ISO 13091-1:2001/Amd 1:2010

Mechanical vibration — Vibrotactile perception thresholds for the assessment of nerve dysfunction — Part 1: Methods of measurement at the fingertips — Amendment 1

Vibrations mécaniques — Seuils de perception vibrotactile pour l'évaluation des troubles neurologiques — Partie 1: Méthodes de mesure à la pulpe des doigts — Amendement 1

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 05-May-2010
• 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
• Due Date: 10-May-2010
• Completion Date: 06-May-2010

Relations

• Child: ISO 13091-1:2001 - Mechanical vibration — Vibrotactile perception thresholds for the assessment of nerve dysfunction — Part 1: Methods of measurement at the fingertips
• Effective Date: 15-Apr-2008
• Amends: ISO 13091-1:2001 - Mechanical vibration — Vibrotactile perception thresholds for the assessment of nerve dysfunction — Part 1: Methods of measurement at the fingertips
• Effective Date: 06-Jun-2022

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13091-1
First edition
2001-05-15
AMENDMENT 1
2010-05-15

Mechanical vibration — Vibrotactile
perception thresholds for the assessment
of nerve dysfunction —
Part 1:
Methods of measurement at the fingertips
AMENDMENT 1
Vibrations mécaniques — Seuils de perception vibrotactile pour
l'évaluation des troubles neurologiques —
Partie 1: Méthodes de mesure à la pulpe des doigts
AMENDEMENT 1




Reference number
ISO 13091-1:2001/Amd.1:2010(E)
©
ISO 2010

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ISO 13091-1:2001/Amd.1:2010(E)
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Published in Switzerland

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ISO 13091-1:2001/Amd.1:2010(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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
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.
Amendment 1 to ISO 13091-1:2001 was prepared by Technical Committee ISO/TC 108, Mechanical vibration,
shock and condition monitoring, Subcommittee SC 4, Human exposure to mechanical vibration and shock.


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ISO 13091-1:2001/Amd.1:2010(E)

Mechanical vibration — Vibrotactile perception thresholds for
the assessment of nerve dysfunction —
Part 1:
Methods of measurement at the fingertips
AMENDMENT 1
Page 6, 4.2.3
Delete the second paragraph.
Page 13, 4.10
Add at the end of first paragraph:
“Tests for verifying the performance of apparatus for measuring vibrotactile perception are described in
Annex A.”
Page 19, Clause 7, item m) (English version only)
Replace “conformation” by “confirmation”.
Page 20
Add Annex A (see next page) before the Bibliography.

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ISO 13091-1:2001/Amd.1:2010(E)
Annex A
(informative)

Tests for verifying the performance of apparatus for measuring
vibrotactile perception threshold
A.1 Introduction
This annex describes tests for verifying the performance of apparatus for measuring vibrotactile perception
threshold (VPT). The information is intended to assist the user in fulfilling the requirements of 4.10. Tests are
described that can be used in the field, in a clinical setting or in a laboratory. A self-test of the VPT
measurement apparatus is recommended for each day it is used.
Tests are described for the electrical and mechanical components of a measurement system and for the
psychophysical algorithm employed in the measurement procedure. The measurement system and algorithm
shall be in compliance with the provisions of this part of ISO 13091. It is recommended that the correct
functioning of the apparatus be verified before commencing VPT measurements, when the apparatus is
physically moved to a different location, or as required by the user. The tests described in this annex, and their
intended use, are summarized in Table A.1. The results of the tests should be reported with the results of VPT
measurements.
Table A.1 ― Summary of tests
Recommended tests
Test Clause
Initial set-up of After relocation of Periodic Before or after
apparatus apparatus calibration measurements
Contact force or skin
A.2 X X X —
indentation
Baseline vibration A.3 X — X —
Hardware A.4 — — X —
Algorithm A.5 — — X —
System check A.6 X X X X

