Erweiterte Auswertung der Deutschen Wirbelsäulenstudie

Die DWS-Richtwertestudie wurde durch die Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV) e V gefoumlrdert

Zbl Arbeitsmed 2014 middot 64151ndash168DOI 101007s40664-014-0032-6Online publiziert 25 Juni 2014copy Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2014

M Jaumlger1 middot C Jordan1 middot J Voszlig1 middot A Bergmann2 middot U Bolm-Audorff3 middot D Ditchen4 middot R Ellegast4 middot J Haerting2 middot E Haufe5 middot O Kuszlig6 middot P Morfeld7 8 middot K Schaumlfer9 middot A Seidler5 middot A Luttmann1

1 Leibniz-Institut fuumlr Arbeitsforschung an der TU Dortmund (IfADo) Dortmund2 Institut fuumlr Medizinische Epidemiologie Biometrie und Informatik Universitaumlt Halle-Wittenberg3 Dezernat Landesgewerbearzt Regierungspraumlsidium Darmstadt Wiesbaden4 Institut fuumlr Arbeitsschutz Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (IFA) Sankt Augustin5 Institut und Poliklinik fuumlr Arbeits- und Sozialmedizin TU Dresden6 Institut fuumlr Biometrie und Epidemiologie Deutsches Diabetes-Zentrum (DDZ) Leibniz-

Zentrum fuumlr Diabetes-Forschung an der Heinrich-Heine-Universitaumlt Duumlsseldorf7 Institut fuumlr Epidemiologie und Risikobewertung in der Arbeitswelt (IERA) Evonik Industries AG Essen8 Institut fuumlr Arbeitsmedizin Umweltmedizin und Praumlventionsforschung Universitaumlt zu Koumlln9 Berufsgenossenschaft Handel und Warendistribution (BGHW) Mannheim

Erweiterte Auswertung der Deutschen WirbelsaumlulenstudieHintergrund und Vorgehensweise der DWS-Richtwertestudie

Vorbemerkung

Der vorliegende Beitrag gibt einen Uumlber-blick zum Hintergrund zum uumlbergeord-neten Ziel und zu Teilzielen sowie zur prinzipiellen Vorgehensweise einer erwei-terten Auswertung der Deutschen Wir-belsaumlulenstudie (DWSDWS1) in der sog DWS-Richtwertestudie die auf den Erhe-bungen und den daraus abgeleiteten Fra-gestellungen der DWS zu Erkrankungen und physischen Belastungen basiert [10] Als erweiterte Auswertung bzw Reanalyse der Daten der DWS mit dem Ziel der Ab-leitung geeigneter Richtwerte wird dieses Forschungsvorhaben auch als DWS-Richtwertestudie oder DWS2 bezeichnet [43] Demzufolge hat dieser Uumlbersichts-beitrag nicht das vorrangige Ziel Ergeb-nisse vorzustellen Dazu wird auf die kor-respondierenden Beitraumlge von Bergmann et al [4] Ditchen et al [15] Morfeld et al [32] und Seidler et al [44] verwiesen Gleichwohl werden ggf Teilergebnisse ge-nannt und erlaumlutert um den Ablauf oder

auch die Entscheidungsfindung zu ver-schiedenen Zeitpunkten waumlhrend der Be-arbeitung des Forschungsvorhabens zu beschreiben

Einfuumlhrung

Bei der Ausuumlbung von Berufen deren Taumltigkeiten von hohen physischen Bela-stungen wie Lastenhandhabung oder Koumlr-perhaltung mit weiter Rumpfvorneigung gepraumlgt sind unterliegt die Lendenwir-belsaumlule (LWS) nicht nur bei einigen we-nigen Vorgaumlngen oder Situationen hohen Belastungen sondern in der Regel immer wiederkehrend und uumlber lange Zeiten des Berufslebens Als Folge derartiger kumu-lativer Langzeitexpositionen koumlnnen sich degenerative Veraumlnderungen an der Len-denwirbelsaumlule in Form bandscheiben-bedingter Erkrankungen entwickeln In der Bundesrepublik Deutschland koumln-nen seit 1993 derartige Erkrankungen un-ter besonderen Voraussetzungen als Be-rufskrankheit Nr 2108 der Berufskrank-

heiten-Verordnung (BKV [6]) anerkannt werden Als anerkennungsfaumlhige Bela-stungsformen werden das langjaumlhrige Heben oder Tragen schwerer Lasten so-wie langjaumlhrige Taumltigkeiten in extremer Rumpfbeugehaltung genannt Dabei ver-deutlicht der Verweis auf Langjaumlhrig-keit dass Richtwerte aus der arbeitswis-senschaftlichen Literatur die sich an der strukturellen Festigkeit der Lendenwir-belsaumlule und daher eher auf kurzzeitige Belastungsspitzen wie einzelne Vorgaumlnge oder Sequenzen in Arbeitsschichten ori-entieren nur wenig geeignet sein koumln-nen kumulative Belastungen eines Be-rufslebens und deren Schaumldigungspoten-zial zu bewerten Als Beispiele werden die Kontrollgrenze (bdquoAction Limitldquo) des Nati-onalen Instituts fuumlr Arbeitssicherheit und Arbeitsmedizin der USA [34] oder die Dortmunder Richtwerte aus dem Insti-

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tut fuumlr Arbeitsphysiologie [25] angefuumlhrt Auch Untersuchungen zur zyklischen Be-lastbarkeit an Wirbelsaumlulenpraumlparaten die einigen oder vielen Tausend Belastungs-wiederholungen unterzogen wurden (z B [13 20 32]) koumlnnen allenfalls nachrangig zur Bewertung langjaumlhriger Expositionen herangezogen werden da insbesondere der Bandscheibenstoffwechsel und Hei-lungsprozesse am bdquoZielorgan Lendenwir-belsaumluleldquo im lebenden Organismus unbe-ruumlcksichtigt bleiben

Hintergrund

Entwicklung des Mainz-Dortmunder Dosismodells

Nach Einfuumlhrung der BK 2108 wurden in entsprechenden Fachdiskussionen zur Ableitung von Richtwerten die als Min-destexpositionen fuumlr die Entstehung bandscheibenbedingter Erkrankungen der LWS gelten koumlnnen zunaumlchst ver-schiedenartige Ansaumltze unter Zuhilfenah-me zahlreicher Setzungen und Vereinba-rungen vorgestellt (z B [2 5 17 18 22 36]) Auf Basis entsprechender Anwen-dungserfahrungen wurde von einer inter-disziplinaumlren Arbeitsgruppe ndash Mitarbeiter verschiedener Berufsgenossenschaften Juristen Mediziner und Wissenschaft-ler ndash ein branchenuumlbergreifend anwend-bares epidemiologisch gestuumltztes Verfah-ren entwickelt Bei der Erarbeitung dieses Mainz-Dortmunder Dosismodells (MDD [19 23 38]) wurden fuumlr 3 Taumltigkeitsfelder im Bau- bzw Transportgewerbe sowie in der Pflege die ein gegenuumlber entspre-chenden Kontrollgruppen erhoumlhtes Risiko zur Entwicklung bandscheibenbedingter Erkrankungen aufwiesen zunaumlchst die kumulativen Belastungen typischer Ar-beitsschichten und dann entsprechend den Angaben in den jeweiligen Quellen fuumlr das Berufsleben aufsummiert Ande-re Taumltigkeitsfelder mit einem bezuumlglich einer Vergleichsgruppe erhoumlhten Erkran-kungsrisiko wurden seinerzeit nicht ge-funden [8 9]

Das MDD geht davon aus dass jeder relevante Hebe- oder Tragevorgang so-wie die Taumltigkeiten in extremer Rumpf-beugehaltung durch die damit einherge-hende Bandscheibendruckkraft am Len-den-Kreuzbein-Uumlbergang L5ndashS1 und die

Einwirkungsdauer bei der Dosiskumula-tion beruumlcksichtigt werden Somit lassen sich verschiedenartige Expositionen wie Heben Tragen und extreme Rumpfbeu-gehaltungen unterschiedliche Hebe- und Trageformen sowie verschiedene Bela-stungshoumlhen aufgrund unterschiedlicher Lastgewichte in einem einzigen Maszlig der kumulierten lumbosakralen Bandschei-benkompressionskraft abbilden und un-ter Beruumlcksichtigung von Vorgangsdau-er und -haumlufigkeit in einer kumulierten Dosis aufsummieren Dabei weist das MDD dahingehend eine seinerzeit be-sondere Eigenschaft auf dass es nicht auf einem bdquolinearen Dosisansatzldquo wie vorma-lige Modelle basiert (z B [18 30 37]) bei dem die kumulierte Dosis die Summe der Produkte aus Druckkraft und Dauer al-ler relevanten Belastungsvorgaumlnge dar-stellt d h Druckkraft und Dauer ge-hen mit gleicher Wichtung in die Dosis ein Stattdessen beruumlcksichtigt das MDD eine uumlberproportionale quadratische Wichtung der Bandscheibendruckkraft im Verhaumlltnis zur Dauer bei der Berech-nung der Schichtdosis Dieser Ansatz ei-ner staumlrkeren Kraft- als Zeitdauerwich-tung leitet sich u a aus experimentellen Befunden von Brinckmann et al [12] an lumbalen Praumlparaten ab bei denen weni-ger haumlufig auftretende hohe Belastungs-spitzen eine houmlhere Schaumldigungswirkung zeigten ndash d h mehr Praumlparate waren ge-schaumldigt ndash als haumlufigere Belastungen mit niedrigerer Houmlhe

Neben der uumlberproportionalen Kraft-wichtung relativ zur Dauer weist das MDD folgende Eigenschaften auf Zur Beruumlcksichtigung des Begriffs bdquoschwe-re Lastldquo wurde eine Bandscheibendruck-kraft von 32 kN fuumlr Maumlnner und 25 kN fuumlr Frauen als Mindestexposition vorge-schlagen Diese Werte werden als bdquoErhe-bungsschwelleldquo angesehen und bedeu-ten dass nur solche Hebe- oder Trage-vorgaumlnge als relevant fuumlr die Dosiskumu-lation bewertet werden die mit Druck-kraumlften ab diesen Richtwerten verbun-den sind Die Zahlenwerte entstammen biomechanischen Modellrechnungen fuumlr das beidhaumlndige Heben einer Last von 20 bzw 10 kg vom Boden auf etwa Huumlfthouml-he die Lastgewichte entsprechen den An-gaben im seinerzeitigen bdquoMerkblatt fuumlr die aumlrztliche Untersuchung zu BK 2108ldquo [7]

Als Erhebungsschwelle fuumlr die Rumpfvor-neigung wurde der im Merkblatt genannte Wert von 90deg fuumlr bdquoextreme Rumpfbeuge-haltungldquo uumlbernommen und als Tagesdo-sisschwellen wurde auf Basis der oben er-waumlhnten Auswertungen zu typischen Be-lastungen im Bau- bzw Transport gewerbe sowie in Pflegeberufen 55 kNh bei Maumln-nern und 35 kNh bei Frauen vereinbart Letztendlich laumlsst sich die Tages dosis (TD) einer typischen Schicht (j) nach dem MDD entsprechend folgender Formel be-rechnen

Dabei stellt der Wurzelterm eine Art durchschnittliche Bandscheibendruck-kraft uumlber eine 8-h-Schicht dar besitzt die physikalische Einheit bdquoNewtonldquo (N) und wird zur Dosisermittlung mit der Schichtdauer die einheitlich mit 8 h ange-setzt wird multipliziert Die durchschnitt-liche Bandscheibendruckkraft im Wurzel-term leitet sich aus den in der Schicht aus-gefuumlhrten relevanten Hebe- Trage- oder Rumpfbeugevorgaumlngen (i) ab Dazu wird die Summe aller Produkte aus vorgangs-spezifischer Bandscheibendruckkraft (Fi) die quadratisch eingeht und Vorgangs-dauer (ti) gebildet und auf die Schichtdau-er (8 h) bezogen

Die Lebensdosis ergibt sich aus der Summe aller Tagesdosen Dies laumlsst sich auch in der Form darstellen dass zu-naumlchst die Anzahl der jeweiligen typi-schen Schicht pro Jahr gebildet und an-schlieszligend mit der Anzahl der Jahre mit dieser Beschaumlftigung multipliziert wird

Mit dieser Vorgehensweise des MDD wurde versucht Unzulaumlnglichkeiten und insbesondere auch Differenzen zwischen den inzwischen in Anwendung befind-lichen Verfahren verschiedener Unfall-versicherungstraumlger zu begegnen Ob-wohl das MDD vom damaligen Hauptver-band der gewerblichen Berufsgenossen-schaften zur Ermittlung und Beurteilung der arbeitstechnischen Voraussetzungen in Feststellungsverfahren zur BK 2108 empfohlen wurde [21] waren seinerzeit schon Unzulaumlnglichkeiten insbesondere auch des MDD bekannt Diese druumlckten sich einerseits in einer lebhaften Darstel-

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Zusammenfassung middot Abstract

Zbl Arbeitsmed 2014 middot 64151ndash168 DOI 101007s40664-014-0032-6copy Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2014

M Jaumlger middot C Jordan middot J Voszlig middot A Bergmann middot U Bolm-Audorff middot D Ditchen middot R Ellegast middot J Haerting middot E Haufe middot O Kuszlig middot P Morfeld middot K Schaumlfer middot A Seidler middot A LuttmannErweiterte Auswertung der Deutschen Wirbelsaumlulenstudie Hintergrund und Vorgehensweise der DWS-Richtwertestudie

ZusammenfassungHintergrund Der vorliegende Beitrag erlaumlu-tert im Wesentlichen den Hintergrund und die Vorgehensweise einer Reanalyse der Da-ten der Deutschen Wirbelsaumlulenstudie (DWS) in der sogenannten DWS-Richtwerte studie (DWS2) und greift ausgewaumlhlte Ergebnisse auf Zur Pruumlfung der arbeitstechnischen Vo-raussetzungen in Feststellungsverfahren zur Berufskrankheit (BK) 2108 werden Dosisan-saumltze genutzt bei denen die Wirbelsaumlulen-belastungen fuumlr alle relevanten Vorgaumlnge mit definierter Koumlrperhaltung oder Lasten-handhabung uumlber typische Schichten und das Berufsleben aufsummiert werden In der DWS wurden fuumlr alle 4 Fallgruppen (Maumln-nerFrauen mit ProlapsChondrose) erhoumlhte Risiken fuumlr bandscheibenbedingte Erkran-kungen bei Anwendung von Dosismodellen gefunden die Belastungen auch unterhalb der Kriterien des gegenwaumlrtig angewende-ten Mainz-Dortmunder Dosismodells (MDD) sowie Lastenhandhabungen zusaumltzlich zum Heben oder Tragen einbeziehenMaterial und Methoden Die Daten der DWS wurden auf Basis kontinuierlicher an-

statt klassierter Dosiswerte reanalysiert Die derzeit uumlbliche quadratische Wichtung der Bandscheibendruckkraft relativ zur Vor-gangsdauer wurde im Vergleich zur linea-ren hinsichtlich der Anpassungsguumlte ge-pruumlft Die derzeit uumlbliche Vorgehensweise dass die Druckkraft bei relevanten Vorgaumlngen mit ihrem bdquovollenldquo Wert in die Dosiskumulie-rung eingeht wurde im Vergleich zu 2 Ansaumlt-zen mit anteiliger Beruumlcksichtigung hinsicht-lich der Anpassungsguumlte gepruumlft Es wur-den in 5 Modellgruppen insgesamt 30 Einzel-modelle mit separater Variation der Modell-eigenschaften ndash Schwellen fuumlr Bandscheiben-druckkraft bei Lastenhandhabung Rumpf-vorneigung bei Koumlrperhaltungen ohne Las-tenhandhabung Tagesdosis und optionale Einbeziehung von Handhabungsformen zu-saumltzlich zu Heben und Tragen ndash definiert und hinsichtlich der Anpassungsguumlte gepruumlftErgebnisse Die Konzepte einer quadra-tischen Kraftwichtung und der Vollwertbe-ruumlcksichtigung der Bandscheibendruckkraft weisen houmlhere Anpassungsguumlten auf und wurden daher fuumlr die weiteren Analysen der

DWS2 verwendet Auf Basis der jeweils best-anpassenden Dosismodelle innerhalb der Modellgruppen wurden fallgruppenspezi-fische Kombinationsmodelle definiert die die Richtwerte zur Druckkraft Rumpfvorneigung und Tagesdosis aufweisen und zur Ableitung der jeweiligen Verdoppelungsdosis des Band-scheibenerkrankungsrisikos genutztSchlussfolgerung Aufgrund des Uumlbersichts-charakters des vorliegenden Beitrags wird zur Erlaumluterung der komplexen Methodik so-wie der vielfaumlltigen Ergebnisse auf die korre-spondierenden Beitraumlge in diesem und dem naumlchsten Themenheft verwiesen

SchluumlsselwoumlrterBerufskrankheit middot Bandscheibenbedingte Erkrankungen middot Dosis-Wirkung-Beziehung middot Dosismodelle middot Lumbalbelastung

Extended evaluation of the German Spine Study Background and methodology of the EPILIFT Exposure Criteria Study

AbstractBackground This article describes the main features of the background and the method-ology of a reanalysis of the data from the Ger-man Spine Study (EPILIFT) in the so-called EPILIFT Exposure Criteria Study (EPILIFT 2) and shows selected results only In order to assess the work-related presuppositions in procedures with regard to occupational dis-ease no 2108 dose approaches were ap-plied where the load on the spine was accu-mulated for all relevant actions combined with specified postures or handling of objects over typical working shifts and the occupa-tional life In the EPILIFT study increased risks for the development of disc-related diseases were found for every case group (males and females with prolapse or chondrosis) when dose models were applied which also includ-ed loading actions lower than the criteria of the Mainz-Dortmund Dose Model (MDD) cur-rently in use and considered additional han-dling types other than lifting and carryingMaterial and methods The EPILIFT data were reanalyzed based on continuous dose

values instead of categorized ones The cur-rently accepted concept of a squared weight-ing of disc compressive force related to ac-tion duration was tested with respect to the goodness of fit and compared to a linear weighting approach The currently accept-ed concept of considering the total amount of the disc compressive force of relevant ac-tions for dose accumulation was tested with respect to the goodness of fit and compared to two approaches which included thresh-old exceeding forces only In total 30 models in five different model groups were defined when model properties were varied separate-ly thresholds of disc compressive force evalu-ating handling of objects angle of trunk for-ward-inclination evaluating postures daily dose and the optional consideration of han-dling modes other than lifting and carrying All models were tested with regard to good-ness of fitResults Both concepts a squared force weighting and considering the total force showed a higher goodness of fit in conse-

quence both approaches were applied in the subsequent analyses of EPILIFT 2 Based on the best-fitting dose models in the respective model groups combination models joining the optimal thresholds for compressive force trunk inclination and shift dose were defined specifically for the different case groups and utilized for the identification of the dose dou-bling the risk for lumbar disc-related diseasesConclusion Due to the overview charac-ter of this article for explanations of the com-plex methods and manifold results reference should be made to the corresponding articles in this and the next special editions

