ISO 13091-2:2003
(Main)Mechanical vibration - Vibrotactile perception thresholds for the assessment of nerve dysfunction - Part 2: Analysis and interpretation of measurements at the fingertips
Mechanical vibration - Vibrotactile perception thresholds for the assessment of nerve dysfunction - Part 2: Analysis and interpretation of measurements at the fingertips
ISO 13091-2:2003 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. ISO 13091-2:2003 is applicable to vibrotactile perception thresholds determined at the fingertips according to the provisions of 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.
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
L'ISO 13091-2:2003 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. L'ISO 13091-2:2003 est applicable aux seuils de perception vibrotactile déterminés à la pulpe des doigts conformément aux dispositions de 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 dans l'Annexe A. L'annexe B traite des implications des changements de seuils de perception vibrotactile observés.
General Information
Relations
Frequently Asked Questions
ISO 13091-2:2003 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Mechanical vibration - Vibrotactile perception thresholds for the assessment of nerve dysfunction - Part 2: Analysis and interpretation of measurements at the fingertips". This standard covers: ISO 13091-2:2003 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. ISO 13091-2:2003 is applicable to vibrotactile perception thresholds determined at the fingertips according to the provisions of 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.
ISO 13091-2:2003 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. ISO 13091-2:2003 is applicable to vibrotactile perception thresholds determined at the fingertips according to the provisions of 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.
ISO 13091-2:2003 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 13.160 - Vibration and shock with respect to human beings. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
ISO 13091-2:2003 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to ISO 13091-2:2021. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13091-2
First edition
2003-08-01
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 2003
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Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope. 1
2 Normative references. 1
3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms. 1
4 Treatment of vibrotactile perception thresholds .5
5 Calculation of threshold shift . 6
6 Interpretation of vibrotactile perception thresholds and threshold shifts. 9
Annex A (informative) Vibrotactile perception thresholds for healthy persons . 12
Annex B (informative) Implications of changes in vibration perception thresholds. 18
Bibliography . 22
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.
ISO 13091-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 108, Mechanical vibration and shock,
Subcommittee SC 4, Human exposure to mechanical vibration and shock.
ISO 13091 consists of the following parts, under the general title Mechanical vibration — Vibrotactile
perception thresholds for the assessment of nerve dysfunction:
Part 1: Methods of measurement at the fingertips
Part 2: Analysis and interpretation of measurements at the fingertips
iv © ISO 2003 — 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 part of ISO 13091 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.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 13091-2:2003(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 part of ISO 13091 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 part of ISO 13091 is applicable to vibrotactile perception thresholds determined at the fingertips
according to the provisions of 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.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application 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, Vibration and shock — Vocabulary
ISO 5805, Mechanical vibration and shock — Human exposure — Vocabulary
ISO 13091-1:2001, 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
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 2041, ISO 5805 and ISO 13091-1,
together with the following, apply.
3.1.1
equivalent frequency
frequency selected as representing the measurement frequency when frequency is changed with time during
the measurement of vibrotactile perception
3.1.2
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 is not exposed to a neurotoxic agent or to vibration
3.1.3
population group
group of persons defined by one or more common factors
EXAMPLE Common factors can be geography, age, sex, diet or occupation.
3.1.4
mechanoreceptor
nerve ending specialized for transforming mechanical deformation of the skin into nerve impulses
3.1.5
mechanoreceptor-specific vibrotactile perception threshold
receptor-specific vibrotactile perception threshold
vibrotactile perception threshold at which the stimulus is mediated by one population of mechanoreceptors at
the point of stimulation
3.1.6
vibrotactile perception threshold
skin surface acceleration level at which there is a 50 % positive response rate for detecting a pure-tone
oscillatory stimulus in the psychometric function
3.1.7
baseline vibrotactile perception threshold
initial vibrotactile perception threshold used for the comparison of results
3.1.8
reference vibrotactile perception threshold
value of the vibrotactile perception threshold for healthy persons
3.1.9
threshold shift
change in vibrotactile perception threshold from a previously established baseline value that persists over time
3.1.10
reference threshold shift
persistent shift in threshold from the corresponding reference vibrotactile perception threshold recorded at the
same frequency, or equivalent frequency
3.1.11
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
3.1.12
psychophysical algorithm
measurement procedure in which physical stimuli are presented to a subject to elicit a predetermined sensory
response, such as perceiving the presence or character of an externally applied skin motion
3.1.13
up-down algorithm
psychophysical measurement procedure in which two limiting thresholds (ascending and descending) are
determined by presenting to a subject a sequence of short-duration stimuli, each of constant but different
intensity
NOTE This procedure commonly involves applying a sequence of stimuli with successively increasing intensity to the
skin until the subject signals that the stimulus has been detected (ascending threshold). Successive stimuli are then
decreased in intensity until the subject signals that the stimulus can no longer be felt (descending threshold).
