Vibrationsbedingte Erkrankungen

Allgemeine Informationen

Definition

  • Eine Überexposition gegenüber vibrierenden in der Hand gehaltenen Maschinen kann zu Veränderungen in Sehnen, Muskeln, Knochen und Gelenken führen und das Nervensystem beeinträchtigen. Zusammen sind diese Auswirkungen als Hand-Arm-Vibrationssyndrom (HAVS) bekannt, oder unter der Sammelbezeichnung vibrationsbedingte Erkrankungen.
  • Erkrankungen des Knochen- und Gelenksystems
    • Frequenzen < 50 Hz
    • Arthrose, degenerative Veränderungen von Hand-, Ellenbogen und Akromioklavikulargelenk, Nekrosen von Mond- und
      Kahnbein (Lunatummalazie, Kahnbeinzyste und -pseudarthrose), Osteochondrosis dissecans
  • Vibrationsbedingtes vasospastisches Syndrom
    • Schwingungsbelastungen > 50 Hz
    • anfallartige, periphere Durchblutungsstörung der Hand
    • Raynaud-Syndrom
  • Bandscheibenbedingte Erkrankungen im Bereich der Lendenwirbelsäule
    • langjährige Einwirkung von Ganzkörper-Vibrationen im Sitzen
    • Ganzkörper-Schwingungen werden durch Schwingungen verursacht, die von Maschinen und Fahrzeugen am Arbeitsplatz über den Sitz oder die Füße übertragen werden.
  • Neurologische Störungen
    • Exposition gegenüber Hand-Arm-Vibrationen

Häufigkeit

  • Vibrationsbedingte Erkrankungen, mitunter auch als Hand-Arm-Vibrationssyndrom (HVAS) bezeichnet, treten bei Personen auf, die vibrierende, von Hand geführte Werkzeuge nutzen, z. B. Schlagschrauber, Druckluft-Ratschenschrauber, Meißelhämmer, Schleifmaschinen, Poliermaschinen, Schlagbohrmaschinen, Bohrhämmer, Druckluftmeißel, Motorsägen, Betonrüttler oder Niethämmer.
  • Typische Berufsgruppen, bei denen vibrationsbedingte Erkrankungen auftreten können, sind Kfz-Mechaniker*innen, Fahrzeuglackierer*innen, Bauarbeiter*innen, Steinmetze sowie Angestellte in der metallverarbeitenden Industrie, der Forstwirtschaft, dem Schiffsbau u. Ä.

Geschichtlicher Hintergrund

  • Seit der Jahrhundertwende zum 20. Jahrhundert ist bekannt, dass mechanische Schwingungen bei vibrierenden Maschinen und Werkzeugen an Fingern Durchblutungsstörungen hervorrufen können.
  • 1911 wird von Loriga erstmals das vibrationsbedingte vasospastische Syndrom beschrieben.

Ätiologie und Pathogenese

  • Die Pathomechanismen vibrationsbedingter Erkrankungen sind nicht vollständig geklärt. Studien deuten darauf hin, dass Vibrationen handgeführter Werkzeuge periphere Nervenschäden hervorrufen können.
  • Nach Exposition gegenüber Vibrationen handgeführter vibrierender Werkzeuge wurden unter dem Lichtmikroskop pathologische Veränderungen des N. interosseus dorsalis in Form einer endoneuralen Fibrose und einer dünneren Myelinscheide beobachtet.1
  • Bei der neurografischen Untersuchung von Patient*innen mit vibrationsbedingten Erkrankungen ist evtl. eine verminderte Nervenleitgeschwindigkeit im Bereich des Handgelenks nachweisbar. In den meisten Fällen ist die Neurografie jedoch normal und die Schädigung äußert sich in Form einer distalen Dysfunktion im Bereich der Fingerkuppe oder auf Rezeptorebene.2
  • Die Vibration könnte einer Theorie zufolge ein Trauma darstellen, das mit einem Quetschtrauma oder der Durchtrennung des Nerven vergleichbar ist.3
  • An dem der Vibrationsquelle am nächsten liegenden Muskel sind Schäden zu beobachten.4
  • Diskutiert wurde bei vibrationsbedingten Erkrankungen auch eine ZNS-Komponente.5
  • Es gibt keine Belege dafür, dass Vibrationen allein naheliegende Knochen schädigen können. Die in Verbindung mit vibrationsbedingten Erkrankungen auftretenden Arthrosen im Hand- und Ellenbogengelenk sind vermutlich auf eine gleichzeitige einseitige dynamische und statische Belastung der Gelenke zurückzuführen.6