KeywordsOccupational disease middot Intervertebral disc disease middot Dose-response relationship middot Dose models middot Lumbar load


lung zahlreicher Kritikpunkte in der juri-stischen und arbeitsmedizinischen Lite-ratur [3 31 41 46] aus die von den Au-toren des MDD aufgegriffen wurden und denen teilweise zugestimmt und teilweise entgegnet wurde [26 39 40] Anderer-seits hatten die MDD-Autoren schon in der Erstpublikation darauf hingewiesen dass aufgrund der luumlckenhaften Daten-lage zur Expositionsschaumltzung und Er-krankungsdokumentation bdquodie Vorschlauml-ge zu Verfahren und Richtwerten durch weitergehende Forschungsarbeiten auf ei-ne breitere Basis fuumlr die Beurteilung von Lastenhandhabungen gestellt werden solltenldquo [23]

Deutsche Wirbelsaumlulenstudie

Der offenkundige weitere Forschungsbe-darf zu Dosis-Wirkung-Beziehungen zwi-schen Wirbelsaumlulenbelastungen durch La-stenhandhabung und unguumlnstige Koumlrper-haltungen einerseits und der Entwicklung bandscheibenbedingter Erkrankungen der LWS andererseits fuumlhrte zur Initiie-rung der Deutschen Wirbelsaumlulenstudie (im Folgenden als DWS oder DWS1 be-zeichnet [10]) die als multizentrische po-pulationsbezogene Fall-Kontroll-Studie mit 915 Fallprobanden mit BK-entspre-chender LWS-Erkrankung sowie 901 Kon-trollprobanden angelegt und in den Jahren 2002ndash2007 durchgefuumlhrt wurde Die vor-rangig in Kliniken aber auch in orthopauml-dischen Praxen rekrutierten Fallproban-den lassen sich 4 Fallgruppen (FG) zu-ordnen 286 maumlnnliche und 278 weibliche Personen mit Bandscheibenvorfall (bdquoPro-lapsldquo FG 1 bzw 2) sowie 145 maumlnnliche und 206 weibliche Personen mit Band-scheibenhoumlhenminderung (bdquoChondroseldquo FG 3 bzw 4) jeweils verbunden mit de-finierten Funktionseinschraumlnkungen Die Kontrollprobanden wurden als Zufalls-stichprobe der Wohnbevoumllkerung von 4 ausgewaumlhlten Regionen in Deutschland (Frankfurt a M HalleSaale Freiburg Regensburg) rekrutiert Bezuumlglich der Definition der Fallgruppen und auf de-taillierte Beschreibungen der studienspe-zifischen Eigenschaften bei den epidemio-logischen Zusammenhangsanalysen wird insbesondere auf Bolm-Audorff et al [11] sowie Seidler et al [42] verwiesen

Die Expositionsermittlung erfolgte 2-stufig In einer ersten durch Laienin-terviewer durchgefuumlhrten standardisier-ten individuellen Befragung wurde ge-pruumlft ob zuvor definierte Mindestbe-lastungen durch manuelle Lastenhand-habung gewisse Koumlrperhaltungen oder Ganzkoumlrperschwingungen waumlhrend des Berufslebens vorgelegen haben In der Folge wurden dann bei ca 1200 Proban-den mit vorliegender Mindestexpositi-on umfassendere semistandardisierte in-dividuelle Interviews durch Mitarbeiter der Technischen Aufsichtsdienste (TAD) der Unfallversicherungstraumlger durchge-fuumlhrt um die Exposition innerhalb des Berufslebens moumlglichst detailliert zu er-fassen [16] Auf Basis dieser Erhebungen zur beruflichen Exposition anhand bdquoex-terner Belastungsfaktorenldquo wie Lastge-wicht Aufnahme- und Absetzposition eines gehandhabten Last objekts sowie Tauml-tigkeits- oder Beschaumlftigungsabschnitten erfolgten biomechanische Analysen zur quantitativen Beschreibung der situativen und kumulativen Wirbelsaumlulenbelastung [27] Dazu wurden zunaumlchst vorgangs-spezifische bio mechanische Modellrech-nungen zur Ermittlung der lumbosakral-en Bandscheibendruckkraft fuumlr alle doku-mentierten Belastungssituationen durch-gefuumlhrt Auf Basis dieser Ergebnisse wur-den dann mithilfe von 10 Dosismodellen kumulierte Tagesdosen sowie die Lebens-dosis berechnet Neben dem MDD wur-den auch Dosismodelle mit im Vergleich dazu abgesenkten Schwellen fuumlr Band-scheibendruckkraft Rumpfvorneigung und Tagesdosis verwendet Zudem wur-den Dosismodelle mit verschiedener Kraftwichtung oder mit zusaumltzlichem Ein-bezug von Lastenhandhabungsarten au-szliger Heben oder Tragen auf das das MDD aufgrund der BK-Definition beschraumlnkt ist gepruumlft (s Abschn bdquoDosismodelle der DWS1ldquo)

Als wesentliche Ergebnisse der DWS werden die folgenden Aspekte angefuumlhrt Fuumlr beide Krankheitsbilder und fuumlr bei-de Geschlechter ergaben sich positive Dosis-Wirkung-Beziehungen zwischen der kumulativen beruflichen Wirbelsaumlu-lenbelastung durch Lastenhandhabung und Rumpfbeugehaltungen einerseits sowie der Entwicklung bandscheiben-bedingter Erkrankungen der LWS ande-

rerseits Bei allen 4 FG gehoumlrte das MDD nicht zu den bestanpassenden Dosismo-dellen zur quantitativen Beschreibung der Dosis-Wirkung-Beziehung Stattdessen weisen die Dosismodelle mit der houmlch-sten Anpassungsguumlte niedrigere Schwel-lenwerte fuumlr Bandscheibendruckkraft Rumpfvorneigung und Tagesdosis auf und zudem wurden dabei Lastenhand-habungen auszliger Heben und Tragen ndash wie Ziehen und Schieben von Lasten ndash einbe-zogen Dies kann dahingehend interpre-tiert werden dass die Auswertungen der DWS auf ein biomechanisches lumbales Uumlberlastungsrisiko und somit auf Risiken fuumlr die Entwicklung einer bandscheiben-bedingten LWS-Erkrankung auch fuumlr Ex-positionen hindeuten die unterhalb der im Merkblatt zur BK 2108 genannten Kri-terien bzw den Richtwerten des daraus abgeleiteten MDD liegen

Hinweise des Bundessozialgerichts

Die Auswertungen der DWS ergaben fuumlr die 4 FG jeweils unterschiedliche Dosis-modelle mit einer FG-spezifischen houmlchs-ten Anpassungsguumlte Diese bestanpassen-den Modelle unterscheiden sich in der Regel nicht nur in einer einzigen Modell-eigenschaft wie der Schwelle zur Band-scheibendruckkraft sondern beispiels-weise auch hinsichtlich der Rumpfvor-neigungsschwelle oder der Wichtung der vorgangsspezifischen Druckkraft rela-tiv zur Vorgangsdauer (bdquoKraftwichtungldquo z B linear oder quadratisch) Daruumlber hi-naus unterscheiden sich die bestanpassen-den Modelle der DWS vom MDD durch niedrigere Richtwerte bzw Schwellen zur Bandscheibendruckkraft zur Rumpfvor-neigung sowie auch zur Tagesdosis Des Weiteren werden Handhabungsarten wie Ziehen und Schieben von Lasten zusaumltz-lich zu Hebe- und Trageexpositionen mitberuumlcksichtigt Entsprechend einem Urteil des Bundessozialgerichts (BSG [14]) koumlnnen daher die in der DWS neben dem MDD untersuchten Dosismodel-le insbesondere somit die bestanpassen-den Modelle nicht als Ersatz fuumlr das MDD fungieren bdquoda sie auch Taumltigkeiten auszliger-halb der rechtlich vorgegebenen Kriterien sbquoschweres Heben und Tragenlsquo und sbquoextre-me Rumpfbeugehaltunglsquo beruumlcksichti-gen Sie koumlnnen deshalb das MDD in sei-


Originalien

ner Funktion als Zusammenfassung des fuumlr eine Konkretisierung der bestehen-den BK benoumltigten medizinischen Erfah-rungswissens nicht unmittelbar ersetzenldquo sodass bdquoaus den genannten Gruumlnden der-zeit kein den Vorgaben der BK Nr 2108 gerecht werdendes Alternativmodell zur Verfuumlgung steht Die Weiterentwicklung des medizinischen Forschungsstandes und die dabei sichtbar gewordenen Maumln-gel des MDD erfordern aber Modifikatio-nenldquo in mehrerer Hinsicht auf die an spauml-terer Stelle dieses Beitrags mit der Erlaumlu-terung des sog BSG-Modells eingegangen wird (s Abschn bdquoSeparate Variation der Eigenschaften des Grundmodellsldquo)

Die Hinweise des BSG verdeutlichen sowohl die zweifelsohne vorhandenen Defizite des MDD als auch die weiterfuumlh-renden Ergebnisse der DWS und insbe-sondere den weitergehenden Forschungs-bedarf uumlber die Erkenntnisse der DWS hi-naus Zum einen unterscheiden sich die 10 Dosismodelle der DWS in der Regel in mehr als nur einer der insgesamt 5 Ei-genschaften (Schwellen zu Druckkraft

RumpfvorneigungTagesdosis Handha-bungsart Kraftwichtung) wenn die Do-sismodelle paarweise verglichen werden sodass eine verbesserte oder verschlech-terte Anpassungsguumlte nicht auf einen einzigen Einfluss zuruumlckgefuumlhrt werden kann Daher lag es nahe in einer diffe-renzierten Reanalyse der Daten der DWS die betreffenden Modelleigenschaften ge-trennt voneinander in verschiedenen Do-sismodellen zu variieren um somit die optimale Auspraumlgung einer Eigenschaft selektieren zu koumlnnen und dem Ziel ei-ner inhaltsgestuumltzten Diskussion um die Legaldefinition der BK 2108 einschlieszlig-lich der Ableitung wissenschaftsbasierter Richtwerte naumlher zu kommen Vor die-sem Hintergrund wurde die als DWS-Richtwertestudie oder DWS2 bezeichne-te Reanalyse konzipiert deren Zielsetzung und prinzipielle Vorgehensweise im Fol-genden beschrieben werden Detaillierte Darstellungen der Ergebnisse zu Dosis-Wirkung-Zusammenhaumlngen zwischen Wirbelsaumlulenbelastung einerseits und Er-krankungsrisiko andererseits finden sich

bei Seidler et al [44] zur Methodik der Multi-Modell-Analyse mit dem Ziel der Beschreibung eines Dosis-Wirkung-Zu-sammenhangs bei Morfeld et al [32] so-wie zur Ableitung eines praxistauglichen Verfahrens zur Bestimmung von Band-scheibendruckkraumlften in Form sog Be-stimmungsgleichungen bei Ditchen et al [15]

Ziele und prinzipielle Vorgehensweise

Sowohl die Ergebnisse der DWS (DWS1) als auch die nachfolgenden Hinweise in einem Urteil des BSG [14] offenbarten eine Reihe von Fragen denen in einem weitergehenden Forschungsvorhaben nachgegangen werden sollte Eine Uumlber-sicht zum Ziel und zur prinzipiellen Vor-gehensweise der bdquoDWS-Richtwertestudieldquo (DWS2) ist in  Infobox 1 wiedergege-ben Zusaumltzlich sind 2 besondere Aspek-te aufgefuumlhrt die zum einen das Merkmal der DWS1 und somit die Ausgangslage der DWS2 aufzeigt dass die Eigenschaf-ten der in der DWS1 verwendeten Dosis-modelle nicht getrennt voneinander son-dern in der Regel in Kombination variiert waren Zum anderen sind mehrere Bedin-gungen erwaumlhnt die vor den eigentlichen Arbeiten der DWS2 in Form einer Reana-lyse der Daten der DWS1 einer Klaumlrung bedurftenAls uumlbergeordnetes Ziel der vorliegenden DWS-Richtwertestudie wird die erwei-terte Auswertung der in der DWS erho-benen Daten in der Absicht und Erwar-tung angefuumlhrt angemessene(re) Dosis-modelle mit bdquogeeigneten Richtwertenldquo d h mit ergebnisgestuumltzten Eigenschaften fuumlr die Pruumlfung der arbeitstechnischen Voraussetzungen in Feststellungsverfah-ren zur BK 2108 abzuleiten Waumlhrend in der DWS1 zwar der prinzipielle Nachweis von Dosis-Wirkung-Zusammenhaumlngen zwischen kumulativer Lumbalbelastung und LWS-Erkrankungen fuumlr die 4 FG (MaumlnnerFrauen mit ProlapsChondro-se) erbracht wurde ndash jeweils allerdings auf Basis verschiedener Dosismodelle mit z T recht unterschiedlichen Kriterien ndash blieb jedoch die Frage unbeantwortet ob nicht andere Modelle mit beispielswei-se bdquogemischten Eigenschaftenldquo eine houml-here Anpassungsguumlte einer Dosis-Wir-

Infobox 1 DWS-Richtwertestudie

ZielAbleitung geeigneter Richtwerte (bdquoSchwellenldquo) durch erweiterte Auswertung der DWS-DatenF  Kombination der Schwellen zu Bandscheibendruckkraft Rumpfvorneigung Tagesdosis aus

bestanpassenden DosismodellenF  Ableitung der Verdopplungsdosis ndash Lebensdosisrichtwert mit Relativem Risiko (RR)=2F  Bestimmungsgleichungen fuumlr Bandscheibendruckkraumlfte1 Erweitert analog den Schaumltzgleichungen des Mainz-Dortmunder Dosismodells (MDD)

DWS-1-Eigenschaft = DWS-2-Ausgangslage

Schwellen in DWS nicht separat sondern in der Regel in Kombination variiert

Vorbedingungen der DWS2 Zusammenhangsanalysen Dosiswerte bdquokontinuierlichldquo (DWS2) anstatt bdquoklassiertldquo (DWS1)F   Kraft-zu-Zeit-Wichtung linear oder quadratischF   Schwellenwerte bdquoVollwertberuumlcksichtigungldquo oder anteilig

Prinzipielle VorgehensweiseF  Separate Variation der Schwellen zu Bandscheibendruckkraft Rumpfvorneigung Tagesdosis1 Ausgehend von einem zu definierendem bdquoGrundmodellldquoF  Berechnung der Dosis-Wirkung-Beziehung [ldquoOdds-ratioldquo(OR)-Kurven] und Anpassungsguumlte

(Akaike-Informationskriterium AIC) fuumlr alle DosismodelleF  Informationsgewichtete Mittelung der Schwellen zu Bandscheibendruckkraft Rumpfvornei-

gung und Tagesdosis der jeweilig bestanpassenden Dosismodelle (1 Multi-Modell-Analyse)F  Definierung von Kombinationsmodellen und der Auswahl des ReferenzdosismodellsF  Informationsgewichtete Mittelung der OR-Kurven der bestanpassenden Dosismodelle uumlber der

Referenzdosis (2 Multi-Modell-Analyse) und nachfolgende Glaumlttung1 rarr Finale OR-Kurven


kung-Beziehung aufweisen wuumlrden Aus der Pruumlfung von Dosismodellen uumlber das Spektrum der DWS hinaus sollten durch eine Kombination von Schwellen zur Bandscheibendruckkraft Rumpfvornei-gung und Tagesdosis bdquoKombinationsmo-delleldquo entwickelt werden auf deren Ba-sis nach Moumlglichkeit fuumlr alle FG die bdquoVer-doppelungsdosisldquo d h die Lebensdosis mit einem Relativen Risiko (RR) von 2 bezogen auf die Kontrollgruppe abgelei-tet werden kann (Morfeld et al [32]) In einem gesonderten Projektteil (Ditchen et al [15]) sollten die in der DWS erhobenen Daten zu Bandscheibendruckkraumlften fuumlr verschiedene Hebe- Trage- und andere Lastenhandhabungstaumltigkeiten dazu ge-nutzt werden in einer Art Datenverdich-tung bdquoBestimmungsgleichungenldquo fuumlr die Berechnung von Bandscheibendruckkraumlf-ten abzuleiten Innerhalb des Expertenin-terviews der DWS durch die TAD der Un-fallversicherungstraumlger wurden sehr auf-wendige Erhebungen zu externen Bela-stungsfaktoren wie Lastaufnahme- und Lastenabsetzposition relativ zum Koumlrper verschiedene Arbeitshoumlhen oder auch zur Oberkoumlrpervorneigung und -verdrehung durchgefuumlhrt [16] sodass sich mehr als 5000 verschiedene Bewegungen von Koumlr-per und Last ergaben die in aufwendigen 3-dimensionalen biomechanischen Mo-

dellrechnungen insbesondere bezuumlglich der resultierenden Bandscheibendruck-kraft ausgewertet wurden [27] Um in zu-kuumlnftigen BK-Ermittlungsverfahren auf vorgangsspezifische komplexe Modell-rechnungen verzichten zu koumlnnen wurde in Analogie zu den innerhalb des MDD fuumlr besondere Umstaumlnde vorgestellten 7 Bestimmungsgleichungen zur Schaumlt-zung der Bandscheibendruckkraumlfte ein et-was detaillierteres und dennoch leicht an-wendbares Gleichungsspektrum auf Basis der umfassenden DWS-Erhebungen ent-wickelt

