Zusammenhang zwischen der kumulativen Wirbelsäulen-belastung durch Lastenhandhabungen und lumbalen Prolapserkrankungen — Ergebnisse der Deutschen Wirbelsäulenstudie

Zusammenfassung

Ziel der vorliegenden multizentrischen Fall-Kontroll-Studie ist die Untersuchung des Dosis-Wirkung-Zusammenhangs zwischen beruflichen Belastungen der Wirbelsäule und der Diagnose einer lumbalen Prolapserkrankung.

286 Männer und 278 Frauen mit lumbaler Prolapserkrankung im Alter zwischen 25 und 70 Jahren wurden in vier Studien - regionen (Frankfurt am Main, Freiburg, Halle, Regensburg) prospektiv gewonnen. Bevölkerungsbezogene Kontrollpersonen (453 Männer und 448 Frauen) wurden über die regionalen Einwohnermeldeämter gewonnen. In einem strukturierten computergestützten persönlichen Interview wurde die gesamte Arbeitsanamnese unter Einschluss aller Berufsphasen mit mindestens einem halben Jahr Dauer erhoben. Auf der Grundlage einer zusätzlichen Expertenbefragung durch geschulte Technische Aufsichtspersonen der Unfallversicherungsträger wurde die Belastung der Lendenwirbelsäule in Form der Druckkraft auf die untere Lendenwirbelsäule für Lastenhandhabungsvorgänge und Arbeitssituationen mit Rumpfvorneigungen erhoben. Die kumulative Wirbelsäulenbelastung wurde mit 10 unterschiedlichen Dosismodellen abgeschätzt, die sich hinsichtlich der Druckkraftschwellen, hinsichtlich der Einführung eines schichtbezogenen Dosis-Schwellenwertes und hinsichtlich der Gewichtung der lumbalen Druckkraft gegenüber der Belastungsdauer unterschieden. Die Auswahl der Confounder basierte auf biologischer Plausibilität und auf dem Change-in-estimate-Kriterium¹. Odds Ratios (OR) und 95%-Konfidenzintervalle (CI) wurden durch Hilfe der unkonditionalen logistischen Regressionsanalyse getrennt für Männer und Frauen berechnet, adjustiert für Alter, Region, Belastung durch Arbeitslosigkeit als bedeutsamem Lebensereignis (bei Männern) bzw. psychosozialer beruflicher Be -lastung (bei Frauen). Die Anpassungsgüte der einzelnen Dosismodelle wurde mit dem Akaike-Information-Kriterium bestimmt.

Die vorliegende Fall-Kontroll-Studie zeigt einen statistisch signifikanten positiven Zusammenhang zwischen der kumulativen Wirbelsäulenbelastung durch berufliche Lastenhandhabungen oder Rumpfbeugehaltungen und der Diagnose einer Prolaps - erkrankung bei Männern wie bei Frauen. Bei Frauen findet sich eine monotone Dosis-Wirkung-Beziehung zwischen beruflicher Belastung und der Prolapserkrankung (OR für die höchste Expositionskategorie =2,5; 95%-Konfidenzintervall CI 1,6–3,8). Bei Männern findet sich ein Anstieg des Prolapsrisikos mit zunehmender kumulativer Belastung der Wirbelsäule (OR in der zweithöchsten Expositionskategorie=3,9; 95%-CI 2,6–6,0), allerdings fällt das Risiko in der höchsten Expositionskategorie wieder ab (OR=1,4; 95%-CI 0,6–3,2); dieses Ergebnis könnte sich mit dem Healthy-worker-Effekt erklären. Das Mainz-Dortmunder Dosismodell (MDD) gehört nicht zu den am besten anpassenden Dosismodellen zur Beschreibung des Dosis-Wirkung-Zusammenhanges; dies ist offensichtlich auf die hohen Schwellenwerte des MDD zurückzuführen. Überproportionale Gewichtung der Belastungshöhe gegenüber der Belastungsdauer führt nicht zu einer Verbesserung der Modellgüte bezüglich des Prolapsrisikos.

Die vorliegende multizentrische Fall-Kontroll-Studie findet einen Zusammenhang zwischen der kumulativen Bandscheibenbelastung und einer lumbalen Prolapserkrankung bei Männern und Frauen. Auf der Grundlage der vorliegenden Studie findet sich auch unterhalb der MDD-Schwellenwerte (bezogen auf Druckkraft durch Lastenhandhabungen, Rumpfvorneigewinkel und Tagesdosis) ein erhöhtes Prolapsrisiko.

Summary

The aim of this multi-centre case-control study is to investigate the dose-response relationship between occupational load on the spine and diagnosis of a lumbar disc herniation.

286 male and 278 female patients with lumbar disc herniation between 25 and 70 years of age were prospectively recruited in four study regions (Frankfurt am Main, Freiburg, Halle, Regensburg). Population control subjects (453 males and 448 females) were obtained from the regional population registers. In a structured computer-assisted personal interview, a complete occupational history was elicited, including every occupational period that lasted at least half a year. On the basis of job task-specific supplementary surveys performed by trained technical experts of the accident insurance institutions, the situational spinal load represented by the compression at the lower lumbar spine was assessed for materials handling and working situations with forward bending. The cumulative spinal load was calculated using 10 alternative dose models, varying the minimum exposure limits for disc compression and shift dose as well as the weighting of the lumbar disc compression in relation to the respective duration. Confounder selection was based on biologic plausibility and on the “change-in-estimate criterion“. Odds ratios (OR) and 95% confidence intervals (CI) were calculated separately for men and women using unconditional logistic regression analysis, adjusted for age, region, and unemployment as major life event (in males) and psychosocial strain at work (in females). The Akaike information criterion was used to measure the goodness of fit of the single dose models.

