El EEG mostrará con mayor probabilidad áreas de sufrimiento focal en la demencia vascular con respecto a la EA, pero su validez discriminativa es escasa ante un paciente concreto (Erkinjuntti, 1987). En este sentido, la cartografía cerebral podría mejorar la diferenciación entre demencia vascular y EA con respecto al EEG convencional. Los estudios de flujo cerebral han sido muy utilizados, mostrando resultados variables y hasta cierto punto contradictorios.

En concreto, en la demencia vascular el flujo cerebral es variable, ya que en las zonas de infarto puede existir normo, hipo o hiperperfusión sanguínea, no obstante, en general suele estar disminuido y suele mostrar importantes diferencias regionales en cada caso, reflejando la localización variable de los infartos cerebrales.

Con respecto a la tomografía computarizada (TC), se ha observado que los hallazgos son comunes a los observados en todo tipo de demencias, es decir, una atrofia cerebral con dilatación ventricular y engrosamiento de los surcos cerebrales. En la demencia vascular se pueden observar lesiones hipodensas, que corresponden a grandes o pequeños infartos cerebrales, siendo la mayoría de ellos infartos de tipo lacunar que se localizan en la substancia blanca subcortical. Se observa una alteración de las características de la sustancia blanca en los estudios de neuroimagen conocida como leucoaraiosis. No obstante, la leucoaraiosis no sólo está presente en pacientes con demencia vascular, sino también en enfermedad vascular cerebral sin demencia, en la vejez fisiológica e incluso se ha descrito en casos de EA. La mayoría de las veces, estas lesiones a nivel de la sustancia blanca no justifican el grado de deterioro cognitivo que presentan los pacientes, aunque sí algunos aspectos. En general, la leucoaraiosis se correlaciona con la celeridad con la que se efectúan algunas tareas cognitivas, en especial las más complejas. Esto puede ser relevante e interferir en las actividades cotidianas, aunque no tiene porque constituir un verdadero síndrome de demencia. En pacientes con patología cerebrovascular se debe considerar a la leucoaraiosis como un factor que puede contribuir a la demencia.

Las lesiones que se observan en la tomografía computarizada deben poder relacionarse con el cuadro clínico de una forma global, con la presencia o ausencia de hipertensión, con una progresión gradual o escalonada del deterioro. En este sentido, la tomografía computarizada puede considerarse como una herramienta adicional que puede ayudar a distinguir la demencia vascular de la enfermedad de Alzheimer. No obstante, la presencia de infartos cerebrales o leucoaraiosis, aunque es característica de la demencia vascular, no descarta la coexistencia de una EA ni indica que estas lesiones sean la causa de la demencia, puesto que también pueden aparecer en sujetos asintomáticos.

La resonancia magnética nuclear es más sensible que la tomografía computarizada cerebral en la visualización de infartos cerebrales de pequeño tamaño, como los infartos lacunares y de la leucoaraiosis. A pesar de que mediante esta técnica no pueden reconocerse las lesiones vasculares como tales, pueden observarse pequeños infartos corticales al lado de lesiones de tipo lacunar. Así mismo, puede observarse una alteración de la señal de la sustancia blanca periventricular que suele ser uniforme, mientras que en la desmielinización, a pesar de ser difusa, es más parcheada. La ventaja de la resonancia magnética es su mayor sensibilidad. No obstante, comparte las mismas limitaciones de la tomografía computarizada cerebral para el diagnóstico de la demencia vascular.

En cuanto a la tomografía por emisión de positrones y la tomografía cerebral por emisión de fotón simple, los resultados apuntan hacia la frecuente presencia de áreas de relativa hipoperfusión multifocales, irregulares y asimétricas.

La angiografía se utiliza en casos excepcionales en los que se sospecha que la demencia vascular pueda ser debida a la obstrucción de grandes vasos intra o extracraneales, a oclusiones múltiples de pequeños vasos (vasculitis), a grandes malformacions arteriovenosas, o a ectasia de la arteria basilar. En la demencia de tipo multiinfarto no suelen apreciarse cambios angiográficos significativos.