Ausgangslage der DWS2

In der DWS1 blieben bei den Erhebun-gen der TAD vereinbarungsgemaumlszlig Belas-tungssituationen unberuumlcksichtigt a) bei denen Lasten bis zu etwa 5 kg gehandhabt wurden b) bei denen keine Lasten ge-handhabt wurden und allenfalls Rumpf-vorneigungen bis zu ca 20deg auftraten oder c) die sich auf kurze Beschaumlftigungsab-schnitte (lt12 Jahr) bezogen Demzufolge wurden derartige Belastungen nicht in die Ermittlung von Schicht- und Lebensdo-siswerten einbezogen In  Tab 1 sind die in der DWS1 verwendeten Dosismodelle 1ndash10 aufgefuumlhrt mit denen die Tagesdo-sis bei Anwendung verschiedener Mo-

delleigenschaften auf Basis der vorgangs-spezifischen Bandscheibendruckkraft der Vorgangsdauer und der Haumlufigkeit des Auftretens kumuliert wurde (s auch Abschn bdquoEntwicklung des Mainz-Dort-munder Dosismodellsldquo) Detaillierte Er-laumluterungen zu diesen 10 Dosismodellen finden sich zwar in fruumlheren Publikatio-nen (z B [10 27]) dennoch wird im Fol-genden zur Verdeutlichung des Zusam-menhangs mit der DWS2 auf gewisse Merkmale hingewiesen

Dosismodelle der DWS1Die 10 Dosismodelle der DWS1 unter-scheiden sich ndash ausgehend vom MDD mit den bdquostrengstenldquo Kriterien ndash bezuumlg-lich der Mindestwerte oder bdquoSchwel-lenldquo fuumlr Tagesdosis Bandscheibendruck-kraft und Rumpfvorneigung ab denen der jeweilige Vorgang als relevant einge-stuft wird und somit in die Schichtdo-sisberechnung eingeht Zusaumltzlich un-terscheiden sich die Modelle in Hinsicht auf die optionale Einbeziehung von zu-saumltzlichen Formen der Lastenhandha-bung auszliger Heben oder Tragen Zur Pruuml-fung der Wirkung des evtl uumlberpropor-tionalen houmlheren Schaumldigungspotenzi-als hoher Kraumlfte im Vergleich zur Einwir-kungsdauer betrifft eine weitere Modellei-genschaft die Wichtung der vorgangsspe-

Tab 1 Eigenschaften der 10 in der Deutschen Wirbelsaumlulenstudie verwendeten Dosismodelle

Dosismodell-Nr

Schwellen Lastenhandhabung auszliger Heben oder Tragen

Druckkraft

Wichtung ErmittlungTagesdosis(kNh)

Druckkraft(kN)

Rumpfvorneigung(deg)

M F M F

1 55 35 32 25 90 nein MDD-Schaumltzgleichungen

2 ModellrechnungviaDer Dortmunder

3 ja

4 0 0 20

5 20 45

6 75

7 45

8

9

10

Berechnung der Tagesdosis mit Angabe der Modelleigenschaften bei der quantitativen Beschreibung der kumulativen Wirbelsaumlulenbelastung je Arbeitsschicht d h mit Angaben zu bdquoErhebungsschwellenldquo fuumlr Tagesdosis Bandscheibendruckkraft und Rumpfvorneigung sowie zur Einbeziehung verschiedener Arten der Lastenhandhabung zur Druckkraftwichtung relativ zur Belastungsdauer und zur Art der Ermittlung der Bandscheibendruckkraft M Maumlnner F Frauen


Originalien

zifischen Bandscheibendruckkraft (Fi) re-lativ zur Vorgangsdauer durch Potenzie-ren der Kraft (lineare Wichtung Expo-nent ist 1 quadratisch 2 kubisch 3 te-tradisch 4 2 Spalte von rechts in  Tab 1) wobei durch Anwendung einer Wur-zelfunktion bei einigen Modellen zu-naumlchst eine mittlere Druckkraft analog zum MDD gebildet wird bei anderen Mo-dellen nicht In der Spalte ganz rechts in  Tab 1 ist als letztes Modellmerkmal die Berechnungsart der Bandscheibendruck-kraft fuumlr alle in den TAD-Erhebungen do-kumentierten Belastungsvorgaumlnge aufge-fuumlhrt Dabei wird unterschieden ob die lumbo sakrale Druckkraft einerseits mit-hilfe der im MDD vorgestellten Bestim-mungsgleichungen fuumlr die retrospektive Schaumltzung fuumlr nicht mehr exakt nachpruumlf-bare Taumltigkeitsbilder bei nicht mehr be-stehenden Arbeitsplaumltzen und somit stark kategorisiert ermittelt wurde (bdquoMDD-Schaumltzgleichungenldquo [19]) Oder ande-rerseits wurde die Bandscheibendruck-kraft ndash mit dem Ziel einer moumlglichst ge-nauen Abbildung einer Belastungssitua-tion in der resultierenden Wirbelsaumlulen-belastung ndash aus vergleichsweise komple-xen 3-dimensional-dynamischen biome-chanischen Modellrechnungen mithil-fe des Simulationswerkzeugs bdquoDer Dort-munderldquo [24] gewonnen bei denen die Wirkungen der Massentraumlgheit bei Bewe-gungen und der Asymmetrie von Koumlrper-haltung Lastposition oder Kraftrichtung einbezogen wurde

Vergleicht man die Modellmerkmale untereinander lassen sich insbesondere folgende Aspekte herausheben Die Do-sismodelle 1ndash3 bilden das MDD ab ggf mit Modifikationen dabei folgen die Do-sismodelle 1 und 2 unmittelbar der Vor-gehensweise des MDD (bdquoOriginal-MDDldquo) und unterscheiden sich nur in der Art der Druckkraftbestimmung Die darin vor-gesehenen Erhebungsschwellen bezuumlg-lich Rumpfvorneigung (90deg) und Band-scheibendruckkraft (32 kN fuumlr Maumlnner bzw 25 kN fuumlr Frauen) sowie die Be-ruumlcksichtigung einer Tagesdosisschwel-le (55 kNh fuumlr Maumlnner bzw 35 kNh fuumlr Frauen) orientieren sich an den Kriterien des seinerzeitigen aumlrztlichen Merkblatts zur BK 2108 [7 26] Im Gegensatz zu die-sen beiden Dosismodellen werden bei al-len anderen Modellen (3ndash10) nicht nur

Hebe- oder Tragevorgaumlnge ndash einschlieszlig-lich Halten von Lasten Schaufeln von Schuumlttguumltern und das Bewegen von Per-sonen (z B Patienten) ndash einbezogen son-dern beispielsweise auch biomechanisch verwandte Formen der Lastenhandha-bung wie ZiehenSchieben FangenWer-fen oder Kraftaufwendungen Zur Pruuml-fung der Wirkung der Tagesdosisschwelle auf die mathematisch beschriebene Dosis-Wirkung-Beziehung weisen die Dosismo-delle 1ndash3 eine Tagesdosisschwelle auf al-le anderen Dosismodelle (4ndash10) hingegen nicht

Dosismodell 4 geht mit den geringsten Restriktionen bezuumlglich der Beruumlcksich-tigung von Einzeltaumltigkeiten einher da saumlmtliche TAD-dokumentierten Belas-tungsfaumllle in Druckkraftwerte umgesetzt werden sodass im Vergleich zum MDD auch geringere Lastgewichte und Rumpf-vorneigungen sowie alle Schichtbelastun-gen einbezogen werden Die Dosismo-delle 5ndash10 weisen einheitlich eine Druck-kraftschwelle von 20 kN auf sodass zwar nicht saumlmtliche Lastenhandhabungen in die Dosiskumulierung eingehen aber dennoch deutlich mehr als beim MDD Bei den Dosismodellen 7ndash10 sind alle Eigenschaften identisch und gleich denen von Dosismodell 5 allein die Druckkraft-wichtung unterscheidet sich mit Exponen-ten von 1ndash4 Zudem wird auf die Wurzel-ziehung verzichtet Demzufolge sind die physikalischen Einheiten der jeweiligen Dosis und die Bereiche der Zahlenwerte die sich durch Anwendung der jeweiligen Dosismodelle ergeben verschieden Dies erschwert einen Vergleich der Ergebnisse untereinander und den Vergleich mit fruuml-heren Ergebnissen Dosismodell 7 mit li-nearer Kraftwichtung fuumlhrt beispielswei-se zu Werten in der Einheit Newton-Se-kunde (Ns) beim kubisch wichtenden Modell Nr 8 ist es N3s beim tetradischen Modell N4s

Wie die Uumlbersicht zu den Dosismodel-len der DWS1 in  Tab 1 zeigt wurde in der DWS1 auf verschiedene in der Fach-diskussion genannte Merkmale bei der Ermittlung von kumulativen Wirbelsaumlu-lenbelastungen eingegangen Allerdings ist als wesentlicher Aspekt fuumlr die Frage-stellungen der DWS2 auch herauszuhe-ben dass sich die Dosismodelle in der Re-gel nicht nur in einem einzigen Merkmal

unterscheiden sodass sich differenzier-te Aussagen zur Entstehung bandschei-benbedingter Erkrankungen der LWS im Sinne der BK 2108 nicht ableiten lassen Demzufolge sollten in der DWS-Richt-wertestudie (DWS2) die Modelleigen-schaften in einem ersten Schritt separat variiert ndash ausgehend von einem zunaumlchst zu definierenden bdquoGrundmodellldquo ndash und hinsichtlich der Anpassungsguumlte gepruumlft werden (Morfeld et al [32] sowie Seidler et al [44])

Dosis-Wirkung-Beziehungen der DWS1Eine zusammenfassende Darstellung wesentlicher Ergebnisse der DWS zeigt  Abb 1 Im mittleren  Teil der Abbil-dung sind die Quotenverhaumlltnisse (bdquoodds ratioldquo OR) einschlieszliglich der Konfidenz-intervalle fuumlr die 4 FG uumlber der Lebens-dosis der kumulativen beruflichen Wir-belsaumlulenbelastung durch Lastenhandha-bung und Rumpfbeugehaltungen aufge-tragen Jeweils daneben sind die jeweili-gen Modellmerkmale aufgefuumlhrt Wie die Diagramme verdeutlichen wurden die Lebensexpositionen in der DWS in kate-gorisierter Form zum einen fuumlr bdquoUnbelas-teteldquo ndash dies waren Personen die a priori vereinbarte Mindestwerte nicht erreichten ndash und zum anderen in Tertilen fuumlr bdquoEx-ponierteldquo angegeben

Dabei leiten sich die Tertilgrenzen aus den Expositionen der Kontrollpersonen wie folgt ab Die unterste Tertilgrenze re-praumlsentiert die maximale Lebensdosis der bdquounbelasteten Kontrollpersonenldquo Die Le-bensdosen der anderen Personen der Kontrollgruppe (bdquoexponierte Kontrollper-sonenldquo) wurden der Groumlszlige nach geordnet und bezuumlglich der Anzahl gedrittelt so-dass sich die Tertilgrenzen direkt an der Drittelgrenze ablesen lieszligen Unter beson-deren Umstaumlnden wurde das 1 Tertil der Referenzgruppe zugeschlagen ( Abb 1 bei FG 1 und 3) oder auch vom 3 Tertil eine Hochdosisgruppe abgetrennt (s hier bei FG 1 zu Einzelheiten der Klassenbil-dung [10 11]) Entsprechend den so gebil-deten Dosisklassen und -grenzen wurden die Fallprobanden zugeordnet die Klas-senbelegung mit Fall- bzw Kontrollpro-banden (nF nK) ist zusaumltzlich eingetragen

Die Diagramme in  Abb 1 verdeutli-chen dass sich fuumlr beide Krankheitsbilder


(Prolaps oben Chondrose unten) und fuumlr beide Geschlechter (Maumlnner links Frauen rechts) in zumindest einer Dosiskategorie signifikant erhoumlhte Risiken im Vergleich zur jeweiligen Referenzkategorie fan-den Mit Zunahme der Wirbelsaumlulenbela-stungsdosis uumlber das Berufsleben bis zur Diagnosestellung bei Faumlllen bzw bis zur Expositionserhebung bei den Bevoumllke-rungskontrollen ergaben sich insgesamt ndash d h uumlber alle Dosisklassen gesehen ndash po-sitive Dosis-Wirkung-Zusammenhaumln-ge zwischen Lumbalbelastung einerseits und der Entwicklung bandscheibenbe-dingter Erkrankungen der LWS im Sinne der BK 2108 andererseits auch wenn sich bei FG 1 und 4 in der houmlchsten Dosiskate-gorie niedrigere Risiken fanden als fuumlr die zweithoumlchste Dies ist vermutlich auf ei-nen bdquoHealthy-workerldquo-Effekt zuruumlckzu-fuumlhren Die Ergebnisse in den Diagram-men zu den 4 FG basieren auf dem jeweils

bestanpassenden Dosismodell d h dem Modell mit der houmlchsten Anpassungsguumlte zur quantitativen Beschreibung der Dosis-Wirkung-Beziehung Die jeweiligen Best-modellmerkmale zu den Schwellen der Bandscheibendruckkraft (FD) Rumpf-vorneigung (α) und Tagesdosis (TD) so-wie zur Kraftwichtung (KW) und zum Spektrum der einbezogenen Lastenhand-habungsformen (LaHa ndash zusaumltzlich zum Heben und Tragen auch ZiehenSchieben FangenWerfen Kraftaufwendungen ab-gekuumlrzt ZS) sind neben den Diagrammen aufgefuumlhrt

Der Vergleich der Bestmodellmerk-male zeigt dass fuumlr die 4 FG jeweils ver-schiedene Dosismodelle die beste Anpas-sung lieferten Bei FG 1 und 2 weisen die Bestmodelle eine Druckkraftschwelle von 20 kN auf bei FG 3 und 4 keine Schwel-le (0 kN) Die Schwelle fuumlr die Rumpf-vorneigung variiert zwischen 45deg (FG 1)

75deg (FG 2) und 20deg (FG 3 und 4) Ein-heitlich wiesen die Bestmodelle keine Ta-gesdosisschwelle auf und ZiehenSchie-ben sowie korrespondierende Handha-bungsformen wurden miteinbezogen Bei der Wichtung der Bandscheibendruck-kraft war einmal ein lineares Modell be-stanpassend (FG 1) und 3-mal ein qua-dratisch wichtendes (FG 2ndash4) Obwohl in der Abbildung nicht eigens erwaumlhnt un-terschieden sich auch die Bestmodelle fuumlr die FG 3 und 4 Alle 10 Dosismodelle der DWS wurden in 4 Auspraumlgungen gete-stet (mitohne Hochdosisgruppe Dosis-anteile aus Lastenhandhabung und Koumlr-perhaltung getrenntsummiert) Bei FG 4 bot allein der Dosisanteil aus Lastenhand-habungen die beste Anpassung bei FG 3 die Gesamtdosis

Mit Bezug auf  Tab 1 zu den Modell-merkmalen laumlsst sich zusammenfassend anfuumlhren dass das im Vergleich zu den

Quotenverhaumlltnis (Odds ratio)7

5

3

1

lt06 06-32 32-406 gt406

Dosis (106 Nh)

Dosis (106 Nh)

nF =nK =

55 71 149 11 sum 286161 146 123 23 sum 453


5

3

1

lt190 19-91 gt91

Dosis (106 Nh)

Dosis (106 Nh)

nF =nK =

82 46 70 80 sum 278215 77 78 78


5

3

1

lt50 50-215 gt215

nF =nK =

27 31 87 sum 145159 147 147 sum 453


5

3

1

lt160 16-91 gt91

nF =nK =

61 20 62 63218 76 77 77

sum 448

sum 206sum 448

Bandscheibenvorfall (bdquoProlapsrdquo)

Bandscheibenhoumlhenminderung (bdquoChondroserdquo)

Maumlnner Frauen

Fallgruppe 1

Bestmodell-merkmale

FD 20 kN

TD 0 kNh

KW sum (Fbullt)

LaHa mit ZS

α 45deg

Fallgruppe 2

Bestmodell-merkmale

FD 20 kN

TD 0 kNh

KW sum (F2bullt)

LaHa mit ZS

α 75deg

Fallgruppe 3

Bestmodell-merkmale

FD 0 kN

TD 0 kNh

KW sum (F2t)

LaHa mit ZS

α 20deg

Fallgruppe 4

Bestmodell-merkmale

FD 0 kN

TD 0 kNh

KW sum (F2bullt)

LaHa mit ZS

α 20deg

Abb 1 8 Dosis-Wirkung-Beziehungen zwischen Belastungen durch Lastenhandhabung und Koumlrperhaltung anhand der uumlber das Berufsleben kumulierten Bandscheibendruckkraumlfte (bdquoLebensdosisldquo) einerseits und 2 Arten bandscheibenbedingter Er-krankungen der Lendenwirbelsaumlule fuumlr Maumlnner und Frauen auf Basis von Daten der DWS andererseits (Daten aus [10] Dar-stellung nach Jaumlger et al [28] mit Angabe der 95-Konfidenzintervalle sowie skizzierten d h nichtberechneten und nach Probandenanzahl gewichteten Regressionslinien nichtsignifikant erhoumlhte Erkrankungsrisiken sind durch offene Symbole ge-kennzeichnet) ergaumlnzt um die Merkmale des fallgruppenspezifischen Bestmodells FD Bandscheibendruckkraft KW Kraft-wichtung LaHa Lastenhandhabungsform nF Anzahl von Fallprobanden nK Anzahl von Kontrollprobanden TD Tagesdosis ZS ZiehenSchieben und korrespondierende Handhabungsformen α Rumpfvorneigung


Originalien

anderen gepruumlften Modellen bdquoliberalsteldquo Dosismodell 4 bei den FG 3 und 4 die houmlchste Anpassungsguumlte aufwies waumlh-rend bei FG 1 das linear-wichtende Do-sismodell 7 das bestanpassende war und bei FG 2 das mit der houmlchsten Rumpfvor-neigungsschwelle versehende Modell 6 Es laumlsst sich auch herausheben dass das MDD (Nr 2 in  Tab 1) fuumlr keine der FG zu den bestanpassenden Dosismodellen gehoumlrte sondern dass stattdessen die Do-sismodelle mit der houmlchsten Anpassungs-guumlte generell niedrigere und z T deutlich niedrigere Schwellenwerte fuumlr Bandschei-bendruckkraft Rumpfvorneigung sowie Tagesdosis aufwiesen und zudem auch Lastenhandhabungen auszliger Heben und Tragen einbezogen waren

Vorbedingungen der DWS2

Wie anhand der in  Abb 1 dargestell-ten Dosis-Wirkung-Beziehungen fuumlr die jeweils bestanpassenden Dosismodelle der DWS1 ersichtlich wird wurden die Zusammenhangsanalysen auf Basis von terzilierten d h klassierten Lebensdo-siswerten durchgefuumlhrt Ungeachtet viel-faumlltiger Diskussionen um die Vor- und Nachteile von Auswertungen klassier-ter Daten wurde als eine erste bdquoVorbedin-gungldquo fuumlr die erweiterten Analysen der DWS1-Daten fuumlr die DWS2 festgelegt dass bdquomit kontinuierlichen Variablen ge-rechnetldquo werden solle ( Infobox 1)