The results of this case-control study reveal a statistically significant positive relationship between cumulative spinal load caused by occupational manual materials handling and working postures with forward bending and lumbar disc herniation in men as well as in women. In women, a positive doseresponse relationship between ccupational exposure and lumbar disc herniation (OR for the highest exposure category= 2.5; 95% confidence interval CI 1.6–3.8) was found. In men, prolapse risks increase in line with increasing cumulative spinal load (OR for the second-highest exposure category= 3.9; 95%-CI 2.6–6.0), but decrease in the highest exposure category (OR=1.4; 95%-CI 0.6–3.2); the latter result might be explained by healthy worker effect. The Mainz-Dortmund Dose Model (MDD) is not one of the most appropriate dose models for explaining the dose-response relationship, mainly because of the high threshold limits of the MDD. Overproportional weighting of workload intensity in relation to the respective duration does not improve the goodness of fit of the model regarding the risk of disc herniation.

According to this multi-centre case-control study, cumulative load on the intervertebral discs is related to lumbar disc herniation in both men and in women. Based on the study shown here, there is also an increased risk of disc herniation below the MDD thresholds (regarding compression caused by materials handling, forward bending of the trunk and shift dose).

Résumé

L’objectif de la présente étude cas-témoins multicentrée est d’examiner la relation de dose-effet entre les stress professionnels de la colonne vertébrale et le diagnostic d’un prolapsus lombaire.

286 hommes et 278 femmes entre 25 et 70 ans et atteints d’un prolapsus lombaire ont été recrutés prospectivement dans quatre régions d’étude (Francfort-sur-le-Main, Fribourg, Halle, Ratisbonne). Des sujets témoins prélevés dans la population (453 hommes et 448 femmes) ont été recrutés quant à eux par l’intermédiaire des bureaux régionaux de déclaration de résidence. Dans un interview personnel structuré et assisté par ordinateur, on a recueilli une anamnèse professionnelle complète incluant chaque période professionnelle ayant duré au moins six mois. Sur la base d’une enquête supplémentaire menée à bien par des experts techniques formés des organismes d’assurance accidents, la sollicitation de la colonne vertébrale représentée par la force de compression sur la colonne vertébrale lombaire inférieure a été évaluée pour la manipulation de charges et les situations professionnelles avec une inclinaison vers l’avant du tronc. Le stress cumulé de la colonne vertébrale a été apprécié au moyen de 10 modèles de dose différents qui divergent au point de vue des seuils de la force de compression, de l’introduction d’une valeur seuil de dose par roulement ainsi qu’au point de vue de la pondération de la force de compression lombaire par rapport à la durée respective de la sollicitation. Le choix des confondeurs s’est basé sur la plausibilité biologique et sur le critère change-in-estimate. Des odds ratios (OR) et des intervalles de confiance de 95% (CI) ont été calculés séparément pour les hommes et les femmes à l’aide de l’analyse de régression logistique non conditionnelle, puis ajustés selon l’âge, la région, le stress dû à la perte d’un emploi vécu comme un événement important (chez les hommes) voire le stress professionnel psychosocial (chez les femmes). La qualité d’adaptation de chacun des modèles de dose a été déterminée avec le critère d’information d’Akaike.

La présente étude cas-témoins révèle un rapport positif statistiquement significatif entre le stress cumulé de la colonne vertébrale dû à la manipulation de charges dans le cadre du travail ou à l’inclinaison vers l’avant du tronc d’une part et le diagnostic d’un prolapsus chez les hommes ainsi que chez les femmes d’autre part. Les résultats obtenus révèlent chez les femmes une relation de dose-effet monotone entre le stress professionnel et le prolapsus (OR pour la catégorie d’exposition maximum=2,5 ; intervalle de confiance de 95% 1,6–3,8).-Chez les hommes, on constate une augmentation du risque de prolapsus lorsque le stress cumulé de la colonne vertébrale (OR dans la deuxième catégorie d’exposition=3,9 ; intervalle de confiance de 95% 2,6–6,0) s’accroît, mais ce risque diminue toutefois à nouveau dans la catégorie d’exposition maximum (OR=1,4 ; intervalle de confiance de 95% 0,6–3,2) ; ce résultat pourrait s’expliquer par l’effet healthy-worker. Le modèle de dose Mainz-Dortmund (MDD) ne rentre pas dans la catégorie des modèles de dose les mieux adaptés pour décrire la relation de dose-effet entre l’exposition professionnelle et le prolapsus ; cela est apparemment imputable aux valeurs seuils élevées du MDD. Une pondération surproportionnelle de l’importance du stress par rapport à la durée de celui-ci n’apporte pas une amélioration de la qualité des modèles en ce qui concerne le risque de prolapsus.

La présente étude cas-témoins multicentrée révèle un rapport entre le stress cumulé du disque intervertébral et un prolapsus lombaire chez les hommes et les femmes. Sur la base de la présente étude, on trouve également en-dessous des valeurs seuils du MDD (par rapport à la force de compression en raison de la manipulation de charges, de l’angle d’inclinaison vers l’avant du tronc et de la dose journalière) un risque accru de prolapsus.