Magnetresonanztomographie des Gehirns bei Beschäftigten mit chronischer beruflicher Mangandioxid-Exposition

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Abstract
Einleitung und Ziel: Mit der Magnetresonanztomographie (MRT) nachweisbare Veränderungen im Gehirn nach chronischer Mangan-Intoxikation haben zu der Frage geführt, ob bei chronischer beruflicher Exposition gegenüber Mangandioxid-haltigen Stäuben morphologische Änderungen der Basalganglien, besonders im Globus pallidus, festzustellen sind. Material und Methode: In einer Feldstudie haben wir 48 gesunde und arbeitsfähige Männer sowie 27 Frauen aus der Produktion von Trockenzellbatterien ausführlich untersucht. Die aktuelle Mangan-Konzentration im Blut wurde mit der flammenlosen Atomabsorptionsspektrometrie bestimmt. Um die chronische Mangan-Exposition zu quantifizieren, wurde ein kumulativer Belastungs-Index (CBI) gebildet. Der CBI berücksichtigt vor allem die Expositionsdauer und die Höhe der inneren Mangan-Exposition anhand von arbeitshygienischen Parametern. Die magnetresonanztomographische Untersuchung erfolgte mit dem Philips Gyroscan T5-II (Feldstärke 0,5 T). Als Indikatoren für mögliche Mangan-induzierte Effekte wurden der Pallidum-Index (PI), die Breite des 3. Ventrikels und der Cella media-Index gemessen und klinische Untersuchungen durchgeführt. Ergebnisse: Es ergaben sich weder in der allgemeinen noch in der speziellen körperlichen Untersuchung Zeichen eines Parkinsonismus. Die mittlere aktuelle Mangan (Mn)-Konzentration im Blut betrug 12 µg/l (Bereich: 3,9 bis 23,3 µg/l). Im Vergleich zur oberen Hintergrundbelastung von 10 µg/l fanden sich somit bei 42 (56 %) der Beschäftigten höhere innere Belastungen. Zwischen dem PI als Zeichen der T1-Verkürzung und der Mn-Konzentration im Blut einerseits sowie mit dem Tätigkeitsbereich und dem CBI andererseits fanden sich statistisch signifikante positive Zusammenhänge. Eine Hirnatrophie war bei keinem Untersuchten festzustellen. Schlussfolgerungen: Als Folge einer chronischen beruflichen Mangandioxid-Exposition können mit der MRT leichte Signaländerungen im Globus pallidus nachgewiesen werden. Diese Veränderungen haben zwar nach derzeitigem Kenntnisstand keine klinische Relevanz. Ihre Bedeutung im Hinblick auf Spezifität und Prognose ist jedoch durch weitere Untersuchungen zum Pallidum-Index zu klären. Aim: Changes within the brain detected by MRI after chronic manganese poisoning raised the question whether morphological changes of the basal ganglia, particularly of the globus pallidus, could be detected after chronic occupational exposure to manganese dioxide. Method: In a cross-sectional study, healthy workers (48 male and 27 female) at a dry cell battery factory were examined. Actual internal exposure was quantified by the analysis of manganese in the blood using atomic absorption spectrometry. Chronic exposure was defined as a cumulative index (CBI) including duration of exposure, individual workplace factors, and previously measured concentrations of MnO2 in dust samples. A Philips Gyroscan T5-II (0.5 T) was used for the MRI of the brain. The following indicators were taken to ascertain possible manganese-induced changes; Pallidum-Index (PI), width of 3rd ventricle and cella media index in addition to clinical examinations. Results: No cases of parkinsonism were detected in clinical examinations or by other means. The mean manganese concentration in blood was 12 µg/l (range: 3.9 - 23.3 µg/I). In comparison to the upper reference value of 10 µg/l, 42 workers (56 %) had a higher body burden. A significant positive correlation between manganese levels in blood and the Pl (indicated by T1-shortening) was observed as well as between the CBI and workplace-specific exposure. Brain atrophy was not detected in any of the observed cases. Conclusions: Long-term exposure to manganese dioxide dust correlates with the Pallidum-Index in MRI scans. Although the MRI findings have no current clinical relevance for individuals, further studies are necessary to evaluate specificity and potential prognostic value.

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