Lineare vs quadratische KraftwichtungAls weiterer zu Projektbeginn zu klaumlren-der Aspekt ( Infobox 1) sollte die zu fa-vorisierende Wichtung der Bandschei-bendruckkraft eines Vorgangs relativ zur Einwirkungsdauer identifiziert werden Wie in Abschn bdquoDosis-Wirkung-Bezie-hungen der DWSldquo erlaumlutert wies eines der bestanpassenden Dosismodelle eine ndash leicht anwendbare ndash lineare die anderen 3 eine quadratische Kraft-zu-Zeit-Wich-tung wie im MDD auf Die angefuumlhr-te bdquoGrundsatzfrageldquo wurde mithilfe von vielfaumlltigen Zusammenhangsanalysen an-hand der Dosismodelle 5 und 7 der DWS die sich nur in dem Merkmal bdquoKraftwich-tungldquo unterscheiden und des als Ver-gleich herangezogenen Dosismodells 2 das Original-MDD untersucht Auf Basis

kontinuierlicher Dosiswerte wurden (na-tuumlrliche) Polynome 3 Grades und fraktio-nale Polynome 2 Grades konfiguriert und eingesetzt sowie lokale Regressionsanaly-sen angewendet Die Ergebnisse zur An-passungsguumlte wurden denen auf Basis der kategorisierten Variablen aus der DWS gegenuumlbergestellt

Die Pruumlfung der angefuumlhrten Grund-satzfrage zur Kraftwichtung fuumlhrte zu ein-deutigen Ergebnissen Bei allen Auswer-tungsansaumltzen zu kontinuierlichen Daten und bei allen 4 FG ergab sich in der Re-gel ein deutlich niedrigerer AIC-Wert und damit eine deutlich houmlhere Anpassungs-guumlte bei quadratischer Kraftwichtung als bei linearer (zum Akaike-Informations-kriterium AIC [1]) Es fanden sich auch 2 Teilergebnisse mit naheliegenden bzw identischen AIC-Werten allerdings bei keiner Konstellation von Pruumlfmodus und FG eine houmlhere Anpassungsguumlte fuumlr die lineare Kraftwichtung Im Vergleich dazu ergaben sich bei kategorisierter Auswer-tung fuumlr die FG 3 und 4 houmlhere Anpas-sungsguumlten bei linearer Kraftwichtung Insgesamt wurden diese Auswertungen dahingehend gewertet dass eine quadra-tische Kraft-zu-Zeit-Wichtung zu favo-risieren ist und diese uumlberproportionale Wichtung der Bandscheibendruckkraft fuumlr alle weiteren Analysen innerhalb der DWS-Richtwertestudie eingesetzt wer-den sollte

Vollwert- vs anteilige DruckkraftberuumlcksichtigungSowohl bei Dosisberechnungen zu ku-mulativen Wirbelsaumlulenbelastungen in der Literatur (z B [18 35 37]) als auch beim MDD und bei der DWS wird die berufliche Tages- oder Lebensdosis auf Basis aller relevanten physischen Bela-stungen ab zuvor definierten Schwellen ermittelt Bei MDD und DWS gehen al-le Belastungen durch Hebe- oder Trage-taumltigkeiten ndash ggf auch durch Ziehen oder Schieben von Lasten o Auml ndash sowie durch definierte Koumlrperhaltungen ein und wer-den bei der Dosiskumulierung entspre-chend der mit der Belastungssituation einhergehenden Bandscheibendruck-kraft beruumlcksichtigt Dies bedeutet dass als relevant angesehene Belastungssitua-tionen mit bdquodem vollen Wert der Druck-kraftldquo eingehen waumlhrend nichtrele-

vante Vorgaumlnge gaumlnzlich unberuumlcksich-tigt bleiben bzw die Teildosis dieses Vor-gangs bdquoauf 0 gesetztldquo wird obwohl in die-sen zeitlich sogar uumlberwiegenden Phasen auch Druckkraumlfte uumlber die Bandscheiben der LWS uumlbertragen werden Demzufolge wird bei der bdquoVollwertberuumlcksichtigungldquo den relevanten Phasen ein vergleichsweise (zu) hoch angesetztes Schaumldigungspoten-zial zugerechnet bzw umgekehrt werden den nichtrelevanten Phasen vergleichs-weise (zu) niedrige Dosis werte von 0 zu-gewiesen

Aufgrund dieser Einschaumltzung sollte in einer Sensitivitaumltsanalyse bdquoSchwellen-wertpruumlfungldquo zunaumlchst untersucht wer-den ob andere Formen der Druckkraftbe-ruumlcksichtigung zu verbesserten Dosismo-dellen d h solchen mit houmlherer Anpas-sungsguumlte fuumlhren als das seinerzeit uumlb-liche Einbeziehen des bdquovollenldquo bdquoabsoluten Wertsldquo Dazu wurden 2 Verfahren im Um-gang mit Bandscheibendruckkraumlften fuumlr die Dosiskumulierung in relevanten Pha-sen gepruumlft 1) In Anlehnung an Ulm [45] wird jeweils nur die Differenz zwischen berechneter Belastung und Schwellen-wert aufsummiert Dieser Ansatz mit an-teiliger Beruumlcksichtigung der Druckkraft wird mit dem Begriff bdquoSchwellwertuumlber-schussldquo umschrieben und verdeutlicht dass nur die Anteile oberhalb der Schwel-le als risikobehaftet angesehen werden 2) In einem konkurrierenden Modell wird nur die Differenz zwischen berech-neter Belastung und Basisbelastung d h hier der Druckkraft bei aufrechtem Ste-hen ohne Last aufsummiert Dieser An-satz mit anteiliger Beruumlcksichtigung der Druckkraft wird mit dem Begriff bdquoBasis-wertabzugldquo belegt und verdeutlicht dass in Zeiten ohne relevante Belastung eine bdquoGrundlastldquo existiert und nur die Anteile oberhalb dieser Grundlast als risikobehaf-tet angesehen werden

In  Abb 2 sind die genannten 3 An-saumltze mit Vollwertberuumlcksichtigung Schwellwertuumlberschuss und Basiswert-abzug anhand des Dosismodells 5 der DWS mit einer Druckkraftschwelle von 20 kN fuumlr Lastenhandhabungen und 45deg fuumlr Koumlrperhaltungen ohne Lastenhandha-bung grafisch dargestellt Jeweils links ist die Auswirkung auf die bdquodosisrelevanteldquo Druckkraft bei Lastenhandhabung und jeweils rechts die Auswirkung bei ver-


schiedener Rumpfneigung skizziert Al-len 6 Diagrammen gemeinsam sind die Schraffierungen von Bereichen die nicht in die Dosis eingehen sowie ndash anhand von Pfeilen ndash die Hervorhebungen von Druck-kraumlften bzw Anteilen von Druckkraumlften

die bei der Dosiskumulation beruumlcksich-tigt werden Das Diagramm oben  links verdeutlicht dass unterhalb von 2 kN die dosisrelevante Druckkraft bdquoauf 0 ge-setztldquo wird und ab 2 kN der volle Wert in die Dosis eingeht was durch Pfeile zur

Identitaumltslinie gekennzeichnet ist Im Dia-gramm oben rechts bedeutet die Anwen-dung des Ansatzes bdquoVollwertberuumlcksich-tigungldquo dass bis zu einer Rumpfneigung von 45deg nach vorn die korrespondierende Druckkraft bezuumlglich der Dosisrelevanz auf 0 gesetzt wird und ab 45deg der volle Wert der Druckkraft fuumlr den hier ein in erster Naumlherung sinoidaler Zusammen-hang zwischen Vorneigungswinkel und Druckkraft (mit Achsenabschnitt an der Ordinate) berechnet wurde in die Dosis eingeht

Analog laumlsst sich das Diagrammpaar unten in  Abb 2 beschreiben Bis zur jeweiligen Schwelle von 2 kN (links) bzw 45deg (rechts) wird die korrespondierende Druckkraft als nichtrelevant fuumlr die Dosis gewertet und daher bdquoauf 0 gesetztldquo Dem-zufolge wuumlrden Lastenhandhabungen mit Druckkraumlften unter 2 kN bzw Koumlrperhal-tungen mit Rumpfvorneigungen von we-niger als 45deg bei der Dosisberechnung un-beruumlcksichtigt bleiben Oberhalb der ge-nannten Schwellen wuumlrde allerdings im Gegensatz zur Vollwertberuumlcksichtigung nicht die gesamte Druckkraft bei der Do-sisberechnung eingehen sondern nur die Differenz zum Basiswert von 06 kN fuumlr Stehen mit aufrechtem Oberkoumlrper

Eine Besonderheit weist die Vorge-hensweise fuumlr den Ansatz bdquoSchwellwert-uumlberschussldquo auf Ausgehend von Koumlrper-haltungen mit einer Rumpfneigung von 45deg d h dem angesetzten Schwellenwert wuumlrde bei Berechnung des Schwellwert-uumlberschusses ein Differenzwert 0 als do-sisrelevant gewertet werden und somit wuumlrden diese 45deg-Belastungsphasen bei der Dosiskumulierung nicht zu einer Do-siserhoumlhung fuumlhren ndash trotz zuvor identi-fizierter Dosisrelevanz Daher wurde um auch derartigen Zeiten eine Dosis zuzu-ordnen der naumlchst kleinere von 0 unter-scheidbare Belastungswert als Schwelle herangezogen statt 20 kN ein Wert von 19 kN als Druckkraftschwelle sowie ein Wert von 16 kN anstatt 17 kN die der Druckkraft bei 45deg-Rumpfneigung ent-spricht Wie die Diagramme in der Mit-te von  Abb 2 insgesamt zeigen werden bei diesem Ansatz die vergleichsweise ge-ringsten Anteile der Druckkraft bei der Dosiskumulation einbezogen Dies gilt in besonderem Maszlig fuumlr Koumlrperhaltungsex-

Abb 2 9 Erlaumluterun-gen zur Sensitivitaumlts-analyse bdquoSchwellen-wertpruumlfungldquo mit Ver-gleich von 3 Formen der Druckkraftberuumlck-sichtigung in kumula-tiven Dosismodellen fuumlr Lastenhandhabun-gen (links) und Koumlrper-haltungen (rechts) hier auf Basis der Schwel-len von 20 kN fuumlr die Bandscheiben-druckkraft und 45deg fuumlr Rumpfneigung ent-sprechend Dosismo-dell 5 der DWS mit be-sonderer Kennzeich-nung der bdquodosisrele-vanten Druckkraftldquo oberhalb der jewei-lig angewendeten Schwelle


Originalien

positionen fuumlr die nur sehr geringe (Dif-ferenz-)Werte beruumlcksichtigt werden

Als Ergebnis der Sensitivitaumltsanalyse bdquoSchwellenwertpruumlfungldquo fanden sich kei-ne verbesserten Anpassungsguumlten bei An-wendung der beiden neuartigen Ansaumltze einer anteiligen Beruumlcksichtigung der Bandscheibendruckkraft im Vergleich zur Vollwertberuumlcksichtigung bei der Be-rechnung der kumulierten Dosis Demzu-folge wurden die weiteren Auswertungen der DWS-Richtwertestudie mit dem uumlb-lichen und auch in der DWS angewende-ten Verfahren der Vollwertberuumlcksichti-gung durchgefuumlhrt

Dosismodelle der DWS2

Nach Klaumlrung der bdquoVorbedingungenldquo zur Auswertung auf Basis kontinuierlicher Dosiswerte zur uumlberproportionalen Kraft-zu-Zeit-Wichtung und zur bdquoVoll-wertberuumlcksichtigungldquo der Bandschei-bendruckkraft bei der Dosiskumulierung (s Abschn bdquoVorbedingungen der DWS2ldquo) wurden die bdquohauptsaumlchlichenldquo Arbeiten zum uumlbergeordneten Ziel der DWS-Richtwertestudie die die Initiierung des Forschungsvorhabens urspruumlnglich ver-anlassten aufgenommen naumlmlich nach separater Variation von Dosismodell-eigenschaften geeignete Richtwerte ab-zuleiten ( Infobox 1) Dazu galt es zu-naumlchst ein bdquoGrundmodellldquo zu definieren oder auszuwaumlhlen das die Basis fuumlr die getrennte bzw sequenzielle Veraumlnderung der verschiedenen Merkmale der Tages-dosismodelle bilden sollte

Auswahl eines GrundmodellsZur Auswahl eines Grundmodells wurden a priori 3 Kriterien diskutiertF  Das Grundmodell sollte eines der

bdquobestanpassendenldquo Modelle der DWS fuumlr mindestens eine FG sein oder eines der statistisch davon nichtunter-scheidbaren

F  Das Grundmodell sollte eine quadra-tische Kraftwichtung aufweisen

F  Das Grundmodell sollte bdquomittlereldquo Schwellen aufweisen sodass diese in beide Richtungen variiert werden koumlnnen

Aufgrund des 1 Kriteriums kamen zu-naumlchst 5 Dosismodelle infrage die in der

DWS in mindestens einer FG zur Grup-pe der bestanpassenden zu zaumlhlen waren ( Tab 1) Nrn 7 und 10 aufgrund der hohen Anpassungsguumlte fuumlr FG 1 Nrn 6 und 9 hinsichtlich FG 2 Nr 4 aus den Er-hebungen zu FG 3 sowie die Nrn 4 und 6 bezuumlglich FG 4 Das zweite der oben ge-nannten Kriterien ndash quadratische Kraft-wichtung ndash lieszlig die Nrn 7 9 und 10 aus-scheiden Fuumlr die nachfolgende Bewer-tung von Dosismodellen anhand der An-passungsguumlte wurde das residuale Mo-dellpaar 4 und 6 um das bdquodazwischen lie-gendeldquo Modell Nr 5 ergaumlnzt sodass die Zusammenhangspruumlfungen fuumlr die Mo-delle 4ndash6 erfolgten Analog zur Aus-wertung verschiedener Kraftwichtun-gen (s Abschn bdquoLineare vs quadratische Kraftwichtungldquo) wurden auf Basis konti-nuierlicher Dosiswerte (natuumlrliche) Poly-nome 3 Grades und fraktionale Polyno-me 2 Grades verwendet sowie lokale Re-gressionsanalysen durchgefuumlhrt Als Re-ferenz wurden auch die kategorialen Aus-wertungen fuumlr die 4 FG auf Basis der terzi-lierten Dosiswerte vorgenommen

Im Ergebnis fanden sich in der uumlber-wiegenden Zahl der Pruumlfungen die nied-rigsten AIC-Werte und damit die houmlchs-ten Anpassungsguumlten fuumlr das bdquoliberals-teldquo Dosismodell 4 jedoch ist dieses Do-sismodell mit den niedrigsten und somit bdquoam Rand des jeweiligen Bereichsldquo lie-genden Schwellen fuumlr die Bandscheiben-druckkraft (keine Schwelle entsprechend 0 kN) fuumlr die Rumpfvorneigung (20deg) so-wie fuumlr die Tagesdosis (keine Schwelle ent-sprechend 0 kNh) verbunden Daher wur-de aufgrund des Kriteriums bdquonach Moumlg-lichkeit mittlere Schwellenldquo letztendlich Dosismodell 5 mit den Schwellen 20 kN fuumlr Bandscheibendruckkraumlfte bei Las-tenhandhabungen 45deg fuumlr Rumpfvor-neigungen ohne Lastenhandhabung und fehlender Tagesdosisschwelle (0 kNh) als Grundmodell ausgewaumlhlt

Separate Variation der Eigenschaften des GrundmodellsDie Variation der Eigenschaften des ver-einbarten Grundmodells zur Bestim-mung von Tagesdosiswerten erfolgte se-parat d h die Schwellen zu Tagesdo-sis Bandscheibendruckkraft und Rumpf-vorneigung sowie die optionale Einbe-ziehung von Hebe-Trage-komplementauml-

ren Formen der Lastenhandhabung wie Ziehen und Schieben Fangen und Wer-fen oder auch Kraftaufwendungen wur-den nacheinander modifiziert Hierbei wurden die jeweils anderen 3 Eigenschaf-ten des Grundmodells beibehalten Eine Besonderheit stellt das sog BSG-Modell dar dessen Eigenschaften den Angaben im zuvor erlaumluterten Urteil des BSG ([14] s auch Abschn bdquoHinweise des Bundes-sozialgerichtsldquo) entsprechen und sich in mehreren Merkmalen vom Grundmodell unterscheiden Die Berechnung der kor-respondierenden Lebensdosiswerte er-folgte mit einheitlicher Vorgehensweise durch Summation der Tagesdosen uumlber das Berufsleben bis zur Diagnosestellung (Fallprobanden) bzw Expositionserhe-bung (Kontrollprobanden)

Modelluumlbersicht In  Tab 2 sind die insgesamt 30 verschiedenen kumulati-ven Dosismodelle mit ihren Merkmalen ndash Schwellen und Lastenhandhabungsfor-men ndash aufgefuumlhrt und 5 Modellgruppen zugeordnet Dabei zeigt die 2 Spalte die gewaumlhlte Nummerierung der Modelle der DWS2 denen Ordnungszahlen ab 101 zur eindeutigen Unterscheidung von Model-len der DWS1 mit den Modellnummern 1ndash10 zugewiesen wurden Das gewaumlhlte Grundmodell ndash Nr 5 im Zusammenhang mit der DWS1 ndash wurde hierbei umnum-meriert in Nr 101 ist in  Tab 2 durch Fettdruck hervorgehoben und ist da den Ausgangspunkt fuumlr Merkmalsvariationen bildend in jeder Modellgruppe vorhan-den Wie  Tab 2 verdeutlicht weist die Modellgruppe 1 diejenigen Dosismodelle aus bei denen ausschlieszliglich die Tages-dosisschwelle zwischen bdquonichtvorhandenldquo bei Dosismodell 101 (0 kNh) bis 10 kNh bei Nr 108 veraumlndert wurde Analog wur-den in Modellgruppe 2 ausschlieszliglich die Druckkraft- und in Modellgruppe 3 nur die Rumpfvorneigungsschwelle variiert die entsprechenden Schwellenwerte be-tragen zwischen 20 und 120 kN bzw 20deg und 90deg Die Modellgruppen 4 und 5 um-fassen jeweils nur 2 Modelle In Modell-gruppe 4 befindet sich neben dem Grund-modell 101 das mit identischen Schwellen versehene Modell (Nr 117) bei dem aller-dings Lastenhandhabungen auf Heben und Tragen beschraumlnkt sind In Modell-gruppe 5 werden das Grund- und das


