Respiratory protective devices -- Human factors

ISO/TS 16976-2:2015 is one part of a series of Technical Specifications that provide information on factors related to human anthropometry, physiology, ergonomics, and performance for the preparation of standards for design, testing, and use of respiratory protective devices. It contains information related to anthropometry. In particular, information is given for: ? anthropometric measurement methods; ? anthropometric data for head, face, and neck dimensions; ? anthropometric data for torso dimensions; ? human test panels; ? models of headforms.

Appareils de protection respiratoire -- Facteurs humains

L'ISO/TS 16976-2:2015 fait partie d'une série de Spécifications techniques fournissant des informations sur les facteurs liés ŕ l'anthropométrie, la physiologie humaine, l'ergonomie et les performances en vue de l'élaboration de normes relatives ŕ la conception, aux essais et ŕ l'utilisation des appareils de protection respiratoire. La présente partie de l'ISO/TS 16976 contient des informations relatives ŕ l'anthropométrie. Des informations sont notamment fournies sur: ? les méthodes de mesures anthropométriques; ? les données anthropométriques relatives aux dimensions de la tęte, de la face et du cou; ? les données anthropométriques relatives aux dimensions du torse; ? les groupes de sujets humains; ? les modčles de tętes factices.

General Information

Status
Published
Publication Date
12-Apr-2015
Current Stage
9092 - International Standard to be revised
Start Date
03-Sep-2020
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RELATIONS

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Technical specification
ISO/TS 16976-2:2015 - Respiratory protective devices -- Human factors
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ISO/TS 16976-2:2015 - Appareils de protection respiratoire -- Facteurs humains
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Standards Content (sample)

TECHNICAL ISO/TS
SPECIFICATION 16976-2
Second edition
2015-04-01
Respiratory protective devices —
Human factors —
Part 2:
Anthropometrics
Appareils de protection respiratoire — Facteurs humains —
Partie 2: Anthropométrie
Reference number
ISO/TS 16976-2:2015(E)
ISO 2015
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ISO/TS 16976-2:2015(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2015

All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form

or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior

written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of

the requester.
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Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2015 – All rights reserved
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ISO/TS 16976-2:2015(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Anthropometric measurements ........................................................................................................................................................... 1

4.1 Anthropometric instrument and software ..................................................................................................................... 1

4.2 Measurement procedures.............................................................................................................................................................. 2

4.2.1 Landmarking ....................................................................................................................................................................... 2

4.2.2 Measuring .............................................................................................................................................................................. 2

4.3 Dimensions to be measured ........................................................................................................................................................ 2

5 Anthropometric data for head, face, and neck dimensions ..................................................................................... 3

6 Anthropometric data for torso dimensions ............................................................................................................................. 5

7 Interface between headform and torso ........................................................................................................................................ 6

8 Human test panels for facial features ............................................................................................................................................. 7

8.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 7

8.2 Bivariate panel ........................................................................................................................................................................................ 7

8.3 Principal component analysis (PCA) panel .................................................................................................................... 8

9 Models of headforms .....................................................................................................................................................................................12

Annex A (normative) Description, definition, and diagrams of selected landmarks .....................................15

Annex B (normative) Description, definition, and diagram of dimensions to be measured ..................18

Annex C (informative) Examples of application of human test panels for facial features .........................21

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................24

© ISO 2015 – All rights reserved iii
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ISO/TS 16976-2:2015(E)
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 on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity

assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers

to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information

The committee responsible for this document is ISO/TC 94, Personal safety — Protective clothing and

equipment, Subcommittee SC 15, Respiratory protective devices.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO/TS 16976-2:2010), which has been

technically revised. It also incorporates the Technical Corrigendum ISO 16976-2 Corr.1:2011.

The major technical changes are:
a) Inclusion of ISO/TS 16976-2 TECHNICAL CORRIGENDUM 1:2011
b) Change of values for W and W in 8.3.
5 6

ISO/TS 16976 consists of the following parts, under the general title Respiratory protective devices —

Human factors:
— Part 1: Metabolic rates and respiratory flow rates [Technical Specification]
— Part 2: Anthropometrics [Technical Specification]

— Part 3: Physiological responses and limitations of oxygen and limitations of carbon dioxide in the

breathing environment [Technical Specification]

— Part 4: Work of breathing and breathing resistance: Physiologically based limits [Technical Specification]

— Part 5: Thermal effects [Technical Specification]
— Part 6: Psycho-physiological effects [Technical Specification]
— Part 7: Hearing and speech [Technical Specification]
— Part 8: Ergonomic factors [Technical Specification]
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ISO/TS 16976-2:2015(E)
Introduction

For an appropriate design, selection, and use of respiratory protective devices, basic physiological

demands of the user must be considered. Type and intensity of work affect the metabolic rate (energy

expenditure) of the wearer. Weight and weight distribution of the device on the human body can

also influence metabolic rate. Metabolic rate is directly correlated with oxygen consumption, which

determines the respiratory demands and flow rates. The work of breathing is influenced by the air

flow resistances of the device and the lung airways. The work (or energy cost) of a breath is related to

the pressure gradient created by the breathing muscles and the volume that is moved in and out of the

lung during the breath. Anthropometric and biomechanical data are required for appropriate design of

various components of a respiratory protective device, as well as for the design of relevant test methods.

This Technical Specification forms one part of a series of documents providing basic anthropometric

measurement methods and data on humans. It contains information about the description, definition,

and diagram of landmarks and dimensions, up-to-date head and face data for various race/ethnic groups,

and human test panels.
© ISO 2015 – All rights reserved v
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TECHNICAL SPECIFICATION ISO/TS 16976-2:2015(E)
Respiratory protective devices — Human factors —
Part 2:
Anthropometrics
1 Scope

This part of ISO/TS 16976 is one part of a series of Technical Specifications that provide information on

factors related to human anthropometry, physiology, ergonomics, and performance for the preparation

of standards for design, testing, and use of respiratory protective devices. This part of ISO/TS 16976

contains information related to anthropometry. In particular, information is given for:

— anthropometric measurement methods;
— anthropometric data for head, face, and neck dimensions;
— anthropometric data for torso dimensions;
— human test panels;
— models of headforms.
2 Normative references

The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are

indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated

references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

EN 14143, Respiratory equipment — Self-contained re-breathing diving apparatus
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in Annexes A and B apply.