ICD-10

  • I73.0 Raynaud-Syndrom (sekundär)
  • L50.4 Urticaria mechanica, Urticaria durch Vibration
  • T75.2 Schäden durch Vibration
  • Z57 Berufliche Exposition gegenüber Risikofaktoren

Diagnostik

Differenzialdiagnosen

  • Hypothenar-Hammer-Syndrom
  • Diabetes mellitus
  • Primäres Raynaud-Syndrom
  • Sekundäres Raynaud-Syndrom, am häufigsten infolge der Anwendung von Betablockern, einer Nervenkompression oder einer immunologischen Erkrankung
  • Erkrankungen oder Störungen, die mit einer Gefäßobstruktion und/oder Gefäßschädigung einhergehen (Arteriosklerose, Thrombose, Thoracic-Outlet-Syndrom, Hypothenar-Hammer-Syndrom, kälte- und hitzebedingte Schädigungen)
  • Polyneuropathien
  • Nervenschäden (Poliomyelitis, Kompression des N. ulnaris, Thoracic-Outlet-Syndrom)
  • Borreliose

Diagnostische Kriterien für berufsbedingte Erkrankungen durch Vibration7

  • Die folgenden vier Kriterien müssen erfüllt sein:
    1. So starke Exposition gegenüber Vibrationen handgeführter vibrierender Werkzeuge, dass ein erhöhtes Risiko vibrationsbedingter Erkrankungen besteht.8
    2. Typisches klinisches Krankheitsbild: Vibrationsbedingte Erkrankungen äußern sich in Form einer peripheren neurosensorischen Schädigung der Hände (häufigste Form), als Raynaud-Syndrom der Finger (vasospastisches Syndrom) oder als Kombination von beidem.
    3. zeitlicher Zusammenhang zwischen der Exposition und dem Auftreten der Erkrankung
    4. Keine anderweitige Exposition, die eine wahrscheinlichere Hauptursache für die Beschwerden darstellen könnte, und keine andere Grunderkrankung, die die Beschwerden erklären könnte.

Gefährdungsbeurteilung

  • Faktoren, die die Tages-Vibrationsexposition eines Menschen bestimmen:
    • frequenzbewertete Schwingungsbeschleunigung 
    • Dauer der Exposition
  • Je stärker die Vibrationen bzw. je länger die Expositionsdauer, desto höher ist die Vibrationsexposition der betroffenen Person.
  • Bei der Diagnostik vermuteter oder möglicher berufsbedingter Erkrankungen ist es von großer Bedeutung, möglichst alle relevanten Faktoren – sowohl am Arbeitsplatz und in der Freizeit als auch genetische Faktoren – zu ermitteln, die zu einem erhöhten Erkrankungsrisiko beigetragen haben könnten.
  • Deshalb muss auch untersucht werden, ob es andere Ursachen für eine periphere Neuropathie und/oder ein Raynaud-Syndrom in den Händen der Patienten geben könnte.