BSG-Modell verglichen das aufgrund der seinerzeitigen Sachlage nur auf Maumln-ner angewendet werden kann bzw darf als Schwellenwerte eine Druckkraft von 27 kN und eine Rumpfvorneigung von 90deg aber keine Mindesttagesdosis vor-

sieht und weitergehende Formen der Las-tenhandhabung auszliger Heben und Tragen unberuumlcksichtigt laumlsst

Die Nummerierung der Dosismodelle und die Art der Darstellung in der 2 Spal-te von links in  Tab 2 deuten darauf hin

dass die Auswahl der zu pruumlfenden Mo-delleigenschaften bzw Definierung von Dosismodellen fuumlr die separate Merk-malsvariation in 2 Stufen erfolgte Zu-naumlchst wurden die bdquo100er-Modelleldquo hin-sichtlich der Anpassung der jeweils un-terstellten Dosis-Wirkung-Zusammen-haumlnge gepruumlft jedoch veranlassten die Er-gebnisse zu Tagesdosis- und Druckkraft-schwellen entsprechende Erweiterungen des zu pruumlfenden Modellspektrums Die in einem 2 Auswertungsabschnitt zuge-fuumlgten Dosismodelle wurden zur Ver-deutlichung der Nachvollziehbarkeit als bdquo200er-Modelleldquo bezeichnet und sind in der Tabelle daher eingeruumlckt sowie durch Kursivdruck hervorgehoben

Vor dem Hintergrund eines relativ groszligen Abstands der beiden niedrigsten Schwellen der Tagesdosis (0 bzw 20 kNh) und hohen Anpassungsguumlten fuumlr bei-de Schwellen ndash die Auspraumlgung war FG-spezifisch ndash wurden auch zwischenlie-gende Werte (05 und 10 kNh in Dosis-modell 201 bzw 202) in die Pruumlfung ein-bezogen Hohe Anpassungsguumlten erga-ben sich ebenfalls fuumlr die zunaumlchst unter-suchten Modelle mit Druckkraftschwellen bis 3frac14 kN sodass insbesondere nicht ab-geschaumltzt werden konnte ob nicht Dosis-modelle mit noch houmlheren Schwellen bes-sere Anpassungen boumlten Um das vermu-tete bdquoAbreiszligenldquo der Anpassungsguumlte mit Erhoumlhung der Druckkraftschwelle zu ve-rifizieren wurden daher ebenso Dosismo-delle mit sehr hohen Werten ndash bis 120 kN bei Nr 212 ndash untersucht Ausfuumlhrliche Er-laumluterungen zur Vorgehensweise und zu den Ergebnissen finden sich bei Morfeld et al [32] bzw Seidler et al [44]

Wirkung der Variation auf die Tages-dosis Mithilfe von  Abb 3 soll die Wirkung der Anwendung von Schwel-len bei der Berechnung von kumulierten Dosen anhand von 6 Beispielen verdeut-licht werden Jedes der 6 Diagramme ent-haumllt annaumlhernd 9000 Punkte entspre-chend der Zahl insgesamt ausgewerteter bdquotypischer Schichtenldquo die innerhalb des TAD-Interviews der DWS zur Expositi-onsbeschreibung von Fall- und Kontroll-probanden dokumentiert wurden Korre-spondierende Darstellungen zur Wirkung von Schwellenvariationen auf die Lebens-dosis sind im wissenschaftlichen Schluss-

Tab 2 In der DWS2 verwendete 30 Dosismodelle

Dosismodell-Nr Schwellen Lastenhandha-bung auszliger Heben oder Tragen

Tagesdosis(kNh)

Druckkraft(kN)


Modellgruppe 1

101 0 20 45 ja

201 05

202 10

102 20

103 30

104 40

105 50

106 60

107 80

108 100

Modellgruppe 2

101 0 20 45 ja

109 2frac14

110 2frac12

111 2frac34

112 30

113 3frac14

203 3frac12

204 40

205 4frac12

206 50

207 5frac12

208 60

209 70

210 80

211 100

212 120

Modellgruppe 3

114 0 20 20 ja

101 45

115 75

116 90

Modellgruppe 4

117 0 20 45 nein

101 ja

Modellgruppe 5

118 (M) 0 27 90 nein

101 20 45 jaBerechnung der Tagesdosis bei separater Variation der Modelleigenschaften ndash ausgehend von den Eigen-schaften des bdquoGrundmodellsldquo Nr 101 (fett) ndash mit Kennzeichnung der zunaumlchst verwendeten 18 Dosismodelle (Nr 101ndash118) ergaumlnzt um 12 nachtraumlglich definierte Dosismodelle (Nr 201ndash212) mit weiteren Tagesdosis- und Druckkraftschwellen (kursiv) Dosismodell 118 repraumlsentiert das bdquoBSG-Modellldquo mit 3 Merkmalaumlnderungen relativ zum Grundmodell


Originalien

bericht zur DWS2 enthalten [43] Inner-halb der Diagramme von  Abb 3 wer-den die Tagesdosiswerte des fuumlr die Dar-stellung ausgewaumlhlten Dosismodells an der Ordinate abgetragen und den Tages-dosiswerten des Grundmodells an der Ab-szisse gegenuumlbergestellt Links in  Abb 3 sind die Ergebnisse fuumlr die Anwendung vergleichsweise niedriger Schwellenwerte zur Tagesdosis (oben) Druckkraft (Mitte) und Rumpfvorneigung (unten) gezeigt Der rechte Teil der Ergebnisse resultiert aus der Anwendung relativ hoher Schwel-lenwerte (oben Tagesdosis Mitte Druck-kraft unten Rumpfvorneigung)

Das Diagramm oben links in  Abb 3 verdeutlicht dass sehr viele Datenpunkte auf der Identitaumltslinie liegen und dass

allerdings in Naumlhe des Koordinaten-ursprungs die Ordinatenwerte bdquoauf 0 ge-setzt wurdenldquo Dies ist darauf zuruumlck-zufuumlhren dass Dosismodell 101 verein-barungsgemaumlszlig keine Tagesdosisschwel-le aufweist waumlhrend Dosismodell 102 ei-ne Schwelle von 20 kNh vorsieht Dem-zufolge sind mit Zunahme der Werte auf der x-Achse bis 20 kNh die korrespondie-renden Werte auf der y-Achse 0 waumlhrend oberhalb dieser Schwelle die berechneten Dosiswerte bei Anwendung der Model-le 101 und 102 identisch sind weil sie bis auf die Tagesdosisschwelle gleiche Eigen-schaften aufweisen Dies bedeutet fuumlr die Aufsummierung von Tagesdosiswerten zur Berechnung von Lebensdosen dass bei Anwendung von Dosismodell 102 nur

die Tagesdosiswerte ab 20 kNh einbezo-gen werden bei Dosismodell 101 saumlmt-liche Tagesdosen d h auch die etwa 1050 Schichten mit einer Tagesdosis von gt0 bis lt20 kNh Es ist offensichtlich dass dieser Effekt durch die unterschiedliche Haumlufigkeit des Auftretens der jeweiligen bdquotypischenldquo Schicht mehr oder weniger stark ausgepraumlgt in die Lebensdosis ein-geht Etwa 3300 Punkte liegen im Koor-dinatenursprung da bei Berechnung der Tagesdosis gemaumlszlig den Merkmalen beider Dosismodelle (Nr 101 und 102) ein Wert von 0 berechnet wurde (sogenannte Null-Null-Werte)

Analog zum Diagramm oben  links zeigt auch das obere rechte Diagramm in  Abb 3 die Wirkung der Anwendung

Abb 3 9 Beispiele fuumlr die Wirkung von Schwellen bei der Berechnung von Ta-gesdosen hier anhand von Vergleichen zu den Dosis-werten des Grundmodells der DWS2 (jeweils an der Abszisse) bei Anwendung von eher liberalen Schwel-len (links) und eher rigi-den Schwellen (rechts) der Tagesdosis (oben) Druck-kraft (Mitte) und Rumpfvor-neigung (unten)


einer Tagesdosisschwelle Allerdings gilt ein Mindestwert von 60 kNh entspre-chend Dosismodell 106 anstatt 20 kNh nach Nr 102 wodurch saumlmtliche Taumltig-keiten die aufsummiert uumlber die Schicht eine Tagesdosis bis zu diesem Wert fuumlh-ren bei der Lebensdosiskumulierung un-beruumlcksichtigt bleiben Durch diese ver-gleichsweise rigide Schwelle werden et-wa 3500 Schichten bezuumlglich der Tages-dosis ndash und somit auch hinsichtlich der damit verbundenen Relevanz fuumlr die Er-krankungsentstehung ndash bdquoauf 0 gesetztldquo Dies bedeutet dass bei Anwendung die-ser Schwelle etwa drei Viertel der 9000 typischen Schichten bdquoverworfenldquo werden d h bei Anwendung dieses Modells wer-den nur sehr belastungsintensive Schich-ten einbezogen

Die beiden in der Mitte von  Abb 3 dargestellten Diagramme verdeutlichen die Auswirkung verschiedener Druck-kraftschwellen 25 kN links aus Dosis-modell 110 und 40 kN (Nr 204) rechts jeweils in Relation zum Grundmodell (Nr 101) das eine 20-kN-Schwelle auf-weist Im linken Diagramm ist ersicht-lich dass durch Anwendung einer houml-heren Schwelle die Tagesdosis der jewei-ligen Schicht zwar verringert wird da La-stenhandhabungen die mit einer Band-scheibendruckkraft zwischen 20 und 25 kN verbunden sind bei der Dosisku-mulierung unberuumlcksichtigt bleiben di-es betrifft etwa 2000 Dosiswerte Es zeigt sich aber auch dass dadurch die Tagesdo-sis i Allg nicht auf 0 zuruumlckgeht und sich im Gegensatz zu zuvor (obere Diagramme in  Abb 3) keine bdquoNulllinieldquo nahe dem Koordinatenursprung ausbildet Daruumlber hinaus ist ersichtlich dass aufgrund der relativ geringen Schwellendifferenz (20 zu 25 kN) viele Punkte auf der Identitaumlts-linie liegen (ca 3700 ohne Null-Null-Wer-te) Bei groumlszligerer Differenz der Schwellen ndash wie rechts anhand von 40 zu 20 kN ent-sprechend den Dosismodellen 204 vs 101 dargestellt ndash wird eine erhoumlhte Anzahl von etwa 4350 Dosiswerten im Vergleich zum Grundmodell 101 verringert ebenso der Anteil der Punkte auf der Identitaumltslinie (ca 1350)

Ein aumlhnliches Verhalten wie bei der Variation der Druckkraftschwelle fuumlr La-stenhandhabungen zeigt sich bei der An-wendung verschiedener Mindestwerte

fuumlr die Rumpfvorneigung bezuumlglich Koumlr-perhaltungen ohne Lastenhandhabung das im unteren Teil von  Abb 3 darge-stellt ist Abweichend von den bisher er-laumluterten Vergleichen ist hier angenom-men dass die Schwellen sowohl bdquolibe-ralerldquo mit 20deg gemaumlszlig Dosismodell 114 als auch bdquostrengerldquo mit 90deg gemaumlszlig Nr 116 als die Neigungsschwelle von 45deg des Grund-modells angenommen wurden Somit zeigen sich im linken Diagramm Abwei-chungen von der Identitaumltslinie zu houml-heren Werten hin und im rechten Dia-gramm zu niedrigeren Dosen hin Die Anzahl der Abweichungen nach oben be-deutet dass mehr Koumlrperhaltungssituati-onen bei der Dosiskumulierung eingehen dies betrifft nahezu 3900 Schichten d h derart viele Schichten weisen in der TAD-Expositionsdokumentation Koumlrperhal-tungen mit einer Rumpfvorneigung von ca 20deg auf (ohne Lastenhandhabung) Fuumlr ca 2300 Schichten ergeben sich identische Dosiswerte fuumlr die Modelle 114 und 101 (20deg vs 45deg ohne Null-Null-Werte) Um-gekehrt ist das Verhalten beim Vergleich der Dosismodelle 116 und 101 Bei Anwen-dung der rigideren Schwelle von 90deg wur-den bei ca 3900 niedrigere Dosen errech-net dies bedeutet dass bei derart vielen Schichten lastenhandhabungsfreie Koumlr-perhaltungen von 45deg dokumentiert sind Bei etwa 1800 Schichten (ohne Null-Null-Werte) liegen die Tagesdosiswerte auf der Identitaumltslinie

Insgesamt zeigen die exemplarisch vor-gestellten Diagramme und Diagrammver-gleiche die Wirkungen der Variation von Schwellen zur Tagesdosis Bandscheiben-druckkraft bei Lastenhandhabungen und Rumpfvorneigung bei Koumlrperhaltungen ohne Lasten auf die Tagesdosis Diese Bei-spiele sollen verdeutlichen welch massive Aumlnderungen bezuumlglich der Schaumltzung von Wirbelsaumlulenbelastungen auftreten wenn die Dosismodelleigenschaften und somit die Kriterien ab wann eine Taumltig-keit als relevant hinsichtlich der Entwick-lung bandscheibenbedingter LWS-Er-krankungen angesehen werden oder wer-den sollen modifiziert werden

Ableitung von KombinationsmodellenWie im unteren Teil von  Infobox 1 an-gefuumlhrt wurden nach der separaten Va-

riation von 4 Modelleigenschaften ndash Bandscheibendruckkraft Rumpfvor-neigung Tagesdosis optionale Einbezie-hung von Lastenhandhabungen zusaumltz-lich zu Heben und Tragen ndash die Erkran-kungsrisiken fuumlr alle Dosismodelle an-hand von kontinuierlichen Verlaumlufen des bdquoodds ratioldquo (bdquoOR-Kurvenldquo) berechnet zudem wurde die Anpassungsguumlte aller Dosis-Wirkung-Modelle quantifiziert Diese Berechnungen erfolgten getrennt fuumlr die 4 FG (MaumlnnerFrauen mit Pro-lapsChondrose) mithilfe von fraktiona-len Polynomen 2 und 4 Grades (zur Me-thodik Morfeld et al [32] und zu den Er-gebnissen Seidler et al [44]) Derartige Dosis-Wirkung-Analysen wurden auch fuumlr das BSG-Modell durchgefuumlhrt das sich nicht nur in einem Merkmal son-dern in 3 Eigenschaften vom Grundmo-dell unterscheidet ( Tab 2) und somit eine ergaumlnzende Sonderstellung innerhalb des Abschn bdquoSeparate Variation von Mo-delleigenschaftenldquo darstellt

Die Ergebnisse zur Bestimmung von OR-Kurven fuumlr alle Dosismodelle (bdquo100erldquo- und bdquo200er-Modelleldquo  Tab 2) fuumlhrten dazu dass in nachfolgenden FG-spezifischen Berechnungen bdquooptimale Schwellenwerteldquo fuumlr die 3 Eigenschaften Druckkraft Rumpfvorneigung und Ta-gesdosis identifiziert werden sollten durch deren Kombination sog Kombina-tionsmodelle definiert wurden Als Ord-nungsnummern wurden 301 und folgende zugeordnet (bdquo300er-Dosismodelleldquo) Da-zu wurden die jeweiligen Auspraumlgungen der Modelleigenschaften informationsge-wichtet gemittelt Diese bdquo1 Multi-Modell-Analyseldquo bedeutet beispielsweise dass die Werte der Druckkraftschwelle aller Do-sismodelle innerhalb der zugehoumlrigen Konfidenzmenge ndash dies sind die sog be-stanpassenden Dosis- oder Bestmodelle ndash gewichtet gemittelt wurden und dass als Maszlig der Wichtung die Anpassungs-guumlte des Dosismodells bei der separa-ten Schwellenwertvariation herangezo-gen wurde Es ist offensichtlich dass ei-ne solche Mittelung in der Regel nicht zu bdquoglattenldquo Werten fuumlr eine Schwelle fuumlhrt daher wurde a priori festgelegt dass die jeweils naumlchstliegende aus dem Spektrum der in der DWS2 verwendeten Schwellen gewaumlhlt wird


Originalien

Uumlbersicht der Modelleigenschaften In  Tab 3 sind die aus der 1 Multi-Mo-dell-Analyse abgeleiteten Kombinations-modelle fuumlr die 4 FG anhand der Model-leigenschaften dargestellt Diese Tabelle enthaumllt jedoch nicht nur Angaben zu den zuvor erwaumlhnten 300er-Modellen bei de-nen die Ermittlung der Bandscheiben-druckkraft mithilfe biomechanischer Mo-dellrechnungen durch Anwendung des Si-mulationswerkzeugs bdquoDer Dortmunderldquo erfolgte Dieses Modellspektrum wur-de ergaumlnzt um jeweils korrespondierende Modelle mit identischen Eigenschaften mit Ausnahme der Art der Druckkraft-bestimmung In den sogenannten 400er-Modellen (Ordnungsnummer ab 401 un-terer Teil in  Tab 3) basiert die Druck-kraftermittlung auf 11 bdquoBestimmungs-gleichungenldquo (zur Ableitung Ditchen et al [15]) bei denen aus Lastgewicht sowie kategorisierten Angaben zur Koumlrperhal-

tung Handhabungsart und Lastposition die Bandscheibendruckkraft analog zu den 7 bdquoSchaumltzgleichungenldquo im MDD [19] semikategorial bestimmt werden kann und mit denen somit aufwendige Simula-tionsrechnungen entfallen koumlnnen

Wie  Tab  3 zeigt wurden fuumlr je-de der 4 FG 2 Kombinationsmodelle ab-geleitet beispielsweise fuumlr FG 1 (Maumlnner mit Prolaps) die Modelle 301 und 302 die identische Merkmale bis auf die Schwel-le der Rumpfvorneigung aufweisen Dies ist darauf zuruumlckzufuumlhren dass sich aus der 1 Multi-Modell-Analyse fuumlr die FG 1ndash3 zunaumlchst die optimale Schwelle von 45deg ergeben hatte fuumlr FG 4 jedoch 75deg Um die Moumlglichkeit einer Einigung auf einheitliche Modelle fuumlr Maumlnner (FG 1 FG 3) bzw Frauen (FG 2 FG 4) offenzu-halten wurden in den weiteren Zusam-menhangsanalysen jeweils 2 Modelle mit den Schwellen 45deg und 75deg einbezogen

