ISO 13091-2:2021

Mechanical vibration — Vibrotactile perception thresholds for the assessment of nerve dysfunction — Part 2: Analysis and interpretation of measurements at the fingertips

This document specifies methods and procedures for analysing and interpreting vibrotactile perception thresholds and threshold shifts. Procedures for describing statistically significant changes in vibrotactile perception thresholds are recommended. This document is applicable to vibrotactile perception thresholds determined at the fingertips according to the provisions of ISO 13091‑1.

Vibrations mécaniques — Seuils de perception vibrotactile pour l'évaluation des troubles neurologiques — Partie 2: Analyse et interprétation des mesures obtenues à la pulpe des doigts

Le présent document spécifie des méthodes et des modes opératoires qui permettent d’analyser et d’interpréter les seuils de perception vibrotactile, ainsi que les décalages de seuil. Des procédures décrivant du point de vue statistique les écarts significatifs des seuils de perception vibrotactile sont recommandées. Le présent document est applicable aux seuils de perception vibrotactile déterminés à la pulpe des doigts conformément aux dispositions de l’ISO 13091-1.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 12-Aug-2021
• ICS: 13.160 - Vibration and shock with respect to human beings
• Technical Committee: ISO/TC 108/SC 4 - Human exposure to mechanical vibration and shock
• Drafting Committee: ISO/TC 108/SC 4 - Human exposure to mechanical vibration and shock
• Current Stage: 6060 - International Standard published
• Start Date: 13-Aug-2021
• Due Date: 21-Jun-2021
• Completion Date: 13-Aug-2021

Relations

• Revises: ISO 13091-2:2003 - Mechanical vibration — Vibrotactile perception thresholds for the assessment of nerve dysfunction — Part 2: Analysis and interpretation of measurements at the fingertips
• Effective Date: 30-Jun-2018

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13091-2
Second edition
2021-08
Mechanical vibration — Vibrotactile
perception thresholds for the
assessment of nerve dysfunction —
Part 2:
Analysis and interpretation of
measurements at the fingertips
Vibrations mécaniques — Seuils de perception vibrotactile pour
l'évaluation des troubles neurologiques —
Partie 2: Analyse et interprétation des mesures obtenues à la pulpe
des doigts
Reference number
©
ISO 2021
© ISO 2021
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
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on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
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ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
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Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2021 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms . 1
3.1 Terms and definitions . 1
3.2 Symbols and abbreviated terms. 3
4 Treatment of vibrotactile perception thresholds . 3
4.1 General . 3
4.2 Mean value of repeated measurements . 4
4.3 Test/retest variability of threshold measurements . 4
4.4 Treatment of unresolved errors . 5
4.5 Treatment of suspected increase in test/retest variability . 5
5 Calculation of threshold shift . 5
5.1 General . 5
5.2 Relative threshold shift . 5
5.3 Reference threshold shift . 6
5.4 Mean value of threshold shift . 6
5.5 Tactogram . 6
5.6 Consistency of threshold shifts . 7
5.7 Mean mechanoreceptor population threshold shift . 8
6 Interpretation of vibrotactile perception thresholds and threshold shifts .8
6.1 General . 8
6.2 Measurement error and statistical significance of observed VPTs . 9
6.3 Measurement error and statistical significance of relative threshold shifts . 9
6.4 Vibrotactile perception thresholds for healthy persons . 9
6.5 Deviations from the VPTs of healthy persons . 9
6.6 Physiological and clinical implications of changes in VPTs .10
Annex A (informative) Vibrotactile perception thresholds for healthy persons .11
Annex B (informative) Implications of changes in vibration perception thresholds .19
Bibliography .24
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/
iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 108, Mechanical vibration, shock and
condition monitoring, Subcommittee SC 4, Human exposure to mechanical vibration and shock.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 13091-2:2003), which has been technically
revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— The contents of Annex A have been updated to include studies of the vibrotactile perception
thresholds of healthy persons published since the first edition of the standard.
— The Bibliography has been updated to include the studies listed in Annex A.
A list of all parts in the ISO 13091 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
iv © ISO 2021 – All rights reserved