The system check is intended to employ only the VPT measurement system itself, preferably implemented as
a built-in “self-test”. The test checks only the electromechanical performance of the apparatus. Tests for
verifying the performance of components of the measurement system can require additional laboratory
instrumentation.
In order to evaluate the results of the tests described in this annex, the vibration sensor and signal-
conditioning means within the VPT measurement apparatus need to have been calibrated for sensitivity and
frequency response traceable to national standards, as required by this part of ISO 13091. A sensor and
−6 2
signal-conditioning means capable of recording acceleration levels from 60 dB to 150 dB (ref. 10 m/s ), or
−3 2 2
accelerations from 10 m/s to 31,6 m/s , and frequencies from 2,5 Hz to 200 Hz are required to measure
VPTs at all magnitudes and frequencies specified in this part of ISO 13091. VPT measurement apparatus
designed to operate over a range of frequencies less than that specified in this part of ISO 13091 may require
a smaller range of magnitudes, the lower limit of which is related to the VPTs of healthy persons at those
frequencies (see ISO 13091-2). In addition, the output of the sensor and conditioning means should not
contain spurious signals of magnitude comparable to the signals resulting from the tests described in this
annex. Instrument baseline vibration is a primary source of spurious signals and should be measured as
described in A.3, and taken into account when evaluating the results of tests of the hardware or measurement
algorithm.
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ISO 13091-1:2001/Amd.1:2010(E)
Any laboratory instrumentation (e.g. voltmeter, oscilloscope, spectrum analyser) shall have been calibrated in
accordance with the specifications provided by the manufacturer.
A.2 Verification of contact force or skin indentation
Separate tests are described for measurement systems employing the following:
⎯ a beam balance;
⎯ direct control of contact force;
⎯ skin indentation, and
⎯ a surround.
These tests should be performed during initial set-up of the apparatus, during periodic calibration, when the
apparatus is physically moved to a different location, and as required by the user.
For measurement systems employing a beam balance to impose a contact force between the stimulator probe
tip and the skin, the ability of the balance to impose the required force at the probe tip shall be established.
The ability of the balance beam to swing freely (i.e. without excess friction in the bearings) should first be
demonstrated when the stimulating probe is not in contact with the skin. For this test, the beam can first be
balanced (e.g. for a linear beam, positioned horizontally). For beams with a preset contact force (i.e. off
balance), a suitable mass shall be applied to bring the beam into balance. A test of excess friction can be
obtained by first loading, and then unloading, the beam with an off-balance mass provided to impose the
desired contact force. Under these conditions the beam should swing back to its initial equilibrium position
when the off-balance mass is removed. Failure of the beam to return to its initial position could result from
excess bearing friction. A measure of the error in application of the contact force would then be obtained by
applying additional masses to return the beam to its initial equilibrium position. This test should be performed
without a subject.
For example, the accuracy and repeatability of the contact force applied by the beam balance could be
obtained by allowing the probe tip to contact a suitable scale, and then repeatedly applying and removing the
off-balance mass provided to impose the desired contact force. A contact force of 0,15 N, which is
recommended for a 4 mm diameter probe, corresponds to an off-balance mass of 15 g. An accuracy of
± 0,09 N is given in 4.6.3 for this contact force.
For measurement systems that directly monitor or control the contact force, the accuracy and repeatability of
the contact force shall be established. This test should be performed without a subject.
For example, the accuracy and repeatability of the contact force could be obtained by applying a series of
masses to the probe tip, and observing the force indicated by the measurement system to be the desired
contact force. If the apparatus i
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 13091-1
Première édition
2001-05-15
AMENDEMENT 1
2010-05-15


Vibrations mécaniques — Seuils de
perception vibrotactile pour l'évaluation
des troubles neurologiques —
Partie 1:
Méthodes de mesure à la pulpe des
doigts
AMENDEMENT 1
Mechanical vibration — Vibrotactile perception thresholds for the
assessment of nerve dysfunction —
Part 1: Methods of measurement at the fingertips
AMENDMENT 1




Numéro de référence
ISO 13091-1:2001/Amd.1:2010(F)
©
ISO 2010

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ISO 13091-1:2001/Amd.1:2010(F)
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Publié en Suisse

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ISO 13091-1:2001/Amd.1:2010(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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
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.
L'Amendement 1 à l'ISO 13091-1:2001 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.

