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Zentralblatt für Arbeitsmedizin, Arbeitsschutz und Ergonomie

Erschienen in:

01.07.2014 | Originalien

Dosis-Wirkung-Zusammenhang zwischen physischen Belastungen und lumbalen Bandscheibenerkrankungen

Ergebnisse der DWS-Richtwertestudie

verfasst von: Prof. Dr. A. Seidler, MPH, A. Bergmann, U. Bolm-Audorff, D. Ditchen, R. Ellegast, U. Euler, J. Haerting, E. Haufe, C. Jordan, N. Kersten, O. Kuss, A. Luttmann, P. Morfeld, K. Schäfer, M. Jäger

Erschienen in: Zentralblatt für Arbeitsmedizin, Arbeitsschutz und Ergonomie | Ausgabe 4/2014

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Zusammenfassung

Zielsetzung

Aus den Ergebnissen der Deutschen Wirbelsäulenstudie (DWS1), die die Basis der hier vorgestellten DWS-Richtwertestudie (DWS2) darstellen, ist die grundsätzliche Aussage ableitbar, dass auch unterhalb bestimmter Schwellenwerte des Mainz-Dortmunder Dosismodells (MDD) Risiken für die Entstehung einer bandscheibenbedingten Erkrankung der Lendenwirbelsäule bestehen. In den verwendeten Dosismodellen der DWS1 wurden die Schwellenwerte der Bandscheibendruckkraft, Rumpfvorneigung und Tagesdosis nicht getrennt voneinander, sondern in Kombination variiert. Daher erlaubten die bisherigen Auswertungen der DWS1 keine Aussagen zu Dosismodellen, die durch definierte Absenkung einzelner Eigenschaften des MDD, z. B. der Druckkraft, bei Beibehaltung der übrigen Eigenschaften gekennzeichnet sind. Ziel der DWS2 ist die wissenschaftlich fundierte Ableitung eines Dosismodells unter Berücksichtigung geeigneter Schwellenwerte.

Material und Methoden

In der DWS2 werden die Schwellenwerte (Bandscheibendruckkraft, Rumpfvorneigung, Tagesdosis) einzeln und anschließend auch kombiniert variiert. Dabei wird die Anpassungsgüte der resultierenden Dosismodelle zur Beschreibung des Dosis-Wirkung-Zusammenhangs auf der Grundlage der kontinuierlichen Dosiswerte anstelle klassierter Daten in der DWS1 und unter Einsatz verschiedener statistischer Methoden [z. B. Akaike-Informationskriterium (AIC), Multi-Modell-Ansätze, fraktionale Polynome] ermittelt.

Ergebnisse

In die Berechnung der Schwellenwerte gingen die Informationen mehrerer gut anpassender, einen breiten Bereich von Schwellenwerten repräsentierender Dosismodelle ein. Unter Einsatz statistischer Mittelungsverfahren (Multi-Modell-Ansätze) ließen sich daraus folgende Schwellenwerte ableiten: eine Bandscheibendruckkraft von 3,2 kN für Männer und 2,5 kN für Frauen, ein Rumpfneigungswinkel von 45°, eine Tagesdosis von 2,0 kNh bei Männern und 0,5 kNh bei Frauen. Weiterhin ließ sich eine Verdopplungsdosis des Bandscheibenerkrankungsrisikos von etwa 7 MNh bei Männern und etwa 3 MNh bei Frauen ermitteln.

Schlussfolgerungen

Die vertiefende Reanalyse der Daten der DWS1 liefert eine wichtige Grundlage zur Beurteilung der Dosis-Wirkung-Beziehung zwischen körperlichen Belastungen und bandscheibenbedingten Erkrankungen. Zunächst sind statistische Unsicherheiten bei der Ableitung von Schwellenwerten sowie die Vereinbarkeit der Studienergebnisse mit den Anforderungen des Berufskrankheitenrechts zu diskutieren, bevor konkrete Folgerungen für die Berufskrankheit Nr. 2108 gezogen werden können.

In wesentlichen Teilen enthält der vorliegende Beitrag Textpassagen aus dem Abschlussbericht der DWS2 [24].