4 Anthropometric measurements
4.1 Anthropometric instrument and software

The standard measurement tools which are recommended are the anthropometer, a spreading calliper,

a sliding calliper, a pupillometer, and a steel measuring tape. A suitable data entry, editing, and analysis

software is described in References [3] and [4].

4.1.1 Anthropometer, a specialized tool for measuring linear distance between points on the body and

standard reference surfaces, such as the floor or a seat platform.

4.1.2 Spreading and sliding callipers, used for measuring the breadth and depth of body segments, as

well as the distance between reference marks.

4.1.3 Measuring tape, used for measuring the arc and circumference of body segments.

4.1.4 Pupillometer, a standard ophthalmic device used for measuring the interpupillary distance.

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ISO/TS 16976-2:2015(E)
4.2 Measurement procedures
4.2.1 Landmarking

Landmarks are generally, although not always, skeletal points that are usually marked on the skin

overlying the point. Selected landmarks are listed in Table 1 and described in Annex A. Subjects are

landmarked with a surgical marker or an eyeliner pencil prior to measurement.
Table 1 — List of landmarks
Landmarks Landmark positioning
Alare Right and left
Cheilion Right and left
Chin —
Ectocanthus Right and left
Frontotemporale Right and left
Glabella —
Gonion Right and left
Infraorbitale Right and left
Menton —
Nasal root point Right and left
Pronasale —
Pupil Right and left
Sellion —
Subnasale —
Top of head —
Tragion Right and left
Zygion Right and left
Zygofrontale Right and left
4.2.2 Measuring

After landmarking, subjects are measured for each of the dimensions. Data are recorded on data sheets

and simultaneously entered into computer software. The data entry and editing software evaluate

each measurement as it is entered and indicate when a measurement value is out of the previously

measured range or is otherwise unexpected. In such cases, the measurement shall be repeated or data

input errors corrected.
4.3 Dimensions to be measured

The dimensions to be measured are listed in Table 2. The detailed dimension descriptions are provided

in Annex B. All dimensions are measured in millimetres and body weight is measured in kilograms.

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ISO/TS 16976-2:2015(E)
Table 2 — List of face dimensions
Dimensions Common terms
Bigonial breadth Jaw width
Bitragion chin arc
Bitragion coronal arc
Bitragion frontal arc
Bitragion subnasale arc
Bizygomatic breadth Face width
Head breadth
Head circumference
Head length
Interpupillary distance
Lip length
Maximum frontal breadth
Menton-sellion length Face length
Minimum frontal breadth
Nasal root breadth
Neck circumference
Nose breadth
Nose protrusion
Subnasale-sellion length Nose length
Stature Height
Weight
5 Anthropometric data for head, face, and neck dimensions

Test panels for the development of an International Standard must be representative of the world

population. An anthropometric study of the US work population was conducted by the National Institute

for Occupational Safety and Health (NIOSH) in 2003 (see Reference [3]). The survey consisted of three

age strata (18 years to 29 years, 30 years to 44 years, 45 years to 66 years), two gender strata (male

and female), and four racial/ethnic group strata (white, African American, Hispanic, and other). The

selected test panel could be seen as almost representative for the worldwide population, since the US

population is multi-ethnic. Height, weight, 19 face dimensions, and neck circumferences were measured

using traditional methods. A total of 3 997 subjects (2 543 male and 1 454 female) were measured. The

sampling strategy called for equal representation in each of the sampling cells. This was done to ensure

that we had adequately captured the anthropometric variability in all segments of the population.

NIOSH research has resulted in the development of Table 3.

The NIOSH data were supplemented with additional measurements in China and other data for various

countries. See References [5] and [6]. The data were compared to the NIOSH US Data and were found to

be within the 5th and 95th percentiles for US population in Table 3.
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ISO/TS 16976-2:2015(E)
Table 3 — Anthropometric data for head, face, and neck dimensions by gender
(weight in kilograms, all other values in millimetres)
Percentiles
Standard
Dimension Number Mean Min. Max.
deviation
5th 50th 95th
Males
Bigonial breadth 2 543 120,4 10,4 90 160 105 120 140
Bitragion chin arc 2 543 331,2 15,5 271 393 306 330 355
Bitragion coronal arc 2 543 350,7 13,9 310 405 330 350 375
Bitragion frontal arc 2 543 304,1 13,0 263 349 282 305 326
Bitragion subnasale arc 2 543 294,8 13,2 253 345 275 295 315
Bizygomatic breadth 2 543 143,5 6,9 120 170 132 143 155
Head breadth 2 543 153,0 6,0 135 179 144 153 163
Head circumference 2 543 575,7 17,1 520 639 547 575 604
Head length 2 543 197,3 7,4 174 225 185 197 210
Interpupillary distance 2 543 64,5 3,6 53 79 59 65 71
Lip length 2 543 51,1 4,2 40 70 44 51 58
Maximum frontal breadth 2 543 112,3 5,5 95 131 104 112 122
Menton-sellion length 2 543 122,7 7,0 100 156 111 123 135
Minimum frontal breadth 2 543 105,5 5,7 90 127 95 105 115
Nasal root breadth 2 543 16,6 2,3 10 29 13 16 20
Neck circumference 1 023 406,7 32,6 312 570 355 403 465
Nose breadth 2 543 36,6 4,1 26 58 31 36 45
Nose protrusion 2 543 21,1 2,7 13 32 17 21 26
Stature 2 543 1 753,9 67,7 1 488 2 012 1 642 1 754 1 866
Subnasale-sellion length 2 543 52,0 4,1 40 66 45 52 59
Weight 2 540 90,4 17,5 42,9 167,8 65,7 88,4 122,7
Females
Bigonial breadth 1 454 110,1 8,9 88 150 98 110 125
Bitragion chin arc 1 454 303,9 14,9 248 375 280 305 328
Bitragion coronal arc 1 454 339,3 15,0 290 425 315 340 365
Bitragion frontal arc 1 454 287,4 11,9 250 330 270 287 305
Bitragion subnasale arc 1 454 277,5 13,1 238 335 258 277 300
Bizygomatic breadth 1 454 135,1 6,5 115 157 124 135 146
Head breadth 1 454 146,8 5,6 129 165 137 146 156
Head circumference 1 454 554,9 17,8 475 654 527 555 585
Head length 1 454 187,5 7,2 152 215 175 187 199
Interpupillary distance 1 452 61,9 3,5 52 78 56 62 68
Lip length 1 454 48,0 4,0 35 63 42 48 55
Maximum frontal breadth 1 454 108,6 5,3 92 130 100 108 117
Menton-sellion length 1 454 113,4 6,1 91 135 104 113 124
Minimum frontal breadth 1 454 102,9 5,4 84 126 94 103 111
Nasal root breadth 1 454 16,3 2,0 10 25 13 16 20
Neck circumference 793 339,5 30,9 260 505 295 335 395
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ISO/TS 16976-2:2015(E)
Table 3 (continued)
Percentiles
Standard
Dimension Number Mean Min. Max.
deviation
5th 50th 95th
Nose breadth 1 454 33,2 3,9 22 54 28 33 41
Nose protrusion 1 454 19,8 2,7 11 29 16 20 25
Stature 1 454 1 625,4 67,5 1 310 1 862 1 513 1 627 1 731
Subnasale-sellion length 1 454 48,2 3,8 32 59 42 48 55
Weight 1 454 75,7 18,7 34,2 176,4 51,8 72,1 112,1
6 Anthropometric data for torso dimensions