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3.1.14
von Békésy algorithm
psychophysical measurement procedure in which a continuous stimulus with changing intensity, often
accompanied by a change in frequency with time (gliding tone), is used to determine sequentially ascending
and descending thresholds
3.1.15
predictive value
prediction of the risk of disease, or symptoms, from the results of an objective test of some human property or
function
3.1.16
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
3.1.17
negative predictive value
fraction (or percentage) of a population group in whom the absence of disease, or symptoms, can be correctly
predicted from the negative result of an objective test
3.1.18
association
statistical measure of the chance of one human property or function observed in a person co-existing with the
presence of a second property or function
3.1.19
psychometric function
function expressing the relationship between the proportion, or percentage, of positive responses indicating a
stimulus has been detected by a subject and a physical measure of the magnitude of the stimulus
3.1.20
sensibility index
ratio of the observed difference in threshold from a baseline of 150 dB to that of healthy persons of the same
age from the same baseline, summed for each measurement frequency, or equivalent frequency
NOTE An increase in vibrotactile perception threshold, which is associated with a reduction in acuity, will result in a
decrease in the sensibility index from the value of unity for healthy persons.
3.1.21
tactogram
graphical representation of threshold shifts as a function of frequency
3.1.22
probe
means by which external motional and oscillatory stimuli are coupled to the skin surface
3.1.23
surround
static, rigid, flat surface on which a fingertip rests, containing a hole through which a probe may contact the
skin surface
3.2 Symbols and abbreviated terms
The following symbols and abbreviated terms are used in this part of ISO 13091:
FAI fast-adapting, type 1 mechanoreceptors
FAII fast-adapting, type 2 mechanoreceptors
N number of subjects
N number of fingers
F
p probability
SAI slow-adapting, type 1 mechanoreceptors
s(f ) Gaussian distribution parameter for T(f ) at frequency f
j j ref j
T(f ) baseline vibrotactile perception threshold at frequency f
j base j
T(f ) ith vibrotactile perception threshold at frequency f
j i j
T(f ) mean vibrotactile perception threshold at frequency f
j M j
T(f ) observed vibrotactile perception threshold at frequency f
j obs j
T(f ) reference vibrotactile perception threshold at frequency f
j ref j
T(f ) mean reference vibrotactile perception threshold at frequency f
j ref,M j
V test/retest variability
VPT vibrotactile perception threshold
∆T(f ) reference threshold shift at frequency f
j ref j
∆T(f ) ith reference threshold shift at frequency f
j ref,i j
∆T(f ) mean reference threshold shift at frequency f
j ref,M j
∆T(f ) relative threshold shift at frequency f
j rel j
∆T(f ) ith relative threshold shift at frequency f
j rel,i j
∆T(f ) mean relative threshold shift at frequency f
j rel,M j
−6 2
NOTE Symbols using an upper case T refer to thresholds expressed in decibels (ref. 10 m/s ). The equivalent
threshold expressed in metres per second squared is given by the lower case symbol t.
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4 Treatment of vibrotactile perception thresholds
4.1 General
The information required for the reporting, analysis and interpretation of VPTs determined in accordance with
the provisions of ISO 13091-1 is specified in ISO 13091-1:2001, Clause 7. A subject's VPTs are commonly
measured on a single occasion. In order to be interpretable, the expected variability in the VPTs if the
measurement were to be repeated on an another occasion (e.g. a different day) must be known.
Two situations are considered in this part of ISO 13091. If the VPT of a subject is determined repeatedly at the
same fingertip over a period of several days, then the test/retest variability applicable to the mean value of the
observed VPTs, expressed in decibels, shall be the standard deviation calculated from the observed VPTs
when expressed in decibels. Alternatively, in circumstances in which it is not possible to calculate a
meaningful standard deviation from the measurements performed (e.g. when only a single measurement is
made of a subject’s VPT), then the test/retest variability of the observed VPT shall be estimated for the
measurement method employed. The estimate shall be based on repeated measurements conducted on
healthy persons using the same measurement method.