Bei dem „BSG-Modell“ handelt es sich um ein Dosismodell, dessen Eigenschaften sich nach dem Urteil des Bundessozialgerichts (BSG) vom 30.10.2007 richten [5]. Folgende Schwellenwerte sind zugrunde gelegt: Bandscheibendruckkraft 2,7 kN, Rumpfvorneigehaltung 90°, Tagesdosis 0 kNh, Lebensdosis 12,5 MNh. Das Urteil des BSG bezieht sich nur auf Männer.

Für weitere Einzelheiten der zweiten Modellmittelung wird auf den Beitrag von Morfeld et al. [16] im vorliegenden Themenheft verwiesen.

Bei fehlendem Ausschluss der Modelle mit Druckkraftschwelle oberhalb von 4 kN bei Frauen (Nebenanalyse) ergibt sich eine Schwelle von 2,75 kN bei Frauen mit Chondrose (Fallgruppe 4); s. Fußnote 6.

Die in Abb. 4 und Abb. 5 dargestellten Dosis-Wirkungs-Verläufe ergeben sich bei Anwendung des Simulationswerkzeugs „Der Dortmunder“. Vergleichbare Ergebnisse (hier nicht dargestellt, s. [24]) ergeben sich auf der Grundlage der im Projektteil II der DWS2 entwickelten Bestimmungsgleichungen [6, 24].

Es ist darauf hinzuweisen, dass innerhalb des Forschungsverbunds unter Beteiligung des Forschungsbegleitkreises intensiv über die Frage diskutiert wurde, welche inhaltlichen Voraussetzungen als biologisch plausible Kriterien zu einer Eingrenzung der Modellvielfalt eingesetzt werden könnten oder sollten. Derartige Überlegungen sind wichtig, weil die Ergebnisse des Verfahrens davon abhängen, welche Modelle in die Mittelung einbezogen werden. Die Diskussionen haben keinen Konsens erzielen können, sodass zur Eingrenzung der Bestmodelle lediglich ein Ausschluss von Modellen mit (sehr) hohen Druckkraftschwellen zur Berücksichtigung des Kriteriums der Häufigkeitsrelevanz durchgeführt wurde. Neben dieser Hauptanalyse wurde eine Nebenanalyse mit Verzicht auf diesen Ausschluss von Modellen durchgeführt. Da sich die Ergebnisse der Hauptanalyse nicht wesentlich und ohnehin nur in der Fallgruppe 4 (Frauen mit Chondrose) von den Ergebnissen der Nebenanalyse unterscheiden, wird auf diese Unterscheidung hier nicht weiter eingegangen.

Die Entscheidung für die kontinuierliche Modellierung der kumulativen Dosis beruhte u. a. darauf, dass der Umgang mit kontinuierlichen Variablen überwiegend niedrigere AIC-Werte und damit bessere Anpassungen lieferte, als dies für kategorisierte Variablen der Fall war (s. [24], S. 57).

Der Begriff Konfidenzintervall ist hier als „terminus technicus“ zu verstehen, der das Rechenverfahren zur Ermittlung aus dem punktweisen Konfidenzintervall für den Kurvenwert OR = 2 beschreibt. Die Berechnungsmethode der Nutzung der Umkehrfunktion zur Ermittlung der unteren und oberen Grenzen eines Intervalls für den Schwankungsbereich des Verdopplungsdosiswerts lässt keine Aussagen zu statistischen Eigenschaften dieses Intervalls zu, insbesondere auch nicht zu einer 95 %-Überdeckungswahrscheinlichkeit. Deswegen wird hier der Begriff Pseudo-Konfidenzintervall genutzt. Die DWS1-Forschungsgruppe hat keine alternative Möglichkeit zur Berechnung der Konfidenzintervalle und damit der Unsicherheiten bei der Ermittlung der Verdopplungsdosis gesehen.

Das BSG begründet in seinem Urteil vom 30.10.2007 (BSG 2007) die vorgenommene Absenkung der Druckkraftschwelle auf 2,7 kN (im Verfahren eines männlichen Klägers) nicht ausschließlich mit den Ergebnissen der DWS1. Vielmehr wird im genannten Urteil darauf hingewiesen, dass „bei der BK Nr. 2108 … als Einwirkungen nicht nur das Heben, sondern auch das Tragen schwerer Lasten in Rechnung zu stellen sind und die Druckkraft beim Tragen von 20 kg nach den Bestimmungsgleichungen des MDD 2700 N beträgt“ [Randnummer (RdNr.) 25 der Urteilsbegründung). Aus dem vorgenannten Wortlaut kann abgeleitet werden, dass das BSG offensichtlich das Tragen ebenso wie das Heben von 20 kg als „schwer“ im Sinne der Legaldefinition und daher als von der Legaldefinition der BK 2108 umfasst ansieht.