The application for the torso to be developed is to hold an RPD (respiratory protective device) designed to

be worn on the human body, in position, during testing. The data given for this torso are not appropriate

for use in the design of the RPD. Since there will be no test where ergonomic features are checked

[7]

by using the torso, it has been agreed to use the ADULTDATA handbook mean values of males and

females. A subset of the ADULTDATA including anthropometric data for a number of surveys from UK,

Sweden, Italy, France, China, Japan, and USA was used.

The mean values of the designated measurements identifying the main dimensions of a torso shown in

Figure 1 are given in Table 4. The measure reference identification numbers have been taken from the

ADULTDATA handbook as they are numbered originally to allow comparison.

The last column in Table 4 gives the mean for male and female mean data which leads to the neutral

dimension to be taken for modelling of the torso.

The torso is positioned on an elliptical contoured platform with the axis a = 200 mm, b = 300 mm, and a

minimum height of 150 mm. This generates some space for parts of an RPD extending beyond the torso,

but which are not in contact with the plateau, whichever way the torso is placed. The RPD will be fixed

to the torso by the harness without touching the plateau.

The torso will have a socket at the top for inserting the headforms described in this part of ISO/TS 16976.

Table 4 — Mean anthropometric data for torso dimensions by gender and combined population

ADULTDATA Dimension Dimension Dimension
measure 50 % 50 % 50 %
reference Description male female mean
identification
mm mm mm
number
51 Height of prominent neck vertebra, sitting 667 628 648
55 Shoulder breadth (deltoid) 458 416 437
59 Shoulder (acromion) height, sitting 605 569 587
61 Mid-shoulder height, sitting 632 579 606
64 Chest breadth, at level of nipples 329 282 306
66 Chest circumference, at level of nipples 916 921 919
68 Chest depth, at level of nipples 248 251 250
72 Trunk height to the top of breast bone, sitting 597 573 585
73 Lower abdominal depth 284 250 267
74 Waist breadth 259 264 262
75 Waist circumference – natural indentation 839 769 804
NOTE Measure reference numbers are taken from ADULTDATA handbook dimensions.
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ISO/TS 16976-2:2015(E)
Table 4 (continued)
ADULTDATA Dimension Dimension Dimension
measure 50 % 50 % 50 %
reference Description male female mean
identification
mm mm mm
number
82 Height of maximum lumbar curvature, sitting 241 232 237
83 Sacral height, sitting 162 159 161
84 Hip breadth 327 321 324
87 Mid-hip circumference 1 060 1 056 1 058
NOTE Measure reference numbers are taken from ADULTDATA handbook dimensions.
Dimension in millimetres
Key
1 socket for headform
B top of breast bone
All numbers are reference numbers in accordance with Table 4.
Figure 1 — Torso contour given by measure references
7 Interface between headform and torso

The torso described in this part of ISO/TS 16976 will be able to carry the five different headforms by

a socket at the top. In order to test the RPD in its operational position, the headforms will be used to

connect the RPD with the breathing machine/simulator whilst fixed to the torso. The headform will

have a fixed position in relation to the torso by using reference points (A and B) which are illustrated in

Figure 1 and Figure 2. The reference for all headforms is the point A, the centre of the mouth opening.

This point will be positioned always 165 mm above the top of the breast bone (point B) as defined

by measure reference number 72 of the torso contour. The length of the headform necks have to be

designed accordingly. This relation is based on the information given in EN 14143.

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ISO/TS 16976-2:2015(E)
Dimension in millimetres
Key
A centre of the mouth opening
B top of breast bone, according to measure 72 of Table 4
All numbers are reference numbers in accordance with Table 4.
Figure 2 — Interface between head and torso
8 Human test panels for facial features
8.1 General

This clause shows how collected anthropometric data are used to develop human test panels (see

Reference [4]). Two such panels are described.
8.2 Bivariate panel

The human test panel based on face length and face width is shown in Figure 3. This panel covers 96,7 %

of males and 98,7 % of females of the selected population. This panel has limits of 98,5 mm to 138,5 mm

for face length and 120,5 mm to 158,5 mm for face width. These limits were first based on the male mean

plus two standard deviations (SDs) and the female mean minus two SDs. Cell boundaries were then

adjusted so that the population can be distributed among cells as uniformly as possible. The boundaries

were set so that at least 95 % of the population was included in the panel. See also Annex C.

The standards writers can use this bivariate panel, the composition of which will be representative of

target populations. A test panel shall use a minimum of ten subjects with at least one subject from each

of the cells representing the target population.