Neben diesen 4 Dosismodellpaaren fuumlr die FG 1ndash4 (Nrn 301ndash308 und 401ndash408) der bdquoHauptanalyseldquo wurden ausschlieszlig-lich bei FG 4 jeweils 2 weitere Kombi-nationsmodelle definiert (Nrn 309 und 310 bzw 409 und 410) die in einer bdquoNe-benanalyseldquo verwendet wurden Bei den FG 1ndash3 fielen Haupt- und Nebenanaly-se zusammen d h die jeweilig abgelei-teten Dosismodelle waren identisch (de-taillierte Erlaumluterungen [43])

Die Durchfuumlhrung von 2 Untersu-chungsstraumlngen mit einer Haupt- bzw Nebenanalyse in der 1 Multi-Modell-Analyse geht darauf zuruumlck dass sich bei der separaten Variation von Dosismodel-leigenschaften das vermutete Abreiszligen der Anpassungsguumlte mit Erhoumlhung der Druckkraftschwelle fuumlr die FG 1ndash3 verifi-zieren lieszlig fuumlr FG 4 (Frauen mit Chon-drose) jedoch nicht Deshalb gingen bei der Hauptanalyse der 1 Multi-Modell-Analyse nur Dosismodelle mit Druck-kraftschwellen bis 60 kN bei Maumlnnern und 40 kN bei Frauen ein bei der Neben-analyse wurde diese Einschraumlnkung nicht vorgenommen Daher ist die Druckkraft-schwelle bei den Modellen 309310 so-wie 409410 mit 27 kN houmlher als die der Modelle 307308 bzw 407408 (22 kN) Die zuletzt genannte Druckkraftschwel-le und somit die Modelle 307308 bzw 407408 stellten sich letztendlich als ob-solet heraus Auf Basis erneut durchge-fuumlhrter Multi-Modell-Berechnungen fuumlr FG 4 nach Fehlerbereinigung ergab sich fuumlr FG 4 in der Hauptanalyse eine iden-tische Druckkraftschwelle von 25 kN wie fuumlr FG 2

Unterscheidungskriterium fuumlr Haupt- und Nebenanalyse Die gewaumlhlten Grenzen von 60 und 40 kN fuumlr Maumlnner bzw Frauen als Unterscheidungsmerkmal fuumlr Haupt- und Nebenanalyse leiten sich aus dem Kriterium ab dass die Ermitt-lung der Bestmodelle die bdquorelevant haumlu-fig vorkommenden Belastungenldquo einbe-ziehen sollte d h die Pruumlfung der Dosis-Wirkung-Beziehung sollte nicht auf nur selten auftretenden Vorgaumlngen basieren Als Grenze wurde der Wert 95 aller Vor-gaumlnge bis zur Diagnosestellung vereinbart als Grundlage wurden Zusatzanalysen zur DWS herangezogen [29] Die Haumlufigkeits-verteilungen von Druckkraumlften die ent-

Tab 3 In der DWS2 verwendete 20 Kombinationsdosismodelle

Fall-gruppe

Dosismo-dell-Nr

Schwellen Lastenhand-habung auszliger Heben oder Tragen

Ermittlung der Druck-kraft

Tages-dosis(kNh)

Druck-kraft(kN)

Rumpfvor-neigung(deg)

Kombinationsmodelle

1 301 20 32 45 ja Modellrech-nung via Der Dortmunder

302 75

2 303 05 25 45

304 75

3 305 20 40 45

306 75

4 307a 05 22 45

308a 75

Nebenanalyse

4 309 05 27 45

310 75

Kombinationsmodelle

1 401 20 32 45 ja Schaumltzung via DWS2-Bestimmungs-gleichungen

402 75

2 403 05 25 45

404 75

3 405 20 40 45

406 75

4 407a 05 22 45

408a 75

Nebenanalyse

4 409 05 27 45

410 75Berechnung der Tagesdosis bei gleichzeitiger Variation mehrerer Modelleigenschaften relativ zum Grundmodell fuumlr beide Arten der Druckkraftermittlung wurden 8 Dosismodelle (Nr 301ndash308 401ndash408) definiert ergaumlnzt um je 2 zusaumltzliche Modelle einer bdquoNebenanalyseldquo fuumlr FG 4 (Nr 309310 409410)aInzwischen obsolete Modelle die Kombinationsmodelle fuumlr FG 4 entsprechen letztendlich denen fuumlr FG 2


sprechend den Angaben im TAD-Expo-sitionsinterview und nachfolgenden bio-mechanischen Simulationsrechnungen innerhalb des Berufslebens aufgetreten sind sind in  Abb 4 fuumlr die 4 FG sowie die beiden Kontrollgruppen gezeigt Die Haumlufigkeitsdiagramme sind in Linienzug-darstellung klassiert in 05-kN-Schritten abgebildet um den Vergleich fuumlr die je-weils 3 Subgruppen (Bandscheibenvor-fallProlaps Bandscheibenhoumlhenminde-rungChondrose Kontrolle) in den bei-den Diagrammen fuumlr Maumlnner (links) und Frauen (rechts) zu erleichtern

Die Haumlufigkeitsverteilungen in  Abb 4 verdeutlichen dass hohe Haumlu-figkeiten bei Maumlnnern bis etwa 60 kN und bei Frauen bis etwa 40 kN zu fin-den sind Dies bedeutet insbesondere fuumlr das Belastungsprofil von Frauen dass re-lativ haumlufig Belastungen mit vergleichs-weise niedrigen Druckkraumlften auftreten und dass diese auf Koumlrperhaltungen oh-ne Last sowie Lastenhandhabungen mit relativ niedrigen Lastgewichten zuruumlck-zufuumlhren sind In Anbetracht der ho-hen Anpassungsguumlten von Dosismodel-len mit sehr hohen Druckkraftschwellen bei FG 4 ndash wie erwaumlhnt lieszlig sich ein bdquoAb-reiszligenldquo der Anpassungsguumlte mit zuneh-menden Werten der Druckkraftschwel-le bis 120 kN nicht verifizieren ndash wurde aus der FG-4-Druckkraft-Haumlufigkeitsver-teilung geschlossen dass auch noch houmlhe-

re Schwellenwerte zu aumlhnlich guten An-passungen fuumlhren wuumlrden Die Druck-kraftschwelle bezieht sich vereinbarungs-gemaumlszlig auf die Handhabung von Lasten und somit bleiben Koumlrperhaltungsexposi-tionen durch die Anwendung von Druck-kraftschwellen ndash auch von noch houmlheren ndash unbeeinflusst Dies deutet darauf hin dass die berechneten Dosis-Wirkung-Zusam-menhaumlnge und auch die Anpassungsguuml-ten im Wesentlichen auf Koumlrperhaltungs-expositionen und Handhabungen leichter Lasten basieren Demzufolge wurden die fuumlr FG 4 gefundenen hohen Anpassungs-guumlten von Dosismodellen mit sehr ho-hen Druckkraftschwellen zwar als statis-tisch korrektes Ergebnis gewertet das je-doch der Hinterfragung nach inhaltlicher Plausibilitaumlt bedarf

Dosis-Wirkung-Beziehungen und Risikoverdoppelung

Die DWS-Richtwertestudie zielt im We-sentlichen auf die Ableitung von epide-miologisch gestuumltzten Richtwerten in den zur Pruumlfung der arbeitstechnischen Vor-aussetzungen in BK-2108-Verfahren her-angezogenen Dosismodellen zur quanti-tativen Beschreibung der kumulativen Be-lastung der LWS Waumlhrend in den oben stehenden Abschnitten die Ableitung wissenschaftlich basierter Richtwerte fuumlr Bandscheibendruckkraft Rumpfvornei-

gung und Tagesdosis beschrieben wurde wird im Folgenden die Vorgehensweise bei der Ableitung von Lebensdosisricht-werten erlaumlutert

Die finale Beschreibung der Dosis-Wirkung-Zusammenhaumlnge bei den 4 FG auf deren Basis die Ableitung von Dosis-werten gepruumlft werden sollte die einer Ri-sikoverdoppelung entsprechen erfolg-te nicht anhand der Kombinationsmodel-le Dies ist darauf zuruumlckzufuumlhren dass diese zwar die optimalen Schwellen fuumlr Druckkraft Rumpfvorneigung und Ta-gesdosis aus separater Eigenschaftsvaria-tion aufweisen allerdings muumlssen die-se durch Merkmalkombination definier-ten Dosismodelle nicht notwendigerwei-se eine houmlhere Anpassungsguumlte aufwei-sen als ein gut anpassendes bdquoEinzelmo-dellldquo der 100er- oder 200er-Gruppe Da-her wurden in einer 2 Multi-Modell-Ana-lyse fuumlr die 4 FG getrennt alle Dosis-Wir-kung-Zusammenhaumlnge (OR-Kurven) der in der jeweiligen Konfidenzmenge enthal-tenen Einzelmodelle informationsgewich-tet gemittelt Hierbei wurden als FG-ein-heitliche Abszisse die Dosiswerte des jewei-ligen Kombinationsmodells genutzt (Me-thodik Morfeld et al [32] und Ergebnisse Seidler et al [44]) Diese Vorgehensweise wurde gewaumlhlt da die Abszissen der OR-Kurven je nach zugrunde liegendem Do-sismodell verschiedene Werte und Werte-bereiche und somit verschiedene bdquoAbbil-

Anzahl (n in Tausend) von Vorgaumlngen im Berufsleben


1000

800

600

400

200

00 2 4 6 8 0 2 4 6 8

181134

Druckkraft auf L5ndashS1 (kN)

Kriterium 40 kN

212

191719

12

n[kN] [kN][kN] [kN]FD SD

1111

Frauen

FG2

595

FG4


95 aller Werte Kriterium 60 kN

FG3

595

FG1

Maumlnner

224113288

262927

16

n FD SD

1715

BS-VorfallBS-HoumlhenminderungKontrollgruppe


Abb 4 9 Erlaumluterungen zur Ableitung des Haumlufig-keitskriteriums fuumlr Band-scheibendruckkraumlfte (d h fuumlr die Anzahl von Belas-tungsvorgaumlngen innerhalb des Berufslebens die mit einer gewissen Druckkraft auf die lumbosakrale Band-scheibe einhergehen) zur Unterscheidung der Haupt- und Nebenanalyse anhand der Haumlufigkeitsverteilun-gen der Druckkraumlfte und ergaumlnzenden statistischen Kennwerten (eingefuumlg-te Tabellen) fuumlr maumlnnliche (links) und weibliche Pro-banden (rechts) Mittelwert Bandscheibendruckkraft (FD) Klassenbreite 05 kN (Adaptiert nach [29])


Originalien

dungsmaszligstaumlbeldquo aufweisen Das FG-spe-zifische Kombinationsmodell fungierte als Referenzmodell und die Dosiswerte bei Nutzung des Kombinations-Referenzmo-dells stellen somit Referenzdosen dar

Als Ergebnis der 2 Multi-Modell-Ana-lyse ergeben sich fuumlr die 4 FG bdquofinale OR-Kurvenldquo die an der Ordinate das Risiko fuumlr die Entwicklung bandscheibenbeding-ter Erkrankungen im Sinne der BK 2108 uumlber der Lebensdosis an der Abszis-se quantitativ beschreiben Diese finalen OR-Kurven wurden dann dazu genutzt den Schnittpunkt der Kurve mit dem OR-Wert von 2 der dem Verdoppelungsrisi-ko entspricht abzugreifen Dieser Schnitt-punkt gibt somit die Lebensdosis bei Ri-sikoverdoppelung ndash oder kurz bdquoVerdop-pelungsdosisldquo ndash an Zusaumltzlich zu den aus dem Mittelungsprozess resultierenden fi-nalen OR-Kurven wurden auch die obe-ren und unteren Konfidenzgrenzen in Kurvenform berechnet aus denen der Vertrauensbereich fuumlr die Verdoppelungs-dosis sofern moumlglich abgeleitet wurde

Fazit

F  Die DWS-Richtwertestudie stellt eine erweiterte Auswertung der Deut-schen Wirbelsaumlulenstudie (DWS) dar

F  Die DWS hat den Nachweis eines Do-sis-Wirkung-Zusammenhangs zwi-schen physischen Belastungen durch Lastenhandhabung und belastungs-intensiven Koumlrperhaltungen einer-seits sowie der Entwicklung band-scheibenbedingter Erkrankungen der LWS andererseits erbracht

F  Es fanden sich statistisch gesicher-te erhoumlhte Risiken fuumlr alle 4 FG (ins-gesamt 915 Maumlnner und Frauen mit Prolaps oder Chondrose) im Vergleich zu Kontrollprobanden aus der Wohn-bevoumllkerung (insgesamt 901)

F  Um die vorgenannten verschiedenen Formen physischer Belastungen zu-sammenfassen zu koumlnnen wird als Maszlig der bdquosituativen Lumbalbelas-tungldquo fuumlr jeden relevanten Vorgang die Druckkraft an der lumbosakra-len Bandscheibe bestimmt sowie ent-sprechend der Vorgangsdauer und -haumlufigkeit zu einer kumulierten Do-sis aufsummiert (bdquokumulative Lum-balbelastungldquo)

F  Innerhalb des fuumlr die Pruumlfung der ar-beitstechnischen Voraussetzungen in Berufskrankheitenfeststellungs-verfahren eingesetzten MDD wer-den Richtwerte ab denen Bandschei-bendruckkraumlfte Rumpfvorneigungen und Tagesdosen in die Lebensdosis-kumulation einbezogen werden ver-wendet die sich an den Angaben im Merkblatt zur BK 2108 orientieren Die in der DWS identifizierten Dosis-modelle mit houmlchster Anpassungs-guumlte der Dosis-Wirkung-Beziehung wiesen jedoch Schwellenwerte unter-halb denen des MDD auf Zudem wa-ren dabei auch Lastenhandhabungen wie Ziehen und Schieben zusaumltzlich zu Heben oder Tragen schwerer La-sten miteingeschlossen

F  Vor diesem Hintergrund sollten in der DWS2 wissenschaftlich fundierte Do-sismodelle mit geeigneten Merkma-len und insbesondere Richtwerten definiert werden woraus sich die Be-zeichnung bdquoDWS-Richtwertestudieldquo ableitet

F  In vorgeschalteten Untersuchungen wurden das bisher uumlbliche Konzept einer uumlberproportionalen quadrati-schen Wichtung der Bandscheiben-druckkraft relativ zur Vorgangsdauer sowie das Prinzip dass die Druckkraft bei relevanten Vorgaumlngen mit ihrem bdquovollenldquo oder bdquoabsolutenldquo Wert in die Dosiskumulierung eingeht (bdquoVollwert-beruumlcksichtigungldquo) hinterfragt und letztendlich bestaumltigt

F  Auf Basis zahlreicher Einzelmodel-le mit separater Variation der Modell-eigenschaften ndash Schwellen fuumlr Band-scheibendruckkraft bei Lastenhand-habung Rumpfvorneigung bei Koumlr-perhaltungen ohne Lastenhandha-bung Tagesdosis und optionale Ein-beziehung von Handhabungsformen zusaumltzlich zu Heben und Tragen ndash wurden fuumlr die weiteren Analysen des Dosis-Wirkung-Zusammenhangs fall-gruppenspezifische kumulative Kom-binationsdosismodelle definiert und zur Ableitung der jeweiligen Verdop-pelungsdosis genutzt

F  Detaillierte Erlaumluterungen zur Metho-dik und zu vielfaumlltigen Ergebnissen finden sich in korrespondierenden Beitraumlgen von Morfeld et al in diesem 

Themenheft sowie von Bergmann et al Ditchen et al und Seidler et al im naumlchsten Themenheft der Zeitschrift Zentralblatt fuumlr Arbeitsmedizin Ar-beitsschutz und Ergonomie

Korrespondenzadresse

PD Dr M JaumlgerLeibniz-Institut fuumlr Arbeitsforschung an der TU Dortmund (IfADo)Ardeystr 67 44139 Dortmundmjaegerifadode

Danksagung Diese Forschungsarbeit wurde mit Mit-teln der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung unterstuumltzt Die Verantwortung fuumlr den Inhalt dieser Veroumlffentlichung liegt bei den Autoren

Einhaltung ethischer Richtlinien

Interessenkonflikt M Jaumlger C Jordan J Voszlig A Bergmann U Bolm-Audorff D Ditchen R Ellegast J Haerting E Haufe O Kuszlig P Morfeld K Schaumlfer A Seidler und A Luttmann geben an dass kein Interes-senkonflikt besteht Der Beitrag enthaumllt keine Studien an Menschen oder Tieren

Literatur

1 Akaike H (1973) Information theory and an exten-sion of the maximum likelihood principle In Pe-trov BN Csaki F (Hrsg) Second International Sym-posium on Information Theory Akademiai Kiado Budapest

2 Arge Bau Arbeitsgemeinschaft der Bau-Berufsge-nossenschaften (1993) BK-Nr 2108 und 2109 Do-kumentation des Belastungsumfanges Maurer im Hochbau (unveroumlffentlichtes Manuskript) Frank-furt a M

3 Becker P (2001) Die arbeitstechnische Vorausset-zung bei der Wirbelsaumlulen-BK Nummer 2108 So-zialgerichtsbarkeit 48488ndash498

4 Bergmann A Bolm-Audorff U Ditchen D et al (2014) Lumbaler Bandscheibenvorfall mit Radiku-laumlrsyndrom und fortgeschrittene Osteochondro-se ndash Praumlvalenzschaumltzung fuumlr die Allgemeinbevoumll-kerung in der DWS-Richtwertestudie Zbl Arbeits-med 64 DOI 101007s40664-014-0034-4

5 Berufsgenossenschaft fuumlr Gesundheitsdienst und Wohlfahrtspflege (BGW) (1995) Belastungskatas-ter BK 2108 Stand 1095 (unveroumlffentlichtes Ma-nuskript) Berufsgenossenschaft fuumlr Gesundheits-dienst und Wohlfahrtspflege Mainz

6 Bundesminister fuumlr Arbeit und Sozialordnung (1992) Zweite Verordnung zur Anderung der Be-rufskrankheiten-Verordnung Bundesgesetzblatt I 592343ndash2344

7 Bundesminister fuumlr Arbeit und Sozialordnung (1993) Merkblatt fuumlr die aumlrztliche Untersuchung zu Nr 2108 Bundesarbeitsblatt 350ndash53

8 Bolm-Audorff U (1993) Berufskrankheiten der Wir-belsaumlule durch Heben oder Tragen schwerer La-sten In Konietzko J Dupuis H (Hrsg) Handbuch der Arbeitsmedizin Kap IVndash783 10 Erg-Lfg ecomed LandsbergLech