Anamnese

  • Patienteneigene Schilderung der arbeitsbezogenen Beschwerden, der Arbeitsbedingungen, Expositionen und Schutzmaßnahmen
  • Fremdanamnese aus Betrieb und Familie
  • Taubheitsgefühl/Parästhesien und Schmerzen in den Fingerkuppen und/oder Teilen der Hand
  • Schwierigkeiten beim Ausführen feinmotorischer Aufgaben
  • Verminderte Kraft
  • Raynaud-Syndrom, Angaben zu möglichem Raynaud-Syndrom in den Zehen
  • Tendinitis in Handgelenken, Ellenbogen und/oder Schultern
  • Familiäre Prädisposition
  • Erfrierungen
  • Traumata
  • Nervenschäden/Nervenerkrankungen, insbesondere Symptome einer Neuropathie in den unteren Extremitäten
  • Symptome oder Angaben zu möglicher arteriosklerotischer Erkrankung
  • Diabetes mellitus
  • Angaben zu erhöhtem Blutdruck
  • Tabakkonsum, Alkoholkonsum
  • Anwendung von Arzneimitteln, insbesondere Betablocker oder Migränemedikamente
  • Symptome oder Angaben zu möglicher Hypothyreose
  • Befragung zu Exposition gegenüber Kälte und besonderen Unterkühlungsereignissen

Klinische Untersuchung

  • Inspektion der Hände
    • Farbe
    • Muskelmasse Thenar und Hypothenar
    • Temperatur
    • trophische Wunden
  • Gefäße
    • Messung des Blutdrucks
    • Beurteilung des Pulses am Handgelenk, in A. radialis und A. ulnaris
    • Zeichen eines peripheren vasospastischen Syndroms in den Händen
    • Auskultation von Halsschlagadern und Herz
  • Periphere Nerven
    • neurologischer Status der Arme und Hände
      • Sensibilität, Schmerzwahrnehmung, Kraft, Reflexe und Feinmotorik
    • klinische Symptome eines Karpaltunnelsyndroms
      • verminderte Sensibilität und Kraft, evtl. Atrophie im Innervationsgebiet des N. medianus
      • Hoffmann-Tinel- und Phalen-Zeichen
  • Muskulatur und Skelett
    • bei Indikation Untersuchung von Handgelenken, Ellenbogen, Schultern und Nacken, falls Verdacht auf Tendinitiden/Epikondylitiden und/oder Arthrose besteht
    • Bewegungseinschränkung besonders bei Beugung und Streckung
    • Druckempfindlichkeit der Gelenke
    • gelegentlich Muskelatrophie als Folge von Schonhaltung
    • Kraftlosigkeit, Händezittern, Sensibilitätsstörung

Diagnostik bei Spezialist*innen

  • Blutuntersuchungen
  • Vibrometrie
    • Im Rahmen der Diagnostik wird der Schwellenwert für das Vibrationsempfinden an den Fingerkuppen beider Hände in vom Nervus ulnaris und Nervus medianus innervierten Gebieten (2. und 5. Finger beider Hände) in den Frequenzbereichen 8, 16, 32, 64, 125, 250 und 500 Hz untersucht.
    • Bei pathologischen Befunden sollen die Patient*innen zur neurophysiologischen Diagnostik überwiesen werden, um die Lokalisation der Schädigung zu ermitteln.
  • Dokumentation des peripheren vasospastischen Syndroms in den Händen durch:
    • Fotodokumentation
    • Gefäßuntersuchung in einem Speziallabor
    • ärztliche Bestätigung, dass ein Anfall des Raynaud-Syndroms beobachtet wurde.
  • Einschränkungen der Fingerfertigkeit können ggf. mithilfe des sog. „Grooved Pegboard“-Tests nachgewiesen werden.
  • Zur Ermittlung funktioneller Einschränkungen bei Aktivitäten des täglichen Lebens (ADL) kann ggf. ein standardisierter Fragebogen verwendet werden.
  • Nicht selten werden die Patient*innen an Neurolog*innen überwiesen, um evtl. neurogene Manifestationen zu dokumentieren, andere neurologische Erkrankungen als Erklärung für die Beschwerden auszuschließen und ergänzende Untersuchungen wie eine Elektroneurografie oder Elektromyografie durchzuführen.
  • Auch internistische Untersuchungen, bildgebende Untersuchungen der Hände und Handgelenke sowie Untersuchungen durch einen Rheumatologen können indiziert sein.
  • Wesentliche diagnostische Methoden zur Diagnostik eines sekundären Raynaud-Syndroms sind:
    • Thermografie (bei Zimmertemperatur und bei Kälteexposition)
    • Nagelfalz-Kapillarmikroskopie (bei Zimmertemperatur und bei Kälteexposition)
    • Faustschlussprobe
    • akrale Fingerpulskurve (Elektrooszillogramm).