In Figure 3, the cells are numbered from 1 to 10. When the subject’s face length or face width falls on the

boundaries, the subject is classified into the higher number cells with greater face dimensions.

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ISO/TS 16976-2:2015(E)
Key
X face width in millimetres
Y face length in millimetres
Figure 3 — Bivariate panel based on face length and face width
8.3 Principal component analysis (PCA) panel

The human test panel based on the PCA scores is shown in Figure 4. This panel covers 95,3 % of the males

and 97,6 % of the females of the selected population. The layout of cells is different from the bivariate

panel. The limit of this panel is based on an ellipse in which more than 95 % of the population is included.

The inner ellipse includes 50 % of the population. The rationale for the rest of the PCA configuration is

to have uniform distributions for each cell. Thus, two lines were used to divide the two ellipses into four

quadrants resulting in eight cells. The population is then uniformly distributed among the cells.

The standards writers can use this PCA panel, the composition of which will be representative of target

populations. A test panel shall use a minimum of ten subjects with at least one subject from each of the

cells representing the target population.
a) PCA panel based on two principal components with cells numbered from 1 to 8
8 © ISO 2015 – All rights reserved
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ISO/TS 16976-2:2015(E)
b) PCA panel based on two principal components with cells numbered from 1 to 4
Key
X first principal component
Y second principal component
1 major axis
2 minor axis
Figure 4

To construct the PCA panel, the ten face dimensions or the 18 face dimensions (see Table 2), as measured

in millimetres in accordance with Clause 4 and Annex B, are entered into the following algorithm. The

first and second principal components (PC1 and PC2) are then calculated as follows.

PC1= WM (1)
∑ nn
n=1
where
W = 0,343 264
W = 0,426 498
W = 0,372 717
W = 0,329 648
W = 0,363 474
W = 0,372 241
W = 0,113 578
W = 0,301 125
W = 0,202 311
W = 0,193 650
M = minimum frontal breadth (A)
M = face width (B)
M = bigonial breadth (C)
M = menton sellion length (D)
M = interpupillary distance (E)
M = head breadth (F)
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M = nose protrusion (G)
M = nose breadth (H)
M = nasal root breadth (J)
M = subnasale-sellion length (K)
PC2= VM (2)
n=1
where
V = −0,152 951
V = −0,039 087
V = −0,093 279
V = 0,359 799
V = −0,173 099
V = 0,013 306
V = 0,551 842
V = −0,210 833
V = −0,341 235
V = 0,584 261
M = minimum frontal breadth (A)
M = face width (B)
M = bigonial breadth (C)
M = menton sellion length (D)
M = interpupillary distance (E)
M = head breadth (F)
M = nose protrusion (G)
M = nose breadth (H)
M = nasal root breadth (J)
M = subnasale-sellion length (K)
Then make the following calculations:
x = PC1 − 281,621 761 8
y = PC2 − 28,986 505 4
slope = 5,584 793 0/13,699 110 8 = 0,407 675 6
a = 2,54 × 13,699 110 8
b = 2,54 × 5,584 793 0
10 © ISO 2015 – All rights reserved
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ISO/TS 16976-2:2015(E)
c = 1,21 × 13,699 110 8
d = 1,21 × 5,584 793 0
2 2
x y
r =+
2 2
a b
2 2
x y
r =+
2 2
c d
where

x and y are new coordinates for translating the origin of PC1 and PC2 from their mean values

(281,621 761 8 for PC1 and 28,986 505 4 for PC2) to zero;

slope is the slope value for the two lines dividing the ellipse into eight cells;

a is a constant for the length of the semi-major axis for the outer ellipse (see the illustra-

tion below);

b is the constant for the length of the semi-minor axis for the outer ellipse (see the illus-

tration below);
c is a constant for the length of the semi-major axis for the inner ellipse;
d is the constant for the length of the semi-minor axis for the inner ellipse;

r and r are values calculated to determine where a particular data point or a subject is, e.g.

1 2

the data point is outside the outer ellipse when r > 1 or on the outer ellipse when

r = 1 or inside the outer ellipse when r < 1.
1 1

Use the x, y, and r values and the algorithm below to determine if the subject is in cells 1, 3, 6, and 8:

if x ⩾ 0 and y ⩾ 0 and r ⩽ 1 and abs(y)/abs(x) ⩽ slope, then cell = 8;
if x ⩾ 0 and y < 0 and r ⩽ 1 and abs(y)/abs(x) < slope, then cell = 8;
if x ⩾ 0 and y < 0 and r ⩽ 1 and abs(y)/abs(x) ⩾ slope, then cell = 3;
if x < 0 and y < 0 and r ⩽ 1 and abs(y)/abs(x) > slope, then cell = 3;
if x < 0 and y < 0 and r ⩽ 1 and abs(y)/abs(x) ⩽ slope, then cell = 1;
if x < 0 and y ⩾ 0 and r ⩽ 1 and abs(y)/abs(x) < slope, then cell = 1;
if x < 0 and y ⩾ 0 and r ⩽ 1 and abs(y)/abs(x) ⩾ slope, then cell = 6;
if x ⩾ 0 and y ⩾ 0 and r ⩽ 1 and abs(y)/abs(x) > slope, then cell = 6.
If the r value ⩽ 1, use the following algorithm to adjust the cell number:
if cell = 8 and r2 ≤ 1, then cell = 7;
if cell = 3 and r2 ≤ 1, then cell = 4;
if cell = 1 and r2 ≤ 1, then cell = 2;
if cell = 6 and r2 ≤ 1, then cell = 5.
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ISO/TS 16976-2:2015(E)

The measurement of these ten dimensions is described in Annex B. A test panel member should be

remeasured when the member has a condition that can interfere with the respirator seal, e.g. a significant

change in weight, a change to the face in the sealing area (e.g. scarring, facial surgery), or dental changes.

NOTE A video tape (see Reference [8]) is available which demonstrates the landmarking and measuring

techniques with the traditional tools. A computer program (see Reference [9]) is available which provides a tool

for recording measurements and determining the cell number for each subject.
9 Models of headforms
This clause shows how collected anthropometric data are used to develop mo
...