4.2 Mean value of repeated measurements
If the VPT at a given stimulation frequency or equivalent frequency, f , is determined repeatedly at a fingertip
j
according to the provisions of ISO 13091-1, then the mean value of the VPT shall be calculated as the mean
−6 2
of the observed VPTs expressed in decibels (ref. 10 m/s ), i.e. as
n
Tf = Tf (1)
() ()
jj∑
M i
n
i = 1
−6 2
where T(f ) and T(f ) are expressed in decibels (ref. 10 m/s ).
j i j M
−6 2
NOTE The mean VPT calculated from the arithmetic mean of observed VPTs expressed in decibels (ref. 10 m/s ),
as in Equation (1), is equivalent to the geometrical mean of the observed VPTs expressed in metres per second squared.
4.3 Test/retest variability of threshold measurements
If the VPT is repeatedly determined at the same fingertip of a subject on separate occasions (e.g. on different
days), then the intra-individual test/retest variability in threshold shall be calculated for this subject. The
test/retest variability, V, shall be expressed in decibels as one standard deviation from the mean value of the
VPTs, expressed in decibels, as determined by repeated measurements. If the VPTs, T(f ) , found by repeated
j i
measurements at a given stimulation frequency or equivalent frequency, f , are expressed in decibels (ref.
j
−6 2
10 m/s ), then:
1/ 2
n
VT=−fTf (2)
() ()
jj
∑ ( )
i M
n −1
i = 1
−6 2
where T(f ) is the mean of n repeated measurements expressed in decibels (ref. 10 m/s ).
j M
Under circumstances in which it is not possible to calculate a meaningful standard deviation for a subject (e.g.
when only a single measurement is made of a subject’s VPT), then the test/retest variability of the observed
VPT shall be estimated for the measurement method used. The estimate shall be derived from the standard
deviation of VPTs determined at the fingertip of a healthy person using the same measurement method. The
standard deviation shall be based on at least 10 measurements of VPT performed on separate occasions (e.g.
10 different days). The measurements shall be performed in accordance with the provisions of ISO 13091-1,
and the standard deviation, expressed in decibels, shall be calculated from the observed VPTs expressed in
decibels using Equation (2). The arithmetic mean of the standard deviations recorded from three or more
healthy persons at a given frequency, or equivalent frequency, shall be used as the estimate for the
intra-individual test/retest variability at that frequency, or equivalent frequency.
Normal hormonal changes during the menstrual cycle induce changes of up to 20 dB in the FAII receptor
thresholds of females. When estimating the test/retest variability for the FAII thresholds of females, that is, for
VPTs at measurement frequencies of 100 Hz, 125 Hz and 160 Hz, this tendency for the threshold to cycle
should be taken into account. The threshold changes occur several days before and after ovulation.
4.4 Treatment of unresolved errors
Under some circumstances, the examiner may believe that unresolved errors have occurred during threshold
measurements. Also, errors may have been introduced by conducting measurements on a defective skin site
as described in ISO 13091-1.
In these situations, analysis and interpretation of VPTs using the methods and procedures contained in this
part of ISO 13091 are only possible if additional information is obtained. A second set of measurements shall
be performed according to the provisions of ISO 13091-1 if it is believed that more reliable VPTs may be
obtained. The second set of VPTs shall be treated as described in this part of ISO 13091.
NOTE If, at a single measurement site, the VPTs are determined at two or more frequencies, or equivalent
frequencies, mediated by the same mechanoreceptor population, then the consistency of the threshold shifts calculated
according to the provisions of 5.6 may be examined to confirm the presence of errors.
4.5 Treatment of suspected increase in test/retest variability
Under some circumstances, the examiner may believe that the test/retest variability applicable to the
measurement method is not applicable to a subject. The opinion may be based on the lack of consistency in
determining ascending and descending thresholds as described in ISO 13091-1:2001, 6.3, or on other
information.
In these situations, analysis and interpretation of VPTs using the methods and procedures contained in this
part of ISO 13091 are only possible if the variability applicable to the subject is established. A subject-specific
test/retest variability is established by conducting repeated threshold measurements on the subject according
to the provisions of 4.3.