Erkrankungen des Knochen und Gelenksystems

  • Mittels Röntgenbefund inkl. Rechts- und Linksvergleich und Berufsanamnese

Therapie

  • Bei stark ausgeprägtem Raynaud-Syndrom kann ein Therapieversuch mit einem Kalziumkanalblocker unternommen werden.
  • Auf Forschungsebene wird versucht, durch die Hemmung zentralnervöser Aspekte der Erkrankung Einfluss auf deren erlernte Komponente zu nehmen.

Maßnahmen zur Vermeidung und Verringerung der Exposition

  • Substituierung durch andere Arbeitsmethoden
  • Auswahl der Arbeitsmittel
  • Einkaufspolitik
    • niedrige Vibrationsemission
    • ergonomische Gestaltung, die dem Stand der Technik sowie den betrieblichen Anforderungen entsprechen.
  • Gestaltung des Arbeitsplatzes
    • Einspannvorrichtungen und Antivibrationsgriffe
    • elastische Materialien
    • Greif- und Andruckkräfte
  • Schulung und Information der Arbeitnehmer*innen
  • Arbeitspläne

Präventionsmaßnahmen

  • Patient*innen mit vibrationsbedingten Erkrankungen wird vom Tabakkonsum abgeraten, da die vasoaktive Wirkung des Tabaks zu verstärkten Beschwerden in Form von Kälteintoleranz und vasospastischen Phänomenen führen kann.
  • Antivibrations-Handgriffe bei Motorsägen
  • Sorgfältige Wartung und Pflege der Arbeitsgeräte
  • Warme Arbeitshandschuhe bzw. evtl. beheizte Haltegriffe
  • Arbeitspausen

Verlauf, Komplikationen und Prognose

  • Allgemeinbeschwerden und Krankheitsbilder variieren entsprechend den jeweiligen Wirkprofilen und unterschiedlichen Expositionen.

Prädisponierende Faktoren

  • Hände und Finger sollten warm gehalten werden, da die Exposition gegenüber Kälte, Wind und Feuchtigkeit die Beschwerden verstärken kann.
  • Tabak hat eine vasoaktive Wirkung und kann zu verstärkten Beschwerden in Form von Kälteintoleranz und vasospastischen Phänomenen in den Fingern führen.
  • Niedriger Blutdruck und Migräne können die Beschwerden verstärken.

Begleiterkrankungen

Karpaltunnelsyndrom

  • Nicht selten ist bei Patient*innen mit einer vibrationsbedingten Erkrankung gleichzeitig auch ein Karpaltunnelsyndrom zu beobachten.
  • Dass diese Erkrankungen häufig gemeinsam auftreten, ist zum einen darauf zurückzuführen, dass die Betroffenen ihr Werkzeug häufig fester greifen als nötig, da die Vibrationen ein akutes Taubheitsgefühl hervorrufen, infolge dessen sie weniger gut beurteilen können, wie fest sie das Werkzeug umfassen. Zum anderen rufen die Vibrationen möglicherweise Irritationen und Ödeme im Bereich der Nervenscheide des Nervus medianus hervor, wo dieser durch den Karpaltunnel verläuft.9

Dupuytren-Kontraktur

  • In der Literatur ist ein Zusammenhang zwischen der Exposition gegenüber Vibrationen und der Entwicklung einer Dupuytren-Kontraktur beschrieben.10
  • Im angloamerikanischen und deutschsprachigen Raum wird bisher die Anerkennung als Berufskrankheit abgelehnt.11