SPÉCIFICATION ISO/TS
TECHNIQUE 16976-2
Deuxième édition
2015-04-01
Appareils de protection
respiratoire — Facteurs humains —
Partie 2:
Anthropométrie
Respiratory protective devices — Human factors —
Part 2: Anthropometrics
Numéro de référence
ISO/TS 16976-2:2015(F)
ISO 2015
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur

l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à

l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Publié en Suisse
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Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Mesures anthropométriques ................................................................................................................................................................... 1

4.1 Instruments et logiciels anthropométriques ................................................................................................................ 1

4.2 Procédures de mesure ...................................................................................................................................................................... 2

4.2.1 Repérage ................................................................................................................................................................................. 2

4.2.2 Mesure ...................................................................................................................................................................................... 2

4.3 Dimensions à mesurer ...................................................................................................................................................................... 3

5 Données anthropométriques relatives aux dimensions de la tête, de la face et du cou.............3

6 Données anthropométriques relatives aux dimensions du torse ..................................................................... 5

7 Interface entre la tête factice et le torse....................................................................................................................................... 6

8 Groupes de sujets humains pour les caractéristiques faciales ............................................................................ 7

8.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 7

8.2 Groupe à deux variables .................................................................................................................................................................. 7

8.3 Groupe d’analyse en composantes principales (ACP) ........................................................................................... 8

9 Modèles de têtes factices ...........................................................................................................................................................................12

Annexe A (normative) Description, définition et schémas des repères sélectionnés ....................................15

Annexe B (normative) Description, définition et schéma des dimensions à mesurer ..................................18

Annexe C (informative) Exemples d’application des groupes de sujets humains pour les

caractéristiques faciales ............................................................................................................................................................................21

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................25

© ISO 2015 – Tous droits réservés iii
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ISO/TS 16976-2:2015(F)
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 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’OMC concernant

les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations

supplémentaires.

Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 94, Sécurité individuelle — Vêtements

et équipements de protection, sous-comité SC 15, Appareils de protection respiratoire.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO/TS 16976-2:2010,

ISO 16976-2 Corr.1:2011), qui a fait l’objet d’une révision technique.
Les principales modifications techniques sont les suivantes:
a) inclusion de l’ISO/TS 16976-2 RECTIFICATIF TECHNIQUE 1:2011;
b) modification des valeurs de W et W en 8.3.
5 6

L’ISO/TS 16976 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Appareils de protection

respiratoire — Facteurs humains:

— Partie 1: Régimes métaboliques et régimes des débits respiratoires [Spécification technique]

— Partie 2: Anthropométrie [Spécification technique]

— Partie 3: Réponses physiologiques et limitations en oxygène et en gaz carbonique dans l’environnement

respiratoire [Spécification technique]

— Partie 4: Travail respiratoire et résistance respiratoire: limites physiologiques [Spécification technique]

— Partie 5: Effets thermiques [Spécification technique]
— Partie 6: Effets psycho-physiologiques [Spécification technique]
— Partie 7: Discours et audition [Spécification technique]
iv © ISO 2015 – Tous droits réservés
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ISO/TS 16976-2:2015(F)
— Partie 8: Facteurs ergonomiques [Spécification technique]
© ISO 2015 – Tous droits réservés v
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ISO/TS 16976-2:2015(F)
Introduction

La conception, le choix et l’utilisation des appareils de protection respiratoire doivent répondre aux

exigences physiologiques fondamentales de l’utilisateur. Le type et l’intensité des activités ont une

incidence sur le métabolisme énergétique (dépense énergétique) de l’utilisateur. Le poids et la répartition

du poids de l’appareil sur le corps humain peuvent également avoir une influence sur le métabolisme

énergétique. Le métabolisme énergétique est en corrélation directe avec la consommation d’oxygène qui

détermine les besoins et les débits respiratoires. Le travail respiratoire est influencé par les résistances à

l’écoulement de l’air de l’appareil et des voies respiratoires pulmonaires. Le travail (ou coût énergétique)

d’une respiration est lié au gradient de pression produit par les muscles respiratoires et le volume qui

est déplacé dans les poumons pendant la respiration. Des données anthropométriques et biomécaniques

sont nécessaires pour une conception appropriée des divers composants d’un appareil de protection

respiratoire ainsi que pour la conception des méthodes d’essai correspondantes.

La présente Spécification technique constitue l’une des parties d’une série de documents fournissant

des méthodes et données de mesures anthropométriques élémentaires pour l’homme. Elle contient des

informations sur la description, la définition et le schéma des repères et dimensions anthropométriques,

les données mises à jour relatives à la tête et à la face pour différentes races/groupes ethniques, et les

groupes de sujets humains.
vi © ISO 2015 – Tous droits réservés
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SPÉCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 16976-2:2015(F)
Appareils de protection respiratoire — Facteurs
humains —
Partie 2:
Anthropométrie
1 Domaine d’application

La présente partie de l’ISO/TS 16976 fait partie d’une série de Spécifications techniques fournissant

des informations sur les facteurs liés à l’anthropométrie, la physiologie humaine, l’ergonomie et les

performances en vue de l’élaboration de normes relatives à la conception, aux essais et à l’utilisation

des appareils de protection respiratoire. La présente partie de l’ISO/TS 16976 contient des informations

relatives à l’anthropométrie. Des informations sont notamment fournies sur:
— les méthodes de mesures anthropométriques;

— les données anthropométriques relatives aux dimensions de la tête, de la face et du cou;

— les données anthropométriques relatives aux dimensions du torse;
— les groupes de sujets humains;
— les modèles de têtes factices.
2 Références normatives

Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à

l’application 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).

EN 14143, Appareils de protection respiratoire — Appareils de plongée autonome à recyclage de gaz —

Équipement respiratoire
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans les Annexes A et B

s’appliquent.
4 Mesures anthropométriques
4.1 Instruments et logiciels anthropométriques

Les instruments de mesure standard qui sont recommandés sont la toise, le compas d’épaisseur, le pied

à coulisse, le pupillomètre et le ruban de mesure en acier. Un logiciel adapté permettant de saisir, éditer

et analyser les données est décrit dans les Références [3] et [4].