9 Bolm-Audorff U (1998) Einfluszlig arbeitsmedizinisch-epidemiologischer Erkenntnisse auf die Codifizie-rung der berufsbedingten Bandscheibenerkran-kung In Kuumlgelgen B Boumlhm B Schroumlter F (Hrsg) Neuroorthopaumldie VII ndash Lumbale Berufskrankheit Zuckschwerdt Muumlnchen S 264ndash276

10 Bolm-Audorff U Bergmann A Ditchen D et al (2007) Epidemiologische Fall-Kontroll-Studie zur Untersuchung von Dosis-Wirkungs-Beziehungen bei der Berufskrankheit 2108 (Deutsche Wirbel-saumlulenstudie) Abschlussbericht Hauptverband der gewerblichen Berufsgenossenschaften (Hrsg) Sankt Augustin

11 Bolm-Audorff U Bergmann A Ditchen D et al (2007) Zusammenhang zwischen manueller Las-tenhandhabung und lumbaler Chondrose ndash Er-gebnisse der Deutschen Wirbelsaumlulenstudie Zbl Arbeitsmed 57304ndash316

12 Brinckmann P Biggemann M Hilweg D (1988) Fati-gue fracture of human lumbar vertebrae Clin Bio-mech 3(Suppl 1)23

13 Brinckmann P Frobin W Biggemann M et al (1998) Quantification of overload injuries to thoracolum-bar vertebrae and discs in persons exposed to heavy physical exertions or vibration at the work-place Part II occurrence and magnitude of over-load injury in exposed cohorts Clin Biomech 13(Suppl 2)1ndash36

14 Bundessozialgericht (2007) Az B 2 U 406 R Urteil vom 30102007

15 Ditchen D Lundershausen N Bolm-Audorff U et al (2014) Abschaumltzung von lumbalen Bandscheiben-druckkraumlften in BK-2108-Verfahren Entwicklung eines Instruments innerhalb der DWS-Richtwerte-studie Zbl Arbeitsmed 64 DOI 101007s40664-014-0036-2

16 Ellegast R Ditchen D Bergmann A et al (2007) Er-hebungen zur beruflichen Wirbelsaumlulenexposition durch die Technischen Aufsichtsdienste der Un-fallversicherungstraumlger im Rahmen der Deutschen Wirbelsaumlulenstudie Zbl Arbeitsmed 57251ndash263

17 Groszlighandels- und Lagerei-Berufsgenossenschaft (1995) Grundsaumltze fuumlr die Beurteilung schwe-ren Hebens und Tragens nach BK-Nr 21082109 Stand 23011995 (unveroumlffentlichtes Manuskript) Groszlighandels- und Lagerei-Berufsgenossenschaft Mannheim

18 Hartung E Dupuis H (1994) Verfahren zur Bestim-mung der beruflichen Belastung durch Heben und Tragen schwerer Lasten oder extreme Rumpfbeu-gehaltungen und deren Beurteilung im Berufs-krankheiten-Feststellungsverfahren Berufsgenos-senschaft 7452ndash458

19 Hartung E Schaumlfer K Jaumlger M et al (1999) Mainz-Dortmunder Dosismodell (MDD) zur Beurtei-lung der Belastung der Lendenwirbelsaumlule durch Heben oder Tragen schwerer Lasten oder durch Tauml-tigkeiten in extremer Rumpfbeugehaltung bei Ver-dacht auf Berufskrankheit Nr 2108 Vorschlag zur Beurteilung der arbeitstechnischen Voraussetzun-gen im Berufskrankheiten-Feststellungsverfahren Arbeitsmed Sozialmed Umweltmed 34112ndash122

20 Huber G Paetzold H Puumlschel K Morlock MM (2005) Verhalten von Wirbelsaumlulensegmenten bei dynamischer Belastung Schriftenreihe der Bun-desanstalt fuumlr Arbeitsschutz und Arbeitsmedi-zin Forschung Fb 1062 Bundesanstalt fuumlr Arbeits-schutz und Arbeitsmedizin Forschung Dortmund

21 Hauptverband der gewerblichen Berufsgenossen-schaften (2004) BK-Report 203 Wirbelsaumlulener-krankungen (BK-Nrn 2108 bis 2110) Hauptver-band der gewerblichen Berufsgenossenschaften Sankt Augustin

22 Jaumlger M Luttmann A (1995) Moumlglichkeiten der bi-omechanischen Modellrechnung und Beurtei-lung von Wirbelsaumlulenbelastungen bei Lasten-manipulationen In Pangert R (Redaktion) Heben und Tragen von Lasten ndash verbesserter Arbeitneh-merschutz durch Umsetzung der Europa-Richtlinie 90269EWG S 15ndash30 Landesamt fuumlr Soziales und Familie Suhl und Thuumlringer Ministerium fuumlr Sozi-ales und Gesundheit Erfurt (Hrsg)

23 Jaumlger M Luttmann A Bolm-Audorff U et al (1999) Mainz-Dortmunder Dosismodell (MDD) zur Be-urteilung der Belastung der Lendenwirbelsaumlu-le durch Heben oder Tragen schwerer Lasten oder durch Taumltigkeiten in extremer Rumpfbeugehal-tung bei Verdacht auf Berufskrankheit Nr 2108 Retrospektive Belastungsermittlung fuumlr risikobe-haftete Taumltigkeitsfelder Arbeitsmed Sozialmed Umweltmed 34101ndash111

24 Jaumlger M Luttmann A Goumlllner R Laurig W (2000) Der Dortmunder Biomechanische Modellbil-dung zur Bestimmung und Beurteilung der Bela-stung der Lendenwirbelsaumlule bei Lastenhandha-bungen In Radandt S Grieshaber R Schneider W (Hrsg) Praumlvention von arbeitsbedingten Gesund-heitsgefahren und Erkrankungen Monade Leip-zig S 105ndash124

25 Jaumlger M Luttmann A Goumlllner R (2001) Belastbar-keit der Lendenwirbelsaumlule beim Handhaben von Lasten ndash Ableitung der bdquoDortmunder Richtwerteldquo auf Basis der lumbalen Kompressionsfestigkeit Zbl Arbeitsmed 51354ndash372

26 Jaumlger M Luttmann A Bolm-Audorff U et al (2002) Kritische Wertung aktueller Anmerkungen zum bdquoMainz-Dortmunder Dosismodell ndash MDDldquo zur Be-urteilung der Wirbelsaumlulenbelastung bei der BK 2108 Arbeitsmed Sozialmed Umweltmed 37582ndash598

27 Jaumlger M Geiszlig O Bergmann A et al (2007) Biome-chanische Analysen zur Belastung der Lendenwir-belsaumlule innerhalb der Deutschen Wirbelsaumlulen-studie Zbl Arbeitsmed 45264ndash276

28 Jaumlger M Geiszlig O Luttmann A et al (2008) Zu-sammenhang zwischen beruflichen Belastun-gen durch Lastenhandhabung sowie Erkrankun-gen der Lendenwirbelsaumlule ndash Ergebnisse der Deut-schen Wirbelsaumlulenstudie In Gesellschaft fuumlr Arbeitswissenschaft (Hrsg) Produkt- und Produk-tions-Ergonomie ndash Aufgabe fuumlr Entwickler und Planer GfA Dortmund S 555ndash559

29 Jaumlger M Bergmann A Bolm-Audorff U et al (2011) Occupational low-back exposure of persons with or without lumbar disc-related diseases selec-ted results of the German Spine Study EPILIFT In Grieshaber R (Hrsg) Praumlvention von arbeitsbeding-ten Gesundheitsgefahren und Erkrankungen ndash 17 Erfurter Tage Bussert amp Stadeler Jena S 341ndash365

30 Kumar S (1990) Cumulative load as a risk factor for back pain Spine 151311ndash1316

31 Liebers F Caffier G (2002) Anmerkungen zum Mainz-Dortmunder Dosismodell (MDD) als Verfah-ren zur retrospektiven Beurteilung der beruflichen Exposition gegenuumlber Lastenhandhabung und Arbeiten in extremen Koumlrperhaltungen Arbeits-med Sozialmed Umweltmed 36447ndash457

32 Morfeld P Ellegast R Ditchen D et al (2014) Ablei-tung kumulativer Dosismodelle zur Auswertung physischer Belastungen Methodik der Multi-Mo-dell-Analyse innerhalb der DWS-Richtwertestudie

Zbl Arbeitsmed 64169ndash18233 Nagel K Klein A Puumlschel K et al (2013) Dependen-

ce of spinal segment mechanics on load direction age and gender F2059 Bundesanstalt fuumlr Arbeits-schutz und Arbeitsmedizin Dortmund Berlin Dres-den

34 National Institute for Occupational Safety and Health (1981) Work practices guide for manual lift-ing No 81ndash122 Dept Health and Human Ser-vices Cincinnati

35 Norman R Wells R Neumann P et al (1998) A com-parison of peak vs cumulative physical work expo-sure risk factors for the reporting of low back pain in the automotive industry Clin Biomech 13561ndash573

36 Pangert R Hartmann H (1991) Epidemiologische Bestimmung der kritischen Belastung der Wir-belsaumlule beim Heben von Lasten Zbl Arbeltsmed 41193-197

37 Pangert R Hartmann H (1994) Kritische Dosis fuumlr die berufliche Belastung der Lendenwirbelsaumlule als gutachterliche Entscheidungshilfe Zbl Arbeits-med 44124ndash130

38 Schaumlfer K Hartung E (1999) Mainz-Dortmunder-Dosismodell (MDD) zur Beurteilung der Belastung der Lendenwirbelsaumlule durch Heben oder Tra-gen schwerer Lasten oder durch Taumltigkeiten in ex-tremer Rumpfbeugehaltung bei Verdacht auf Be-rufskrankheit Nr 2108 Teil 3 Vorschlag zur Be-urteilung der arbeitstechnischen Voraussetzun-gen im Berufskrankheiten ndash Feststellungsverfah-ren bei kombinierter Belastung mit Ganzkoumlrper-schwingungen Arbeitsmed Sozialmed Umwelt-med 34143ndash147

39 Schaumlfer K Hartung E Bolm-Audorff U et al (2002) Beurteilung der Belastungen durch Heben und Tragen schwerer Lasten im Berufskrankheiten Feststellungsverfahren bei der BK-Nr 2108 An-merkungen zu den von Becker vorgeschlagenen Modifikationen zum Mainz-Dortmunder Dosismo-dell Sozialgerichtsbarkeit 49202ndash206

40 Schaumlfer K Luttmann A Jaumlger M (2002) Kommen-tierung der Hypothesen von Zander zum Mainz-Dortmunder Dosismodell (MDD) Sozialgerichts-barkeit 49549ndash553

41 Seidler A Bolm-Audorff U Heiskel H et al (2001) Der Einsatz des Mainz-Dortmunder Dosismodells in einer Fall-Kontroll-Studie zu den beruflichen Ri-siken bandscheibenbedingter Erkrankungen Ar-beitsmed Sozialmed Umweltmed 3610ndash20

42 Seidler A Bergmann A Ditchen D et al (2007) Zu-sammenhang zwischen lumbalen Prolapserkran-kungen und der kumulativen Wirbelsaumlulenbe-lastung durch Lastenhandhabungen und Taumltig-keiten in Rumpfbeugehaltung Ergebnisse der Deutschen Wirbelsaumlulenstudie Zbl Arbeitsmed 57290ndash303

43 Seidler A Bergmann A Bolm-Audorf U et al (2013) Erweiterte Auswertung der Deutschen Wirbelsaumlu-lenstudie mit dem Ziel der Ableitung geeigneter Richtwerte Abschlussbericht Deutsche Gesetzli-che Unfallversicherung Sankt Augustin

44 Seidler A Bergmann A Bolm-Audorff U et al (2014) Dosis-Wirkung-Zusammenhang zwischen physischen Belastungen und lumbalen Bandschei-benerkrankungen Ergebnisse der DWS-Richt-wertestudie Zbl Arbeitsmed 64 DOI 101007s40664-014-0035-3

45 Ulm K (1991) A statistical method for assessing a threshold in epidemiological studies Stat Med 10341ndash349

46 Zander D (2002) BK Nr 2108 das Mainz-Dortmun-der-Dosismodell und die Mathematik oder Des Kaisers neue Kleider Sozialgerichtsbarkeit 3152ndash160


Originalien

tut fuumlr Arbeitsphysiologie [25] angefuumlhrt Auch Untersuchungen zur zyklischen Be-lastbarkeit an Wirbelsaumlulenpraumlparaten die einigen oder vielen Tausend Belastungs-wiederholungen unterzogen wurden (z B [13 20 32]) koumlnnen allenfalls nachrangig zur Bewertung langjaumlhriger Expositionen herangezogen werden da insbesondere der Bandscheibenstoffwechsel und Hei-lungsprozesse am bdquoZielorgan Lendenwir-belsaumluleldquo im lebenden Organismus unbe-ruumlcksichtigt bleiben

Hintergrund

Entwicklung des Mainz-Dortmunder Dosismodells

Nach Einfuumlhrung der BK 2108 wurden in entsprechenden Fachdiskussionen zur Ableitung von Richtwerten die als Min-destexpositionen fuumlr die Entstehung bandscheibenbedingter Erkrankungen der LWS gelten koumlnnen zunaumlchst ver-schiedenartige Ansaumltze unter Zuhilfenah-me zahlreicher Setzungen und Vereinba-rungen vorgestellt (z B [2 5 17 18 22 36]) Auf Basis entsprechender Anwen-dungserfahrungen wurde von einer inter-disziplinaumlren Arbeitsgruppe ndash Mitarbeiter verschiedener Berufsgenossenschaften Juristen Mediziner und Wissenschaft-ler ndash ein branchenuumlbergreifend anwend-bares epidemiologisch gestuumltztes Verfah-ren entwickelt Bei der Erarbeitung dieses Mainz-Dortmunder Dosismodells (MDD [19 23 38]) wurden fuumlr 3 Taumltigkeitsfelder im Bau- bzw Transportgewerbe sowie in der Pflege die ein gegenuumlber entspre-chenden Kontrollgruppen erhoumlhtes Risiko zur Entwicklung bandscheibenbedingter Erkrankungen aufwiesen zunaumlchst die kumulativen Belastungen typischer Ar-beitsschichten und dann entsprechend den Angaben in den jeweiligen Quellen fuumlr das Berufsleben aufsummiert Ande-re Taumltigkeitsfelder mit einem bezuumlglich einer Vergleichsgruppe erhoumlhten Erkran-kungsrisiko wurden seinerzeit nicht ge-funden [8 9]

Das MDD geht davon aus dass jeder relevante Hebe- oder Tragevorgang so-wie die Taumltigkeiten in extremer Rumpf-beugehaltung durch die damit einherge-hende Bandscheibendruckkraft am Len-den-Kreuzbein-Uumlbergang L5ndashS1 und die

Einwirkungsdauer bei der Dosiskumula-tion beruumlcksichtigt werden Somit lassen sich verschiedenartige Expositionen wie Heben Tragen und extreme Rumpfbeu-gehaltungen unterschiedliche Hebe- und Trageformen sowie verschiedene Bela-stungshoumlhen aufgrund unterschiedlicher Lastgewichte in einem einzigen Maszlig der kumulierten lumbosakralen Bandschei-benkompressionskraft abbilden und un-ter Beruumlcksichtigung von Vorgangsdau-er und -haumlufigkeit in einer kumulierten Dosis aufsummieren Dabei weist das MDD dahingehend eine seinerzeit be-sondere Eigenschaft auf dass es nicht auf einem bdquolinearen Dosisansatzldquo wie vorma-lige Modelle basiert (z B [18 30 37]) bei dem die kumulierte Dosis die Summe der Produkte aus Druckkraft und Dauer al-ler relevanten Belastungsvorgaumlnge dar-stellt d h Druckkraft und Dauer ge-hen mit gleicher Wichtung in die Dosis ein Stattdessen beruumlcksichtigt das MDD eine uumlberproportionale quadratische Wichtung der Bandscheibendruckkraft im Verhaumlltnis zur Dauer bei der Berech-nung der Schichtdosis Dieser Ansatz ei-ner staumlrkeren Kraft- als Zeitdauerwich-tung leitet sich u a aus experimentellen Befunden von Brinckmann et al [12] an lumbalen Praumlparaten ab bei denen weni-ger haumlufig auftretende hohe Belastungs-spitzen eine houmlhere Schaumldigungswirkung zeigten ndash d h mehr Praumlparate waren ge-schaumldigt ndash als haumlufigere Belastungen mit niedrigerer Houmlhe

Neben der uumlberproportionalen Kraft-wichtung relativ zur Dauer weist das MDD folgende Eigenschaften auf Zur Beruumlcksichtigung des Begriffs bdquoschwe-re Lastldquo wurde eine Bandscheibendruck-kraft von 32 kN fuumlr Maumlnner und 25 kN fuumlr Frauen als Mindestexposition vorge-schlagen Diese Werte werden als bdquoErhe-bungsschwelleldquo angesehen und bedeu-ten dass nur solche Hebe- oder Trage-vorgaumlnge als relevant fuumlr die Dosiskumu-lation bewertet werden die mit Druck-kraumlften ab diesen Richtwerten verbun-den sind Die Zahlenwerte entstammen biomechanischen Modellrechnungen fuumlr das beidhaumlndige Heben einer Last von 20 bzw 10 kg vom Boden auf etwa Huumlfthouml-he die Lastgewichte entsprechen den An-gaben im seinerzeitigen bdquoMerkblatt fuumlr die aumlrztliche Untersuchung zu BK 2108ldquo [7]

Als Erhebungsschwelle fuumlr die Rumpfvor-neigung wurde der im Merkblatt genannte Wert von 90deg fuumlr bdquoextreme Rumpfbeuge-haltungldquo uumlbernommen und als Tagesdo-sisschwellen wurde auf Basis der oben er-waumlhnten Auswertungen zu typischen Be-lastungen im Bau- bzw Transport gewerbe sowie in Pflegeberufen 55 kNh bei Maumln-nern und 35 kNh bei Frauen vereinbart Letztendlich laumlsst sich die Tages dosis (TD) einer typischen Schicht (j) nach dem MDD entsprechend folgender Formel be-rechnen