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ISO 13091-1:2001/Amd.1:2010(F)

Vibrations mécaniques — Seuils de perception vibrotactile pour
l'évaluation des troubles neurologiques —
Partie 1:
Méthodes de mesure à la pulpe des doigts
AMENDEMENT 1
Page 6, 4.2.3
Supprimer le deuxième alinéa.
Page 13, 4.10
Ajouter la phrase suivante à la fin du premier alinéa:
«L'Annexe A décrit les essais permettant de vérifier les performances de l'appareil de mesure de la
perception vibrotactile.»
Page 19, Article 7, lettre m)
Concerne la version anglaise uniquement.
Page 20
Ajouter l'Annexe A suivante avant la Bibliographie.

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ISO 13091-1:2001/Amd.1:2010(F)
Annexe A
(informative)

Essais permettant de vérifier les performances
de l'appareil de mesure de la perception vibrotactile
A.1 Introduction
La présente annexe décrit les essais permettant de vérifier les performances des appareils conçus pour
mesurer les seuils de perception vibrotactile (VPT, vibrotactile perception threshold). L'information recueillie
est destinée à aider l'utilisateur à répondre aux exigences énoncées en 4.10. Les essais décrits peuvent être
mis en œuvre sur le terrain, dans un cadre clinique ou en laboratoire. Il est recommandé de procéder à un
test d'autocontrôle de l'appareil de mesure des VPT chaque jour où il est utilisé.
Les essais décrits concernent, d'une part, les composants électriques et mécaniques du système de mesure,
et d'autre part, l'algorithme psychophysique employé dans le mode opératoire de mesure. Le système de
mesure et l'algorithme doivent être en conformité avec les dispositions de la présente partie de l'ISO 13091. Il
est recommandé de vérifier le bon fonctionnement de l'appareil avant de commencer les mesures de VPT,
lorsque l'appareil est déplacé ailleurs ou en fonction des exigences de l'utilisateur. Les essais décrits dans la
présente annexe et leur destination prévue sont récapitulés dans le Tableau A.1. Il convient de consigner les
résultats d'essai conjointement avec les résultats de mesure des VPT.
Tableau A.1 — Résumé des essais
Essais recommandés
Après
Essai Article
Réglage initial Étalonnage Avant/après
déplacement
de l'appareil périodique le mesurage
de l'appareil
Force de contact/
A.2 X X X —
compression de la peau
Vibrations de la ligne de
A.3 X — X —
base
Matériel A.4 — — X —
Algorithme A.5 — — X —
Contrôle du système A.6 X X X X

Le contrôle du système prévoit de n'utiliser que le système de mesure des VPT proprement dit, en mettant en
œuvre, de préférence, un test intégré d'«autocontrôle». Ce test porte uniquement sur les performances
électromécaniques de l'appareil. Les essais permettant de vérifier les performances des éléments du système
de mesure peuvent nécessiter du matériel de laboratoire supplémentaire.
Pour évaluer les résultats des essais décrits dans la présente annexe, il faut que la sensibilité et la réponse
en fréquence du capteur de vibrations et du dispositif de prétraitement des signaux, intégrés dans l'appareil
de mesure du VPT, aient fait l'objet d'un étalonnage dans des conditions de traçabilité par rapport à des
normes nationales, conformément à la présente partie de l'ISO 13091. Pour mesurer les VPT à toutes les
amplitudes et fréquences spécifiées dans la présente partie de l'ISO 13091, il est nécessaire d'utiliser un
capteur et un dispositif de prétraitement des signaux permettant d'enregistrer des niveaux d'accélération
–6 2 –3 2 2
compris entre 60 dB et 150 dB (réf. 10 m/s ) ou des accélérations comprises entre 10 m/s et 31,6 m/s ,
ainsi que des fréquences allant de 2,5 Hz à 200 Hz. Les appareils de mesure du VPT conçus pour fonctionner
sur une plage de fréquences moins large que celle spécifiée dans la présente partie de l'ISO 13091 peuvent
2 © ISO 2010 – Tous droits réservés