Introduction
Early detection of peripheral neuropathies in the upper extremities, which are often manifest as changes
in tactile function and hence changes in mechanoreceptor acuity, is of considerable interest. Such
neuropathies can occur as a result of disease, or of exposure to chemical or physical, neurotoxic agents.
With a suitable choice of measurement conditions, as provided in ISO 13091-1, separate responses
from the slow-adapting type 1 (SAI) and fast-adapting types 1 and 2 (FAI and FAII) mechanoreceptor
populations can be determined by using vibrotactile stimulation at different frequencies.
This document defines the analysis and interpretation of vibrotactile thresholds measured at the
fingertips according to the provisions of ISO 13091-1. Procedures for describing statistically significant
changes in vibrotactile perception thresholds are provided for the situation in which the threshold is
determined on a single occasion, as well as when the threshold is determined repeatedly.
This edition of ISO 13091-2 contains an updated analysis of the vibrotactile perception thresholds
for healthy males and females and provides reference thresholds for all frequencies specified in
ISO 13091-1.
Values for the vibrotactile perception thresholds of healthy persons, applicable to thresholds
determined according to the provisions of ISO 13091-1, are given in Annex A.
The implications of observed changes in vibrotactile perception thresholds are considered in Annex B.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 13091-2:2021(E)
Mechanical vibration — Vibrotactile perception thresholds
for the assessment of nerve dysfunction —
Part 2:
Analysis and interpretation of measurements at the
fingertips
1 Scope
This document specifies methods and procedures for analysing and interpreting vibrotactile
perception thresholds and threshold shifts. Procedures for describing statistically significant changes
in vibrotactile perception thresholds are recommended.
This document is applicable to vibrotactile perception thresholds determined at the fingertips
according to the provisions of ISO 13091-1.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 2041, Mechanical vibration, shock and condition monitoring — Vocabulary
ISO 5805, Mechanical vibration and shock — Human exposure — Vocabulary
ISO 13091-1, Mechanical vibration — Vibrotactile perception thresholds for the assessment of nerve
dysfunction — Part 1: Methods of measurement at the fingertips
3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 2041, ISO 5805 and
ISO 13091-1 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1 Terms and definitions
3.1.1
healthy person
person who, in the opinion of a qualified physician, is free from signs or symptoms of peripheral
neurological disease as determined by physical examination and other clinical or objective tests deemed
necessary to support the opinion, and who has not been exposed to a neurotoxic agent, vibration, or
excessive repetitive motion, or diagnosed with diabetes or a metabolic disorder
3.1.2
population group
group of persons defined by one or more common factors
EXAMPLE Common factors can be geography, age, sex, diet or occupation.
3.1.3
baseline vibrotactile perception threshold
initial vibrotactile perception threshold used for the comparison of results
3.1.4
reference vibrotactile perception threshold
value of the vibrotactile perception threshold for healthy persons
3.1.5
reference threshold shift
persistent shift in threshold from the corresponding reference vibrotactile perception threshold (3.1.4)
recorded at the same frequency, or equivalent frequency
3.1.6
relative threshold shift
persistent shift in threshold from the corresponding value recorded previously for the same person at
the same fingertip and frequency, or equivalent frequency, using the same measurement method
3.1.7
predictive value
prediction of the risk of disease, or symptoms, from the results of an objective test of some human
property or function (see also positive and negative predictive values)
3.1.8
positive predictive value
fraction (or percentage) of a population group in whom the presence of disease, or symptoms, can be
correctly predicted from the positive result of an objective test
3.1.9
negative predictive value
fraction (or percentage) of a population group in whom the abse
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 13091-2
Deuxième édition
2021-08
Vibrations mécaniques — Seuils
de perception vibrotactile
pour l'évaluation des troubles
neurologiques —
Partie 2:
Analyse et interprétation des mesures
obtenues à la pulpe des doigts
Mechanical vibration — Vibrotactile perception thresholds for the
assessment of nerve dysfunction —
Part 2: Analysis and interpretation of measurements at the fingertips
Numéro de référence
©
ISO 2021
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2021
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2021 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions, symboles et termes abrégés . 1
3.1 Termes et définitions . 1
3.2 Symboles et termes abrégés . 3
4 Traitement des seuils de perception vibrotactile . 3
4.1 Généralités . 3
4.2 Valeur moyenne des mesures répétées . 4
4.3 Variabilité des mesures de seuil due à la répétition des tests . 4
4.4 Traitement des erreurs non corrigées . 5
4.5 Traitement d’une augmentation soupçonnée de la variabilité des mesures de seuil
due à la répétition des tests . 5
5 Calcul du décalage de seuil . 5
5.1 Généralités . 5
5.2 Décalage relatif de seuil . 5
5.3 Déplacement du seuil par rapport à la référence . 6
5.4 Valeur moyenne du décalage de seuil . 6
5.5 Tactogramme . 7
5.6 Cohérence des décalages de seuil . 8
5.7 Décalage moyen de seuil d’une population de mécanorécepteurs . 8
6 Interprétation des seuils de perception vibrotactile et des décalages de seuil .9
6.1 Généralités . 9
6.2 Erreur de mesure et significativité statistique des SPV observés . 9
6.3 Erreur de mesure et significativité statistique des décalages relatifs de seuil .10
6.4 Seuils de perception vibrotactile d’individus sains .10
6.5 Écarts par rapport aux SPV d’individus sains .10
6.6 Implications physiologiques et cliniques des changements de SPV .11
Annexe A (informative) Seuils de perception vibrotactile d’individus sains .12
Annexe B (informative) Implications des changements de seuils de perception des vibrations .20
Bibliographie .25
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 108, Vibrations et chocs mécaniques,
et leur surveillance, sous-comité SC 4, Exposition des individus aux vibrations et chocs mécaniques.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 13091-2:2003), qui a fait l’objet
d’une révision technique.
Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— le contenu de l’Annexe A a été mis à jour pour inclure des études portant sur les seuils de perception
vibrotactile d’individus sains publiées depuis la première édition de la norme;
— la Bibliographie a été mise à jour pour inclure les études énumérées à l’Annexe A.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 13091 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
iv © ISO 2021 – Tous droits réservés