4.1.1 Toise, instrument spécial permettant de mesurer des distances linéaires entre des points du

corps et des surfaces de référence normales, telles que le sol ou la plate-forme d’assise.

© ISO 2015 – Tous droits réservés 1
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ISO/TS 16976-2:2015(F)

4.1.2 Compas d’épaisseur et pied à coulisse, utilisés pour mesurer la largeur et l’épaisseur de

segments corporels, ainsi que la distance entre des points de repère.

4.1.3 Ruban de mesure, utilisé pour mesurer l’arc et le périmètre de segments corporels.

4.1.4 Pupillomètre, dispositif ophtalmique standard utilisé pour mesurer la distance interpupillaire.

4.2 Procédures de mesure
4.2.1 Repérage

Les repères sont généralement, mais pas toujours, des points squelettiques qui sont habituellement

marqués sur la peau recouvrant le point. Les repères sélectionnés sont énumérés dans le Tableau 1 et

décrits à l’Annexe A. Les repères sont marqués sur les sujets à l’aide d’un marqueur chirurgical ou d’un

crayon à paupières avant la mesure.
Tableau 1 — Liste des repères
Repères Position des repères
Alare Droit et gauche
Cheilion Droit et gauche
Menton —
Ectocanthion Droit et gauche
Fronto-temporal Droit et gauche
Glabelle —
Gonion Droit et gauche
Sous-orbitaire Droit et gauche
Menton (gnathion) —
Point à la racine du nez Droit et gauche
Pronasal —
Pupille Droit et gauche
Sellion —
Sous-nasal —
Sommet de la tête (vertex) —
Tragion Droit et gauche
Zygion Droit et gauche
Zygofrontal Droit et gauche
4.2.2 Mesure

Après le repérage, chacune des dimensions est mesurée sur les sujets. Les données sont enregistrées

sur des fiches de résultats et saisies simultanément dans un logiciel. Le logiciel de saisie et d’édition des

données évalue chaque mesure dès qu’elle est saisie et signale lorsqu’une valeur mesurée se situe en

dehors de la plage précédemment mesurée ou est inattendue d’une autre manière. Dans de tels cas, la

mesure doit être répétée ou les erreurs de saisie des données corrigées.
2 © ISO 2015 – Tous droits réservés
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ISO/TS 16976-2:2015(F)
4.3 Dimensions à mesurer

Les dimensions à mesurer sont énumérées dans le Tableau 2. Les descriptions détaillées des dimensions

sont fournies à l’Annexe B. Toutes les dimensions sont mesurées en millimètres et la masse corporelle

est mesurée en kilogrammes.
Tableau 2 — Liste des dimensions faciales
Dimensions Termes courants
Distance bigoniale Largeur de mâchoire
Arc bitragus-gnathion
Arc bitragus-coronal
Arc bitragus-frontal
Arc bitragus-sous-nasal
Distance bizygomatique Largeur de la face
Largeur de la tête
Périmètre de la tête
Longueur de la tête
Distance interpupillaire
Longueur des lèvres
Largeur frontale maximale
Longueur menton-sellion Hauteur de la face
Largeur frontale minimale
Largeur de la racine du nez
Périmètre du cou
Largeur du nez
Saillie du nez
Longueur point sous-
Longueur du nez
nasal-sellion
Stature Taille
Poids
5 Données anthropométriques relatives aux dimensions de la tête, de la face et
du cou

Pour l’élaboration d’une Norme internationale, les groupes de sujets doivent être représentatifs de la

population mondiale. Une étude anthropométrique de la population active aux États-Unis a été menée

par le National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) en 2003 (voir Référence [3]).

L’étude portait sur trois tranches d’âge (18 ans à 29 ans, 30 ans à 44 ans, 45 ans à 66 ans), deux genres

(homme et femme) et quatre groupes raciaux/ethniques (blancs, afro-américains, hispaniques et

autres). Le groupe de sujets sélectionné pouvait être considéré comme étant quasiment représentatif

de la population mondiale car la population des États-Unis est pluriethnique. La taille, le poids,

19 dimensions faciales et le périmètre du cou ont été mesurés par des méthodes traditionnelles. Un total

de 3 997 sujets (2 543 hommes et 1 454 femmes) a été mesuré. La stratégie d’échantillonnage exigeait

une représentation égale dans chacune des cellules d’échantillonnage afin de s’assurer d’une capture

adéquate de la variabilité anthropométrique dans tous les segments de la population. Les recherches du

NIOSH ont abouti à l’élaboration du Tableau 3.

Les données collectées par le NIOSH ont été complétées par des mesures supplémentaires réalisées en

Chine et d’autres données recueillies dans différents pays. Voir les Références [5] et [6]. Les données ont

© ISO 2015 – Tous droits réservés 3
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ISO/TS 16976-2:2015(F)
ème

été comparés à celles recueillies aux États-Unis par le NIOSH et se sont avérées se situer entre les 5

ème
et 95 percentiles pour la population des États-Unis donnés dans le Tableau 3.

Tableau 3 — Données anthropométriques relatives aux dimensions de la tête, de la face et du