Der Verzicht auf eine Mindesttagesdosis erfolgt nach dem BSG-Urteil „entsprechend dem Ergebnis der Deutschen Wirbelsäulenstudie“. Als Begründung für den Verzicht auf eine Mindesttagesdosis von 5500 Nh für Männer weist das BSG in seinem Urteil darauf hin, dass es für die genannte Mindesttagesdosis „keine gesicherte Ableitung“ gibt (RdNr. 26 der Urteilsbegründung).

Die Halbierung der im MDD als Orientierungswert für die Gesamtbelastungsdosis vorgeschlagene Lebensdosisschwelle (als unterer Grenzwert) wird vom BSG ebenfalls mit den Ergebnissen der DWS begründet, die eine „deutliche Reduzierung der maßgebenden Mindestbelastungsdosis“ erforderlich machten (RdNr. 27 der Urteilsbegründung).

Das BSG-Modell wurde für Männer konzipiert, da das entsprechende Urteil zu einem männlichen Kläger gefällt wurde und entsprechende Auslegungen für Frauen nicht Gegenstand der Urteilsbegründung sind. Zur Verdeutlichung der Konsequenzen einer Anwendung des BSG-Modells auch für Frauen wurden die AIC-Werte in Abb. 2 auch für Frauen berechnet. Im Ergebnis liegt das BSG-Modell bei Frauen mit Prolaps (Fallgruppe 2) außerhalb der 95 %-Modellkonfidenzmenge, bei Frauen mit Chondrose (Fallgruppe 4) innerhalb.

In den Abb. 7 und Abb. 8, auf die im übernächsten Abschnitt eingegangen wird, lassen sich prozentuale Anteile der Kontrollpersonen in den einzelnen Expositionskategorien als Schätzwerte der Expositionsprävalenzen in der allgemeinen Bevölkerung verstehen.

Eine noch feinere Unterteilung würde zu sehr kleinen Felderbelegungen führen. Allerdings ist die Wahl von Quintilen willkürlich erfolgt; grundsätzlich hätte auch eine Einteilung in Quartile oder Sextile erfolgen können.

In der vorliegenden Darstellung können aus Platzgründen nicht die Ergebnisse für die einzelnen Zwischenschritte der schrittweisen Erhöhung der Lebensdosisschwelle dargestellt werden. Für eine entsprechende Darstellung mit Diskussion der Resultate wird auf den Abschlussbericht der DWS2 verwiesen [24].

Es ist darauf hinzuweisen, dass die in Abb. 7, Abb. 8 und Abb. 9 dargestellten Auswertungen auf der Basis kategorisierter Expositionsvariablen erfolgten. Die in der DWS2 ermittelten besten kontinuierlichen Dosismodelle weisen eine bessere Anpassungsgüte auf als die kategorisierten Dosismodelle der DWS1. Die Vor- und Nachteile kategorisierter Auswertungen sind Gegenstand kontroverser Diskussionen, die an dieser Stelle nicht erschöpfend abgehandelt werden können.

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Titel: Dosis-Wirkung-Zusammenhang zwischen physischen Belastungen und lumbalen Bandscheibenerkrankungen
Ergebnisse der DWS-Richtwertestudie
verfasst von: Prof. Dr. A. Seidler, MPH
A. Bergmann
U. Bolm-Audorff
D. Ditchen
R. Ellegast
U. Euler
J. Haerting
E. Haufe
C. Jordan
N. Kersten
O. Kuss
A. Luttmann
P. Morfeld
K. Schäfer
M. Jäger
Publikationsdatum: 01.07.2014
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in: Zentralblatt für Arbeitsmedizin, Arbeitsschutz und Ergonomie / Ausgabe 4/2014
Print ISSN: 0944-2502
Elektronische ISSN: 2198-0713
DOI: https://doi.org/10.1007/s40664-014-0035-3

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