swedish Kognitiv funktion är ett samlingsbegrepp för minne och högre tankeprocceser. Nedgången i dessa verbala, logiskt-induktiva, spatiala och minnes funktioner ses både vid normalt åldrandet och sekundärt till demens, stroke och åldersrelaterad minnesstörning. Förändringar i dessa funktioner kan vara ett tidigt tecken på vaskulärt (kärl-relaterad) betingad sjukdom eller degenerativt sjukdom , som t.ex Alzheimers demens. Även om orsaker och mekanismer delvis är klarlagda för vissa sjukdomstillstånd, finns en stor variation av rubbningar i cerebrala funktioner i samband med åldrandet som inte förklaras av kända riskfaktorer. Högt blodtryck är relaterad till demens och kognitiv nedsättning hos äldre. Populationsstudier har även påvisat att ett lågt blodtryck är relaterat till förekomst av demens. Följande frågor är fortfarande obesvarade: - vilket inflytande har longitudinella blodtryckförändringar på förekomst av skador i den cerebrala genomblödningen och nedsatt cerebral funktion hos äldre, och kan en bristande autoreglering av blodtryck öka hjärnans sårbarhet för episoder av för lågt blodtryck ? Detta skulle då oberoende av genesen till lågt blodtryck sekundärt kunna orsaka utveckling av vaskulära skador. Vilken regional utbredning i hjärnan har blodtrycksrelaterade förändringar och bidrar dessa till senare utveckling av lågt blodtryck ? Ortostatisk hypotension (plötsligt blodtrycksfall vid uppresning) är vanligt hos äldre befolkningen (20-30%). Det kan orsakas bland annat av förändringar i autonoma nervsystemet, högt blodtryck, diabetes, vitamin B12 brist, och kranskärlssjukdom. Minskad aktivitet med sängläge och kan leda också till reducerad blodvolym och försämring av kroppens reflexmekanismer. Bland äldre är läkemedelsbiverkningar andra viktiga orsaken till ortostatisk hypotension. Hos friska och dementa personer sågs en lokal sänkning i hjärnans genomblödning i pannloberna i samband med en ortostatisk test (plötslig uppresning). Denna sänkning var mest uttalad hos patienter med ortostatisk hypotension. Frågorna väcks om läges-relaterad blodtrycksfall är en riskfaktor för en hjärnskada hos äldre och dementa? Regionalt cerebralt blodflöde är en undersökningsmetod som kombinerar bedömning av hjärnans aktivitet och genomblödning. Den bestäms efter en intravenös injektion av ett radioaktivt ämne 99mTc ECD eller 99mTc HMPAO . Den radioaktiva technetium molekylen (99mTc) är bunden till ett läkemedel (ECD- ethyl cysteinate dimer, eller HMPAO- hexamethyl propylene amine oxime), som har en förmåga att passera blod-hjärnbarrieren och ansamlas proportionellt till cerebral perfusion. Detektion sker med hjälp av roterande gammakamera så kallad SPECT (singel foton emission tomografi). Bra upplösningsförmåga och möjlighet att se hjärnans alla dimensioner ger möjlighet för bedömning av cerebralt blodflöde (CBF) i hjärnans bark -gråsubstans samt centrala områden, såsom vitsubstans och basala ganglier. Metoden är kliniskt etablerad för bedömning av hjärnförändringar vid bl.a. utredning av typen av demens. Syftet med avhandlingen var att studera hjärnans funktion genom att tillämpa CBF-mätning vid bedömning av demenstillstånd och minnesrubbningar. Syftet med det första arbetet var att studera specificitet och sensitivitet hos psykometriska testmetoder, som mäter spatiala och verbala funktioner, jämfört med regionalt CBF hos 80-åriga patienter med senil demens av Alzheimer typ (SDAT) och friska kontroller. Ett uttalad nedsättning i regional CBF har observerats hos patienter SDAT, framför allt i bakre hjäss- och tinningsloben. Man har även observerat sänkt flöde även i övriga hjärnområden vilket inte har påvisats hos yngre patienter med Alzheimers sjukdom. Neuropsykologiska test visar en god sensitivitet vid jämförelse med CBF hos icke-dementa äldre. En utvärdering av de olika diagnostiska instrument som utnyttjas har stor betydelse för att komma till korrekt diagnos, vilken som tidigare beskrivits, även har stort värde för det vidare omhändertagandet av patienterna till olika vård- och