cou, par genre
(poids en kilogrammes, toutes les autres valeurs en millimètres)
Hommes
Percentiles
Écart-
Dimension Nombre Moyenne Min. Max.
type
ème ème ème
5 50 95
Distance bigoniale 2 543 120,4 10,4 90 160 105 120 140
Arc bitragus-gnathion 2 543 331,2 15,5 271 393 306 330 355
Arc bitragus-coronal 2 543 350,7 13,9 310 405 330 350 375
Arc bitragus-frontal 2 543 304,1 13,0 263 349 282 305 326
Arc bitragus-sous-nasal 2 543 294,8 13,2 253 345 275 295 315
Distance bizygomatique 2 543 143,5 6,9 120 170 132 143 155
Largeur de la tête 2 543 153,0 6,0 135 179 144 153 163
Périmètre de la tête 2 543 575,7 17,1 520 639 547 575 604
Longueur de la tête 2 543 197,3 7,4 174 225 185 197 210
Distance interpupillaire 2 543 64,5 3,6 53 79 59 65 71
Longueur des lèvres 2 543 51,1 4,2 40 70 44 51 58
Largeur frontale maximale 2 543 112,3 5,5 95 131 104 112 122
Longueur menton-sellion 2 543 122,7 7,0 100 156 111 123 135
Largeur frontale minimale 2 543 105,5 5,7 90 127 95 105 115
Largeur de la racine du nez 2 543 16,6 2,3 10 29 13 16 20
Périmètre du cou 1 023 406,7 32,6 312 570 355 403 465
Largeur du nez 2 543 36,6 4,1 26 58 31 36 45
Saillie du nez 2 543 21,1 2,7 13 32 17 21 26
Stature 2 543 1 753,9 67,7 1 488 2 012 1 642 1 754 1 866
Longueur point sous-nasal-
2 543 52,0 4,1 40 66 45 52 59
sellion
Poids 2 540 90,4 17,5 42,9 167,8 65,7 88,4 122,7
Femmes
Percentiles
Écart-
Dimension Nombre Moyenne Min. Max.
type ème ème ème
5 50 95
Distance bigoniale 1 454 110,1 8,9 88 150 98 110 125
Arc bitragus-gnathion 1 454 303,9 14,9 248 375 280 305 328
Arc bitragus-coronal 1 454 339,3 15,0 290 425 315 340 365
Arc bitragus-frontal 1 454 287,4 11,9 250 330 270 287 305
Arc bitragus-sous-nasal 1 454 277,5 13,1 238 335 258 277 300
Distance bizygomatique 1 454 135,1 6,5 115 157 124 135 146
Largeur de la tête 1 454 146,8 5,6 129 165 137 146 156
Périmètre de la tête 1 454 554,9 17,8 475 654 527 555 585
Longueur de la tête 1 454 187,5 7,2 152 215 175 187 199
Distance interpupillaire 1 452 61,9 3,5 52 78 56 62 68
4 © ISO 2015 – Tous droits réservés
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ISO/TS 16976-2:2015(F)
Percentiles
Écart-
Dimension Nombre Moyenne Min. Max.
type ème ème ème
5 50 95
Longueur des lèvres 1 454 48,0 4,0 35 63 42 48 55
Largeur frontale maximale 1 454 108,6 5,3 92 130 100 108 117
Longueur menton-sellion 1 454 113,4 6,1 91 135 104 113 124
Largeur frontale minimale 1 454 102,9 5,4 84 126 94 103 111
Largeur de la racine du nez 1 454 16,3 2,0 10 25 13 16 20
Périmètre du cou 793 339,5 30,9 260 505 295 335 395
Largeur du nez 1 454 33,2 3,9 22 54 28 33 41
Saillie du nez 1 454 19,8 2,7 11 29 16 20 25
Stature 1 454 1 625,4 67,5 1 310 1 862 1 513 1 627 1 731
Longueur point sous-nasal-
1 454 48,2 3,8 32 59 42 48 55
sellion
Poids 1 454 75,7 18,7 34,2 176,4 51,8 72,1 112,1
6 Données anthropométriques relatives aux dimensions du torse

L’application du torse à développer est le port d’un APR (appareil de protection respiratoire) conçu pour

être porté sur le corps, en place, pendant les essais. Les données indiquées pour ce torse ne sont pas

appropriées pour une utilisation dans le cadre de la conception de l’APR. Étant donné qu’aucun essai ne

sera réalisé pour vérifier les caractéristiques ergonomiques en utilisant le torse, il a été convenu d’utiliser

[7]

les valeurs moyennes données dans le manuel ADULTDATA pour les hommes et les femmes. Un sous-

ensemble des données du manuel ADULTDATA a été utilisé; il comprend les données anthropométriques

recueillies lors de plusieurs études réalisées au Royaume-Uni, en Suède, en Italie, en France, en Chine, au

Japon et aux États-Unis.

Les valeurs moyennes des mesures désignées identifiant les principales dimensions d’un torse

représenté à la Figure 1 sont indiquées dans le Tableau 4. Pour permettre une comparaison, les numéros

d’identification de référence des mesures du manuel ADULTDATA ont été repris à l’identique.

La dernière colonne du Tableau 4 donne la moyenne des données moyennes pour les hommes et les

femmes, qui conduit à la dimension neutre à retenir pour la modélisation du torse.

Le torse est placé sur une plate-forme de forme elliptique ayant un axe a = 200 mm, un axe b = 300 mm et

une hauteur minimale de 150 mm. Cela ménage un espace suffisant pour les parties d’un APR s’étendant

au-delà du torse, mais qui ne sont pas en contact avec le plateau quelle que soit la position du torse. L’APR

sera fixé sur le torse à l’aide du harnais sans toucher le plateau.

Le torse comportera, à son sommet, un support permettant d’insérer les têtes factices décrites dans la

présente partie de l’ISO/TS 16976.

Tableau 4 — Données anthropométriques moyennes pour les dimensions du torse, par gendre

et population combinée
Numéro d’iden- Dimension Dimension Dimension
tification de 50 % 50 % 50 %
référence de Description hommes femmes moyenne
mesure ADUL-
mm mm mm
TDATA
Hauteur de la vertèbre proéminente du cou, sujet
51 667 628 648
assis
55 Largeur aux épaules (deltoïde) 458 416 437

NOTE Les numéros de référence des mesures sont pris dans les dimensions du manuel ADULTDATA.

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ISO/TS 16976-2:2015(F)
Tableau 4 (suite)
Numéro d’iden- Dimension Dimension Dimension
tification de 50 % 50 % 50 %
référence de Description hommes femmes moyenne
mesure ADUL-
mm mm mm
TDATA
59 Hauteur de l’épaule (acromion), sujet assis 605 569 587
61 Hauteur du milieu de l’épaule, sujet assis 632 579 606
64 Largeur thoracique, au niveau des mamelons 329 282 306
66 Périmètre thoracique, au niveau des mamelons 916 921 919
68 Épaisseur du thorax, au niveau des mamelons 248 251 250
Hauteur du torse au sommet du sternum, sujet
72 597 573 585
assis
73 Épaisseur de l’abdomen inférieur 284 250 267
74 Largeur à la taille 259 264 262
75 Tour de taille – creux naturel 839 769 804
Hauteur de la courbure lombaire maximale, sujet
82 241 232 237
assis
83 Hauteur du sacrum, sujet assis 162 159 161
84 Largeur du bassin 327 321 324
87 Tour de bassin 1 060 1 056 1 058

NOTE Les numéros de référence des mesures sont pris dans les dimensions du manuel ADULTDATA.