5 Calculation of threshold shift
5.1 General
The interpretation of VPTs is facilitated by calculation of the change in observed threshold from a predefined
value. The calculation of threshold shift shall be performed for each frequency, or equivalent frequency, and
fingertip at which VPTs have been obtained according to provisions of Clause 4.
5.2 Relative threshold shift
The relative threshold shift shall be calculated as the difference between two VPT values expressed in
−6 2
decibels (ref. 10 m/s ), or the ratio of the two VPT values expressed in metres per second squared, one
being the observed VPT and the other a baseline VPT. The two VPTs shall be obtained from the same
fingertip of a subject using the same measurement method, and measurement frequency or equivalent
frequency. The relative threshold shift, ∆T(f ) , at the jth frequency f shall be expressed in decibels, and
j rel j
calculated at each measurement frequency, or equivalent frequency, as
∆=Tf Tf −Tf (3)
() ( ) ( )
jj j
rel obs base
where the observed VPT at the jth frequency, T(f ) , and the baseline VPT at the same frequency, or
j obs
−6 2
equivalent frequency, T(f ) , are expressed in decibels (ref. 10 m/s ).
j base
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The equivalent expression for the relative threshold shift calculated from thresholds expressed in metres per
second squared is:
∆=T f 20 lg tf tf (4)
() ()()
jj j
relobs base
NOTE Calculation of relative threshold shifts facilitates the identification of patterns of change in tactile acuity
affecting an individual. Determining relative threshold shifts has proved beneficial in situations in which a known
pathological, or repair, process is followed in an individual over a period of time. Under these circumstances, the baseline
VPT is usually the original VPT recorded on the subject.
5.3 Reference threshold shift
The reference threshold shift shall be calculated as the difference between the observed and reference VPT
−6 2
values when both are expressed in decibels (ref. 10 m/s ), or the ratio of the two VPT values expressed in
metres per second squared. The reference threshold shift, ∆T(f ) , at the jth frequency f shall be expressed
j ref j
in decibels, and calculated at each measurement frequency, or equivalent frequency, as
∆=Tf Tf −Tf (5)
() () ()
jj j
ref obs ref
where the observed VPT at the jth frequency, T(f ) , and the reference VPT at the same frequency, or
j obs
−6 2
equivalent frequency, T(f ) , are expressed in decibels (ref. 10 m/s ).
j ref
The equivalent expression for the reference threshold shift calculated from thresholds expressed in metres per
second squared is
∆=Tf 20 lgt f t f (6)
() ()()
jj j
ref obs ref
NOTE Calculation of reference threshold shifts facilitates the identification of patterns of tactile abnormality that are
interpretable in terms of changes in mechanoreceptor or nerve function. An association has been found between
reference threshold shifts and symptom reports. Reference threshold shifts may be associated with neuropathies affecting
the upper extremities.
5.4 Mean value of threshold shift
If the threshold shift for a given stimulation frequency, or equivalent frequency, is determined repeatedly at a
fingertip under circumstances in which it is not expected to change, then the arithmetic mean value of the
relative, or reference, threshold shift shall be calculated from the threshold shifts expressed in decibels. The
mean relative threshold shift at frequency f , expressed in decibels, is
j
n
∆=Tf ∆Tf (7)
() ()
jj∑
rel,M rel,i
n
i = 1
and the mean reference threshold shift at frequency f , expressed in decibels, is
j
n
(8)
∆=Tf ∆Tf
() ()
jj∑
ref,M ref,i
n
i = 1
5.5 Tactogram
A tactogram shall consist of a logarithmic plot of frequency, or equivalent frequency, on the abscissa and
threshold shift expressed in decibels on the ordinate, as shown in Figure 1. The threshold shift may range
from −20 dB to 60 dB. The frequency ranges in which thresholds are mediated by different mechanoreceptor
populations may be indicated.
NOTE 1 The frequency ranges at which VPTs determined according to the provisions of ISO 13091-1 are mediated by
the SAI, FAI or FAII mechanoreceptor populations are listed in ISO 13091-1:2001, Table 3.
A tactogram may be constructed for individual fingers, hands, subjects, or groups of subjects, and the
applicable values of the relative, or reference, threshold shifts shall be plotted as ordinates. Values at different
frequencies, or equivalent frequencies, for individual fingers, hands, subjects, or groups of subjects, as
applicable, may be connected by lines.