Prognose

  • Die Prognose ist abhängig von der Dauer des Bestehens und dem Schweregrad der Beschwerden.
  • Periphere Durchblutungsstörungen sind anfangs reversivel, wenn die schwingungsbelastende Tätigkeit aufgegeben wird. Wichtig ist auch die Beachtung des Rauchverbotes sowie das Warmhalten des Körpers.
  • Auch in fortgeschrittenen Fällen Besserung hinsichtlich Intensität, Häufigkeit und Ausmaß der Beschwerden bei fehlender Exposition
  • Zwei Jahre nach Ende der Exposition war bei 43 % der Patient*innen eine Verbesserung und bei 13 % eine Verschlechterung der Symptome zu verzeichnen, bei 45 % waren die Symptome unverändert.12

Erkrankungen der Knochen und des Gelenksystems

  • Irreversible Schädigung

Quellen

Literatur

  1. Strömberg T, Dahlin LB, Brun A, Lundborg G. Structural nerve changes at wrist level in workers exposed to vibration. Occup Environ Med. 1997;54:307-311. www.pubmed.de
  2. Rosèn I, Strömberg T, Lundborg G. Neurophysiological investigation of hands damaged by vibration: comparison with idiopathic carpal tunnel syndrome. Scand J Plast Reconstr Surg Hand Surg 1993; 27: 209-16. pmid:8272772. PubMed
  3. Dahlin LB, Necking LE, Lundström R, Lundborg G. Vibration exposure and conditioning lesion effect in nerves: an experimental study in rats. J Hand Surg Am 1992; 17: 858-861. pmid:1401794. PubMed
  4. Necking LE, Dahlin LB, Fridén J, Lundborg G, Lundström R, Thornell LE. Vibration-induced muscle injury. An experimental model and preliminary findings. J Hand Surg Br 1992; 17 (3): 270-274. www.academia.edu
  5. Lundborg G, Rosén B, Knutsson L, Holtås S, Ståhlberg F, Larsson EM . Hand-arm-vibration syndrome (HAVS): is there a central nervous component?. J Hand Surg Br 2002; 27 (6): 514-519. pmid:12475506. PubMed
  6. Gemne G, Saraste H. Bone and joint pathology in workers using hand-held vibrating tools. An overview. Scand J Work Environ Health 1987; 13 (4): 290-300. pmid:3324310. PubMed
  7. Gemne G, Pyykko I, Taylor W, Pelmear PL. The Stockholm workshop scale for the classification ofcold-induced Raynaud's phenomenon in the hand-arm vibration syndrome. (Revision of the Taylor-Pelmear Scale). . Scand J Work Environ Health 1987; 987 (3): 275-8. pmid:3433028. PubMed
  8. Brammer AJ. Dose-response relationships for hand-transmitted vibration. Scand J Work Environ Health 1986; 12 (4): 284-8. pmid:3775313. PubMed
  9. Hagberg M, Morgenstern H, Kelsh M. Impact of occupations and job tasks on the prevalence of carpal tunnel syndrome. Scand J Work Environ Health 1992; 18 (6): 337-345. pmid:1485158. PubMed
  10. Liss GM, Stock SR. Can Dupuytren’s contracture be work-related?: Review of the evidence. Am J Ind Med 1996; 29 (5): 521-532. pmid:8732927. PubMed
  11. Wulle C. Dupuytren's contracture as an accident sequela. Can progression of Dupuytren's contracture be recognized as an accident sequela?. Handchir Mikrochir Plast Chir 1986; 18 (4): 216-7. pmid:3744141. PubMed
  12. Petersen R, Andersen M, Mikkelsen S, Nielsen SL. Prognosis of vibration induced white finger: a follow up study. Occup Environ Med 1995; 52 (2): 110-115. www.ncbi.nlm.nih.gov

Autor*innen

  • Sandra Krüger, Dr. med., Fachärztin für Orthopädie, Berlin

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