Dimensions en millimètres
Légende
1 support pour tête factice
B sommet du sternum
Tous les numéros correspondent aux numéros de référence du Tableau 4.
Figure 1 — Contour du torse donné par références de mesures
7 Interface entre la tête factice et le torse

Le torse décrit dans la présente partie de l’ISO/TS 16976 sera en mesure de recevoir les cinq têtes

factices différentes grâce à un support installé à la partie supérieure. Pour soumettre à essai l’APR dans

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sa position de fonctionnement, les têtes factices seront utilisées pour raccorder l’APR à la machine à

respirer alors que cette dernière est connectée au le torse. La tête factice aura une position fixe par

rapport au torse en utilisant les points de référence (A et B) représentés à la Figure 1 et à la Figure 2. La

référence pour toutes les têtes factices est le point A, à savoir le centre de l’ouverture de la bouche. Ce

point sera toujours positionné à 165 mm au-dessus du sommet du sternum (point B), tel que défini par

le numéro de référence de mesure 72 du contour du torse. La longueur de cou des têtes factices doit être

calculée en conséquence. Cette relation est basée sur les informations données dans l’EN 14143.

Dimensions en millimètres
Légende
A centre de l’ouverture de la bouche
B sommet du sternum, conformément à la mesure 72 du Tableau 4
Tous les numéros correspondent aux numéros de référence du Tableau 4.
Figure 2 — Interface entre la tête et le torse
8 Groupes de sujets humains pour les caractéristiques faciales
8.1 Généralités

Le présent article explique la manière dont les données anthropométriques recueillies sont utilisées

pour constituer des groupes de sujets humains (voir Référence [4]). Deux groupes de ce type sont décrits.

8.2 Groupe à deux variables

Le groupe de sujets humains basé sur la hauteur et la largeur de la face est représenté à la Figure 3.

Ce groupe couvre 96,7 % des hommes et 98,7 % des femmes de la population sélectionnée. Les limites

appliquées à ce groupe sont de 98,5 mm à 138,5 mm pour la hauteur de la face et 120,5 mm à 158,5 mm

pour la largeur de la face. Ces limites étaient initialement basées sur la moyenne pour les hommes plus

deux écarts-types (SD) et la moyenne pour les femmes moins deux SD. Les limites des cellules ont ensuite

été ajustées de manière à pouvoir répartir la population entre les cellules de façon aussi uniforme que

possible. Les limites ont été fixées de manière à ce qu’au moins 95 % de la population soient inclus dans

le groupe. Voir également l’Annexe C.

Les rédacteurs de normes peuvent utiliser ce groupe à deux variables, dont la composition sera

représentative des populations cibles. Un groupe doit utiliser un minimum de dix sujets, avec au moins

un sujet issu de chacune des cellules représentant la population cible.

Dans la Figure 3, les cellules sont numérotées de 1 à 10. Lorsque la hauteur ou la largeur de la face

d’un sujet se situe en dehors des limites, le sujet est classé dans les cellules de numéros plus élevés

correspondant à de plus grandes dimensions faciales.
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ISO/TS 16976-2:2015(F)
Légende
X largeur de la face, en millimètres
Y hauteur de la face, en millimètres
Figure 3 — Groupe à deux variables basé sur la hauteur et la largeur de la face
8.3 Groupe d’analyse en composantes principales (ACP)

Le groupe de sujets humains basé sur les scores obtenus lors de l’ACP est représenté à la Figure 4. Ce

groupe couvre 95,3 % des hommes et 97,6 % des femmes de la population sélectionnée. La disposition

des cellules est différente de celle correspondant au groupe à deux variables. La limite de ce groupe est

basée sur une ellipse dans laquelle sont inclus plus de 95 % de la population. L’ellipse intérieure contient

50 % de la population. La logique pour le reste de la configuration ACP est d’obtenir des distributions

uniformes pour chaque cellule. Ainsi, deux droites ont été utilisées pour diviser les deux ellipses en

quatre quadrants donnant huit cellules. La population est ensuite répartie uniformément entre les

cellules.

Les rédacteurs de normes peuvent utiliser ce groupe ACP, dont la composition sera représentative des

populations cibles. Un groupe doit utiliser un minimum de dix sujets, avec au moins un sujet issu de

chacune des cellules représentant la population cible.

a) Groupe ACP fondé sur deux composantes principales avec cellules numérotées de 1 à 8

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b) Groupe ACP fondé sur deux composantes principales avec cellules numérotées de 1 à 4

Légende
X première composante principale
Y deuxième composante principale
1 grand axe
2 petit axe
Figure 4

Pour constituer le groupe ACP, les dix dimensions faciales ou les 18 dimensions faciales (voir Tableau 2),

telles que mesurées en millimètres conformément à l’Article 4 et à l’Annexe B, sont entrées dans

l’algorithme suivant. Les première et deuxième composantes principales (PC1 et PC2) sont ensuite

calculées comme suit:
PC1= WM (1)
∑ nn
n=1
W = 0,343 264
W = 0,426 498
W = 0,372 717
W = 0,329 648
W = 0,363 474
W = 0,372 241
W = 0,113 578
W = 0,301 125
W = 0,202 311
W = 0,193 650
M = largeur frontale minimale (A)
M = largeur de la face (B)
M = distance bigoniale (C)
= longueur menton-sellion (D)
M = distance interpupillaire (E)
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M = largeur de la tête (F)
M = saillie du nez (G)
M = largeur du nez (H)
M = largeur de la racine du nez (J)
M = longueur point sous-nasal-sellion (K)
PC2= VM (2)
∑ nn
n=1
V = −0,152 951
V = −0,039 087
V = −0,093 279
V = 0,359 799
V = −0,173 099
V = 0,013 306
V = 0,551 842
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.