boendeformer. Det andra arbetet belyste såväl omfattning och utbredning av störningar i regionalt CBF i barken och i den vita substansen med hjälp av (SPECT) i en grupp av patienter med Alzheimers sjukdom jämfört med friska kontroller, samt hur CBF är relaterat till blodtrycksförändringar och topografiskt EEG. Blodflödesförändringar förekommer i den vita substansen i bakre hjärnområden (bakre hjäss- tinningsloben) hos demenssjuka. Blodflödesvärdena uppvisade ett positivt samband med systoliskt blodtryck. Vi har diskuterat rollen av försämrad hjärnfunktion för störd reglering av blodtrycket. Målet i den tredje studien var att undersöka sambandet mellan ortostatisk hypotension och regionalt hjärnblodflöde hos äldre patienter med Alzheimer sjukdom och hos icke dementa äldre. Man noterade att hos ett antal patienter med Alzheimers sjukdom fanns tecken på ortostatisk hypotension, och i den subgruppen noteras lägre blodflödesvärden i pannlober än hos patienter utan blodtrycksfall. Denna skillnad fanns inte bland kontrolldeltagare. Betydelsen av ortostatisk hypotension i förloppet av demenssjukdomen som bidragande faktor till hjärnskada diskuterats. I den fjärde, metodologiska, studien jämfördes resultaten av hjärnblodflödesmätning med SPECT med två olika preparat som finns på marknaden. I studien deltog friska frivilliga personer. Det framkom att med 99mTc-ECD, ett nytt farmaceutikum för CBF mätning, observerades högre värden i hjärnbarken av bakre hjäss- och tinings- och framför allt occipitala områden jämfört med den tidigare etablerade 99mTc-HMPAO. Omvänd relation noterades i den vita substansen och basala ganglier. Resultaten är viktiga då dessa två preparat används regelmässigt för kvantitativa bedömningar av blodflöde vid klinisk misstanke på demenstillstånd. Ovannämnda hjärnområden är drabbade ofta vid dessa tillstånd varför hänsyn bör tas till val av specifikt preparat vid tolkning av SPECT- bilder. I det femte arbetet studerades förekomst av CBF-förändringar i hjärnan hos icke-dementa individer med ålders-relaterad minnesrubbning (AAMI) jämfört med deltagare utan minnesproblem. Nedsatt regionalt blodflöde i tinningsloben har observerats hos deltagare med AAMI jämfört med ålders-matchad kontroll population. Det är sannolikt att i den gruppen fler individer kommer att utveckla demens. Det framkom även att AAMI patienter med rökanamnes hade kraftigare nedsatt hjärnblodflöde än ickerökare, vilket ej kunde noteras hos kontroller. Rökning kan vara en negativt modifierande faktor på hjärnblodflöde och minne i AAMI-gruppen. Den sjätte arbetet utgjorde en kohort studie av män födda 1914 som följts från 69 års ålder till 81/83 års ålder. Samband noterades mellan ackumulerade markörer för kärlsjukdom, såsom högt blodtryck, förträngning av halspulsådern (carotis stenos) och perifär kärlssjukdom i benen (ankel-arm blodtrycksindex) i 69-års åldern och CBF 14 år senare. Resultaten tyder på att möjligheten till förebyggande åtgärder för att minska kognitiv försämring hos äldre pga. kärlsjukdom finns. Resultaten samlade i avhandlingen ger en ny kunskap om hur det normala åldrandet påverkar kognitiv funktion och cirkulation i hjärnan. Möjligheter finns att kvantitativt studera kognitiva funktioner och dess relation till åderförkalkningsförändringar i olika delar av kärlträdet samt deras samvariation med lång och kortvariga blodtrycksförändringar vilket kan ha betydelse för framtida preventiva insatser hos äldre.

Subject headings

MEDICIN OCH HÄLSOVETENSKAP  -- Annan medicin och hälsovetenskap -- Gerontologi, medicinsk/hälsovetenskaplig inriktning (hsv//swe)

MEDICAL AND HEALTH SCIENCES  -- Other Medical and Health Sciences -- Gerontology, specialising in Medical and Health Sciences (hsv//eng)

Keyword

Gerontology

Gerontologi

vascular risk factors

carotid ultrasound

peripheral arterial disease

orthostatic hypotension

blood pressure

ageing

SPECT

cerebral blood flow

cognition

Dementia

Alzheimer’s disease

Publication and Content Type

dok (subject category)

vet (subject category)