Introduction
Le dépistage précoce des neuropathies périphériques des extrémités des membres supérieurs, qui se
manifestent souvent sous la forme de changements de la fonction tactile, et par là même de modifications
de la sensibilité des mécanorécepteurs, revêt un intérêt considérable. Ces neuropathies peuvent être
provoquées par une maladie ou par une exposition à des agents neurotoxiques, chimiques ou physiques.
Sur la base d’un choix approprié des conditions de mesurage, telles qu’indiquées dans l’ISO 13091-1,
les réponses séparées des populations de mécanorécepteurs à adaptation lente, de type 1 (SAI) et
à adaptation rapide des types 1 et 2 (FAI et FAII) peuvent être déterminées en utilisant une stimulation
vibrotactile à différentes fréquences.
Le présent document définit l’analyse et l’interprétation des seuils vibrotactiles mesurés à la pulpe des
doigts conformément aux dispositions de l’ISO 13091-1. Les procédures qui décrivent du point de vue
statistique des écarts de seuil de perception vibrotactile significatifs sont indiquées aussi bien pour
une situation où le seuil est déterminé une seule fois que pour des circonstances où il est déterminé de
façon répétée.
La présente édition de l’ISO 13091-2 contient une analyse mise à jour des seuils de perception
vibrotactile d’hommes et de femmes sains et fournit des seuils de référence pour toutes les fréquences
spécifiées dans l’ISO 13091-1.
Les valeurs des seuils de perception vibrotactile d’individus sains, pour des seuils déterminés
conformément à l’ISO 13091-1, sont données à l’Annexe A.
L’Annexe B traite des implications des changements de seuils de perception vibrotactile observés.
NORME INTERNATIONALE ISO 13091-2:2021(F)
Vibrations mécaniques — Seuils de perception vibrotactile
pour l'évaluation des troubles neurologiques —
Partie 2:
Analyse et interprétation des mesures obtenues à la pulpe
des doigts
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie des méthodes et des modes opératoires qui permettent d’analyser et
d’interpréter les seuils de perception vibrotactile, ainsi que les décalages de seuil. Des procédures
décrivant du point de vue statistique les écarts significatifs des seuils de perception vibrotactile sont
recommandées.
Le présent document est applicable aux seuils de perception vibrotactile déterminés à la pulpe des
doigts conformément aux dispositions de l’ISO 13091-1.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 2041, Vibrations et chocs mécaniques, et leur surveillance — Vocabulaire
ISO 5805, Vibrations et chocs mécaniques — Exposition de l'individu — Vocabulaire
ISO 13091-1, Vibrations mécaniques — Seuils de perception vibrotactile pour l'évaluation des troubles
neurologiques — Partie 1: Méthodes de mesure à la pulpe des doigts
3 Termes et définitions, symboles et termes abrégés
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 2041, l’ISO 5805 et
l’ISO 13091-1, ainsi que les suivants, s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp;
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/ .
3.1 Termes et définitions
3.1.1
individu sain
individu qui, selon l’avis d’un médecin, ne présente pas de signes ou symptômes de maladie neurologique
périphérique tels que décelés lors d’un examen physique et dans le cadre d’autres examens cliniques ou
objectifs jugés nécessaires pour corroborer cet avis, et qui n’a été exposé à aucun agent neurotoxique,
ni à aucune vibration, ni à aucun mouvement répétitif excessif, et qui n’a pas reçu de diagnostic de
diabète ou de troubles du métabolisme
3.1.2
groupe de population
groupe d’individus définis par un ou plusieurs facteurs communs
EXEMPLE La situation géographique, l’âge, le sexe, le régime et la profession peuvent être des facteurs
communs.
3.1.3
seuil de pe
...