Dabei stellt der Wurzelterm eine Art durchschnittliche Bandscheibendruck-kraft uumlber eine 8-h-Schicht dar besitzt die physikalische Einheit bdquoNewtonldquo (N) und wird zur Dosisermittlung mit der Schichtdauer die einheitlich mit 8 h ange-setzt wird multipliziert Die durchschnitt-liche Bandscheibendruckkraft im Wurzel-term leitet sich aus den in der Schicht aus-gefuumlhrten relevanten Hebe- Trage- oder Rumpfbeugevorgaumlngen (i) ab Dazu wird die Summe aller Produkte aus vorgangs-spezifischer Bandscheibendruckkraft (Fi) die quadratisch eingeht und Vorgangs-dauer (ti) gebildet und auf die Schichtdau-er (8 h) bezogen

Die Lebensdosis ergibt sich aus der Summe aller Tagesdosen Dies laumlsst sich auch in der Form darstellen dass zu-naumlchst die Anzahl der jeweiligen typi-schen Schicht pro Jahr gebildet und an-schlieszligend mit der Anzahl der Jahre mit dieser Beschaumlftigung multipliziert wird

Mit dieser Vorgehensweise des MDD wurde versucht Unzulaumlnglichkeiten und insbesondere auch Differenzen zwischen den inzwischen in Anwendung befind-lichen Verfahren verschiedener Unfall-versicherungstraumlger zu begegnen Ob-wohl das MDD vom damaligen Hauptver-band der gewerblichen Berufsgenossen-schaften zur Ermittlung und Beurteilung der arbeitstechnischen Voraussetzungen in Feststellungsverfahren zur BK 2108 empfohlen wurde [21] waren seinerzeit schon Unzulaumlnglichkeiten insbesondere auch des MDD bekannt Diese druumlckten sich einerseits in einer lebhaften Darstel-


Originalien























Originalien

























Dosismodell-Nr


Druckkraft


Druckkraft(kN)


M F M F



3 ja

4 0 0 20

5 20 45

6 75

7 45

8

9

10



Originalien

















5

3

1

lt06 06-32 32-406 gt406

Dosis (106 Nh)

Dosis (106 Nh)

nF =nK =

55 71 149 11 sum 286161 146 123 23 sum 453


5

3

1

lt190 19-91 gt91

Dosis (106 Nh)

Dosis (106 Nh)

nF =nK =

82 46 70 80 sum 278215 77 78 78


5

3

1

lt50 50-215 gt215

nF =nK =

27 31 87 sum 145159 147 147 sum 453


5

3

1

lt160 16-91 gt91

nF =nK =

61 20 62 63218 76 77 77

sum 448

sum 206sum 448



Maumlnner Frauen

Fallgruppe 1

Bestmodell-merkmale

FD 20 kN

TD 0 kNh

KW sum (Fbullt)

LaHa mit ZS

α 45deg

Fallgruppe 2

Bestmodell-merkmale

FD 20 kN

TD 0 kNh

KW sum (F2bullt)

LaHa mit ZS

α 75deg

Fallgruppe 3

Bestmodell-merkmale

FD 0 kN

TD 0 kNh

KW sum (F2t)

LaHa mit ZS

α 20deg

Fallgruppe 4

Bestmodell-merkmale

FD 0 kN

TD 0 kNh

KW sum (F2bullt)

LaHa mit ZS

α 20deg



Originalien



















Originalien
























Tagesdosis(kNh)

Druckkraft(kN)


Modellgruppe 1

101 0 20 45 ja

201 05

202 10

102 20

103 30

104 40

105 50

106 60

107 80

108 100

Modellgruppe 2

101 0 20 45 ja

109 2frac14

110 2frac12

111 2frac34

112 30

113 3frac14

203 3frac12

204 40

205 4frac12

206 50

207 5frac12

208 60

209 70

210 80

211 100

212 120

Modellgruppe 3

114 0 20 20 ja

101 45

115 75

116 90

Modellgruppe 4

117 0 20 45 nein

101 ja

Modellgruppe 5

118 (M) 0 27 90 nein



Originalien

















Originalien








Fall-gruppe

Dosismo-dell-Nr



Tages-dosis(kNh)

Druck-kraft(kN)


Kombinationsmodelle


302 75

2 303 05 25 45

304 75

3 305 20 40 45

306 75

4 307a 05 22 45

308a 75

Nebenanalyse

4 309 05 27 45

310 75

Kombinationsmodelle


402 75

2 403 05 25 45

404 75

3 405 20 40 45

406 75

4 407a 05 22 45

408a 75

Nebenanalyse

4 409 05 27 45












1000

800

600

400

200

00 2 4 6 8 0 2 4 6 8

181134


Kriterium 40 kN

212

191719

12


1111

Frauen

FG2

595

FG4



FG3

595

FG1

Maumlnner

224113288

262927

16

n FD SD

1715





Originalien



Fazit
















Literatur


















































Originalien























Originalien

























Dosismodell-Nr


Druckkraft


Druckkraft(kN)


M F M F



3 ja

4 0 0 20

5 20 45

6 75

7 45

8

9

10



Originalien

















5

3

1

lt06 06-32 32-406 gt406

Dosis (106 Nh)

Dosis (106 Nh)

nF =nK =

55 71 149 11 sum 286161 146 123 23 sum 453


5

3

1

lt190 19-91 gt91

Dosis (106 Nh)

Dosis (106 Nh)

nF =nK =

82 46 70 80 sum 278215 77 78 78


5

3

1

lt50 50-215 gt215

nF =nK =

27 31 87 sum 145159 147 147 sum 453


5

3

1

lt160 16-91 gt91

nF =nK =

61 20 62 63218 76 77 77

sum 448

sum 206sum 448



Maumlnner Frauen

Fallgruppe 1

Bestmodell-merkmale

FD 20 kN

TD 0 kNh

KW sum (Fbullt)

LaHa mit ZS

α 45deg

Fallgruppe 2

Bestmodell-merkmale

FD 20 kN

TD 0 kNh

KW sum (F2bullt)

LaHa mit ZS

α 75deg

Fallgruppe 3

Bestmodell-merkmale

FD 0 kN

TD 0 kNh

KW sum (F2t)

LaHa mit ZS

α 20deg

Fallgruppe 4

Bestmodell-merkmale

FD 0 kN

TD 0 kNh

KW sum (F2bullt)

LaHa mit ZS

α 20deg



Originalien



















Originalien
























Tagesdosis(kNh)

Druckkraft(kN)


Modellgruppe 1

101 0 20 45 ja

201 05

202 10

102 20

103 30

104 40

105 50

106 60

107 80

108 100

Modellgruppe 2

101 0 20 45 ja

109 2frac14

110 2frac12

111 2frac34

112 30

113 3frac14

203 3frac12

204 40

205 4frac12

206 50

207 5frac12

208 60

209 70

210 80

211 100

212 120

Modellgruppe 3

114 0 20 20 ja

101 45

115 75

116 90

Modellgruppe 4

117 0 20 45 nein

101 ja

Modellgruppe 5

118 (M) 0 27 90 nein



Originalien

















Originalien








Fall-gruppe

Dosismo-dell-Nr



Tages-dosis(kNh)

Druck-kraft(kN)


Kombinationsmodelle


302 75

2 303 05 25 45

304 75

3 305 20 40 45

306 75

4 307a 05 22 45

308a 75

Nebenanalyse

4 309 05 27 45

310 75

Kombinationsmodelle


402 75

2 403 05 25 45

404 75

3 405 20 40 45

406 75

4 407a 05 22 45

408a 75

Nebenanalyse

4 409 05 27 45












1000

800

600

400

200

00 2 4 6 8 0 2 4 6 8

181134


Kriterium 40 kN

212

191719

12


1111

Frauen

FG2

595

FG4



FG3

595

FG1

Maumlnner

224113288

262927

16

n FD SD

1715





Originalien



Fazit
















Literatur


















































Originalien

























Dosismodell-Nr


Druckkraft


Druckkraft(kN)


M F M F



3 ja

4 0 0 20

5 20 45

6 75

7 45

8

9

10



Originalien

















5

3

1

lt06 06-32 32-406 gt406

Dosis (106 Nh)

Dosis (106 Nh)

nF =nK =

55 71 149 11 sum 286161 146 123 23 sum 453


5

3

1

lt190 19-91 gt91

Dosis (106 Nh)

Dosis (106 Nh)

nF =nK =

82 46 70 80 sum 278215 77 78 78


5

3

1

lt50 50-215 gt215

nF =nK =

27 31 87 sum 145159 147 147 sum 453


5

3

1

lt160 16-91 gt91

nF =nK =

61 20 62 63218 76 77 77

sum 448

sum 206sum 448



Maumlnner Frauen

Fallgruppe 1

Bestmodell-merkmale

FD 20 kN

TD 0 kNh

KW sum (Fbullt)

LaHa mit ZS

α 45deg

Fallgruppe 2

Bestmodell-merkmale

FD 20 kN

TD 0 kNh

KW sum (F2bullt)

LaHa mit ZS

α 75deg

Fallgruppe 3

Bestmodell-merkmale

FD 0 kN

TD 0 kNh

KW sum (F2t)

LaHa mit ZS

α 20deg

Fallgruppe 4

Bestmodell-merkmale

FD 0 kN

TD 0 kNh

KW sum (F2bullt)

LaHa mit ZS

α 20deg



Originalien



















Originalien
























Tagesdosis(kNh)

Druckkraft(kN)


Modellgruppe 1

101 0 20 45 ja

201 05

202 10

102 20

103 30

104 40

105 50

106 60

107 80

108 100

Modellgruppe 2

101 0 20 45 ja

109 2frac14

110 2frac12

111 2frac34

112 30

113 3frac14

203 3frac12

204 40

205 4frac12

206 50

207 5frac12

208 60

209 70

210 80

211 100

212 120

Modellgruppe 3

114 0 20 20 ja

101 45

115 75

116 90

Modellgruppe 4

117 0 20 45 nein

101 ja

Modellgruppe 5

118 (M) 0 27 90 nein



Originalien

















Originalien








Fall-gruppe

Dosismo-dell-Nr



Tages-dosis(kNh)

Druck-kraft(kN)


Kombinationsmodelle


302 75

2 303 05 25 45

304 75

3 305 20 40 45

306 75

4 307a 05 22 45

308a 75

Nebenanalyse

4 309 05 27 45

310 75

Kombinationsmodelle


402 75

2 403 05 25 45

404 75

3 405 20 40 45

406 75

4 407a 05 22 45

408a 75

Nebenanalyse

4 409 05 27 45












1000

800

600

400

200

00 2 4 6 8 0 2 4 6 8

181134


Kriterium 40 kN

212

191719

12


1111

Frauen

FG2

595

FG4



FG3

595

FG1

Maumlnner

224113288

262927

16

n FD SD

1715





Originalien



Fazit
















Literatur


















































Originalien

















5

3

1

lt06 06-32 32-406 gt406

Dosis (106 Nh)

Dosis (106 Nh)

nF =nK =

55 71 149 11 sum 286161 146 123 23 sum 453


5

3

1

lt190 19-91 gt91

Dosis (106 Nh)

Dosis (106 Nh)

nF =nK =

82 46 70 80 sum 278215 77 78 78


5

3

1

lt50 50-215 gt215

nF =nK =

27 31 87 sum 145159 147 147 sum 453


5

3

1

lt160 16-91 gt91

nF =nK =

61 20 62 63218 76 77 77

sum 448

sum 206sum 448



Maumlnner Frauen

Fallgruppe 1

Bestmodell-merkmale

FD 20 kN

TD 0 kNh

KW sum (Fbullt)

LaHa mit ZS

α 45deg

Fallgruppe 2

Bestmodell-merkmale

FD 20 kN

TD 0 kNh

KW sum (F2bullt)

LaHa mit ZS

α 75deg

Fallgruppe 3

Bestmodell-merkmale

FD 0 kN

TD 0 kNh

KW sum (F2t)

LaHa mit ZS

α 20deg

Fallgruppe 4

Bestmodell-merkmale

FD 0 kN

TD 0 kNh

KW sum (F2bullt)

LaHa mit ZS

α 20deg



Originalien



















Originalien
























Tagesdosis(kNh)

Druckkraft(kN)


Modellgruppe 1

101 0 20 45 ja

201 05

202 10

102 20

103 30

104 40

105 50

106 60

107 80

108 100

Modellgruppe 2

101 0 20 45 ja

109 2frac14

110 2frac12

111 2frac34

112 30

113 3frac14

203 3frac12

204 40

205 4frac12

206 50

207 5frac12

208 60

209 70

210 80

211 100

212 120

Modellgruppe 3

114 0 20 20 ja

101 45

115 75

116 90

Modellgruppe 4

117 0 20 45 nein

101 ja

Modellgruppe 5

118 (M) 0 27 90 nein



Originalien

















Originalien








Fall-gruppe

Dosismo-dell-Nr



Tages-dosis(kNh)

Druck-kraft(kN)


Kombinationsmodelle


302 75

2 303 05 25 45

304 75

3 305 20 40 45

306 75

4 307a 05 22 45

308a 75

Nebenanalyse

4 309 05 27 45

310 75

Kombinationsmodelle


402 75

2 403 05 25 45

404 75

3 405 20 40 45

406 75

4 407a 05 22 45

408a 75

Nebenanalyse

4 409 05 27 45












1000

800

600

400

200

00 2 4 6 8 0 2 4 6 8

181134


Kriterium 40 kN

212

191719

12


1111

Frauen

FG2

595

FG4



FG3

595

FG1

Maumlnner

224113288

262927

16

n FD SD

1715





Originalien



Fazit
















Literatur


















































Originalien



















Originalien
























Tagesdosis(kNh)

Druckkraft(kN)


Modellgruppe 1

101 0 20 45 ja

201 05

202 10

102 20

103 30

104 40

105 50

106 60

107 80

108 100

Modellgruppe 2

101 0 20 45 ja

109 2frac14

110 2frac12

111 2frac34

112 30

113 3frac14

203 3frac12

204 40

205 4frac12

206 50

207 5frac12

208 60

209 70

210 80

211 100

212 120

Modellgruppe 3

114 0 20 20 ja

101 45

115 75

116 90

Modellgruppe 4

117 0 20 45 nein

101 ja

Modellgruppe 5

118 (M) 0 27 90 nein



Originalien

















Originalien








Fall-gruppe

Dosismo-dell-Nr



Tages-dosis(kNh)

Druck-kraft(kN)


Kombinationsmodelle


302 75

2 303 05 25 45

304 75

3 305 20 40 45

306 75

4 307a 05 22 45

308a 75

Nebenanalyse

4 309 05 27 45

310 75

Kombinationsmodelle


402 75

2 403 05 25 45

404 75

3 405 20 40 45

406 75

4 407a 05 22 45

408a 75

Nebenanalyse

4 409 05 27 45












1000

800

600

400

200

00 2 4 6 8 0 2 4 6 8

181134


Kriterium 40 kN

212

191719

12


1111

Frauen

FG2

595

FG4



FG3

595

FG1

Maumlnner

224113288

262927

16

n FD SD

1715





Originalien



Fazit
















Literatur


















































Originalien
























Tagesdosis(kNh)

Druckkraft(kN)


Modellgruppe 1

101 0 20 45 ja

201 05

202 10

102 20

103 30

104 40

105 50

106 60

107 80

108 100

Modellgruppe 2

101 0 20 45 ja

109 2frac14

110 2frac12

111 2frac34

112 30

113 3frac14

203 3frac12

204 40

205 4frac12

206 50

207 5frac12

208 60

209 70

210 80

211 100

212 120

Modellgruppe 3

114 0 20 20 ja

101 45

115 75

116 90

Modellgruppe 4

117 0 20 45 nein

101 ja

Modellgruppe 5

118 (M) 0 27 90 nein



Originalien

















Originalien








Fall-gruppe

Dosismo-dell-Nr



Tages-dosis(kNh)

Druck-kraft(kN)


Kombinationsmodelle


302 75

2 303 05 25 45

304 75

3 305 20 40 45

306 75

4 307a 05 22 45

308a 75

Nebenanalyse

4 309 05 27 45

310 75

Kombinationsmodelle


402 75

2 403 05 25 45

404 75

3 405 20 40 45

406 75

4 407a 05 22 45

408a 75

Nebenanalyse

4 409 05 27 45












1000

800

600

400

200

00 2 4 6 8 0 2 4 6 8

181134


Kriterium 40 kN

212

191719

12


1111

Frauen

FG2

595

FG4



FG3

595

FG1

Maumlnner

224113288

262927

16

n FD SD

1715





Originalien



Fazit
















Literatur


















































Originalien

















Originalien








Fall-gruppe

Dosismo-dell-Nr



Tages-dosis(kNh)

Druck-kraft(kN)


Kombinationsmodelle


302 75

2 303 05 25 45

304 75

3 305 20 40 45

306 75

4 307a 05 22 45

308a 75

Nebenanalyse

4 309 05 27 45

310 75

Kombinationsmodelle


402 75

2 403 05 25 45

404 75

3 405 20 40 45

406 75

4 407a 05 22 45

408a 75

Nebenanalyse

4 409 05 27 45












1000

800

600

400

200

00 2 4 6 8 0 2 4 6 8

181134


Kriterium 40 kN

212

191719

12


1111

Frauen

FG2

595

FG4



FG3

595

FG1

Maumlnner

224113288

262927

16

n FD SD

1715





Originalien



Fazit
















Literatur


















































Originalien








Fall-gruppe

Dosismo-dell-Nr



Tages-dosis(kNh)

Druck-kraft(kN)


Kombinationsmodelle


302 75

2 303 05 25 45

304 75

3 305 20 40 45

306 75

4 307a 05 22 45

308a 75

Nebenanalyse

4 309 05 27 45

310 75

Kombinationsmodelle


402 75

2 403 05 25 45

404 75

3 405 20 40 45

406 75

4 407a 05 22 45

408a 75

Nebenanalyse

4 409 05 27 45












1000

800

600

400

200

00 2 4 6 8 0 2 4 6 8

181134


Kriterium 40 kN

212

191719

12


1111

Frauen

FG2

595

FG4



FG3

595

FG1

Maumlnner

224113288

262927

16

n FD SD

1715





Originalien



Fazit
















Literatur


















































Originalien










1000

800

600

400

200

00 2 4 6 8 0 2 4 6 8

181134


Kriterium 40 kN

212

191719

12


1111

Frauen

FG2

595

FG4



FG3

595

FG1

Maumlnner

224113288

262927

16

n FD SD

1715





Originalien



Fazit
















Literatur


















































Originalien



Fazit
















Literatur


















































Originalien









































Originalien

Erweiterte Auswertung der Deutschen Wirbelsäulenstudie

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