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ISO 13091-1:2001/Amd.1:2010(F)
nécessiter une plus petite gamme d'amplitudes, dont la limite inférieure est en rapport avec les VPT de
personnes saines à ces fréquences (voir l'ISO 13091-2). En outre, il convient que la réponse du capteur et du
dispositif de prétraitement soit dépourvue de signaux parasites d'une amplitude comparable aux signaux
obtenus lors des essais décrits dans la présente annexe. Les vibrations de la ligne de base de l'appareil
constituent une source primaire de signaux parasites qu'il convient de mesurer comme décrit en A.3 et de
prendre en compte lors de l'évaluation des résultats des essais ayant porté sur le matériel ou l'algorithme de
mesure.
Les instruments de laboratoire (tels que voltmètre, oscilloscope, analyseur de spectre) doivent avoir été
étalonnés conformément aux spécifications fournies par le fabricant.
A.2 Vérification de la force de contact ou de la compression de la peau
Concernant les systèmes de mesure, différents essais sont décrits, employant les éléments suivants:
⎯ un levier d'équilibrage;
⎯ un dispositif de contrôle direct de la force de contact;
⎯ un dispositif de compression de la peau;
⎯ un appui.
Il convient de réaliser ces essais pendant le réglage initial de l'appareil, au cours de l'étalonnage périodique,
lorsque l'appareil a été déplacé à un autre emplacement, et en fonction des exigences de l'utilisateur.
Pour les systèmes de mesure utilisant un levier d'équilibrage pour appliquer une force de contact entre la
pointe de la sonde de stimulation et la peau, il est nécessaire de vérifier l'aptitude du levier à appliquer la
force requise à la pointe de la sonde.
Il convient tout d'abord de mettre en évidence l'aptitude du levier d'équilibrage à osciller librement (c'est-à-dire
sans frottement excessif au niveau des paliers) lorsque la sonde de stimulation n'est pas en contact avec la
peau. Pour cet essai, le levier peut d'abord être placé en équilibre (par exemple positionné horizontalement
dans le cas d'un levier linéaire). Pour les leviers avec une force de contact préréglée (c'est-à-dire
déséquilibrée), il faut appliquer une masse appropriée pour amener le levier à l'équilibre. Un essai de
frottement excessif peut être réalisé tout d'abord en chargeant le levier avec la masse de déséquilibrage, puis
en le déchargeant, pour appliquer la force de contact voulue. Dans ces conditions, il convient que le levier
retrouve sa position initiale d'équilibre, en rebasculant suite au retrait de la masse de déséquilibrage.
L'incapacité du levier à retourner à sa position d'origine peut être due au frottement excessif des paliers. Pour
mesurer l'erreur d'application de la force de contact, il y a lieu d'appliquer des masses supplémentaires pour
faire revenir le levier à sa position initiale d'équilibre. Il convient de réaliser cet essai sans sujet.
À titre d'exemple, pour obtenir l'exactitude et la répétabilité de la force de contact appliquée par le levier
d'équilibrage, il y a lieu de laisser la pointe de la sonde entrer en contact avec une balance appropriée et
d'appliquer et de retirer de façon répétée la masse de déséquilibrage fournie pour appliquer la force de
contact voulue. Une force de contact de 0,15 N recommandée pour une sonde de 4 mm de diamètre
correspond à une masse de déséquilibrage de 15 g. Une tolérance de ± 0,09 N est associée à cette force de
contact en 4.6.3.
Pour les systèmes de mesure qui permettent de surveiller ou contrôler directement la force de contact,
l'exactitude et la répétabilité caractérisant cette dernière doivent être établies. Il convient de réaliser cet essai
sans sujet.
À titre d'exemple, pour obtenir l'exactitude et la répétabilité de la force de contact, on peut appliquer une série
de masses à la pointe de la sonde et observer quelle force est désignée par le système de mesure comme
étant la force de contact souhaitable. Si l'appareil fournit une force de cont
...