If the tactogram is for one or both hands of an individual, the threshold shifts for individual fingers shall be
identified by different symbols. Thresholds shifts for fingers on the right hand should be indicated by circles,
and for fingers on the left hand by squares.
NOTE 2 It may be convenient to indicate the finger by a number within the symbol for the hand, or by different coloured
symbols. Fingers are numbered as follows:
digit 1, index finger;
digit 2, middle finger;
digit 3, ring finger;
digit 4, little finger;
digit 5, thumb.
Figure 1 — Tactogram
5.6 Consistency of threshold shifts
If VPTs have been determined at a single measurement site at more than one frequency, or equivalent
frequency, mediated by a given mechanoreceptor population according to the provisions of ISO 13091-1, then
the consistency of the relative, or reference, threshold shifts may be examined. The consistency is expressed
by the difference in decibels between the relative or reference threshold shifts for frequencies, or equivalent
frequencies, at which VPTs were mediated by a single mechanoreceptor population (see ISO 13091-1:2001,
Table 3).
8 © ISO 2003 — All rights reserved
The consistency may be degraded in situations in which VPTs outside the range of expected values for
healthy persons defined in 6.5 are found in only one mechanoreceptor population at the measurement site.
Under these circumstances, it is possible for thresholds at some frequencies normally mediated by this
population to be mediated by another receptor population with VPTs within the limits of expected values for
healthy persons.
NOTE Calculation of the consistency between mechanoreceptor-specific threshold shifts determined according to the
provisions of ISO 13091-1 facilitates the identification of errors in subject performance. Thresholds shifts mediated by the
same receptor population that are error free will be identical.
5.7 Mean mechanoreceptor population threshold shift
If VPTs have been determined at a single measurement site at more than one frequency, or equivalent
frequency, mediated by a given mechanoreceptor population according to the provisions of ISO 13091-1, then
the relative or reference threshold shift may be expressed in terms of the mean mechanoreceptor population
threshold shift. The mean mechanoreceptor population threshold shift is the arithmetic mean of the relative or
reference threshold shifts expressed in decibels for all frequencies, or equivalent frequencies, at which the
VPTs were mediated by a single mechanoreceptor population. The allowed measurement frequencies are
given in ISO 13091-1:2001, Table 3. The mean mechanoreceptor population threshold shift shall be
expressed in decibels.
The mean relative threshold shift for a given mechanoreceptor population, ∆T(f ) , is
j rel,M
m
∆=Tf ∆Tf (9)
() ()
jj∑
rel,M rel
m
j = 1
where the summation is over the m frequencies, or equivalent frequencies, at which the threshold is mediated
by the same receptor population.
The mean reference threshold shift for a given mechanoreceptor population, ∆T(f ) , is
j ref,M
m
∆=Tf ∆Tf (10)
()jj()
∑
ref,M ref
m
j = 1
where the summation is over the m frequencies, or equivalent frequencies, at which the threshold is mediated
by the same receptor population.
The procedure should be applied with caution to situations in which VPTs outside the range of expected
values for healthy persons defined in 6.5 are found in only one mechanoreceptor population at the
measurement site. Under these circumstances, it is possible for thresholds at some frequencies normally
mediated by this population to be mediated by another receptor population with VPTs within the limits of
expected values for healthy persons.
NOTE Calculation of the mean mechanoreceptor-specific threshold shift facilitates the identification of small changes
in mechanoreceptor, and hence tactile, acuity.
6 Interpretation of vibrotactile perception thresholds and threshold shifts
6.1 General
Values of VPTs and threshold shifts at the fingertips provide information related to peripheral sensory nerve
function in the finger, hand and arm of the limb under investigation. The magnitude of changes in threshold
may be reported in one or more of the following ways indicated in 6.2 to 6.5.
6.2 Measurement error and statistical significance of observed VPTs
If the VPT at a fingertip is determined repeatedly according to the provisions of ISO 13091-1, then the
measurement error applicable to the mean value of the observed VPTs, expressed in decibels, shall be the
standard deviation calculated according to Equation (2) from the observed VPTs expressed in decibels.
Under circumstances in which it is not possible to calculate a meaningful standard deviation (e.g. if the VPT at
a fingertip is determined only on one occasion), then the measurement error assumed applicable to the
observed VPT shall be the test/retest variability estimated for the measurement method according to the
provisions of 4.3. This shall be expressed in decibels as the standard deviation applicable to the observed
VPT, and should be used for statistical analyses.
6.3 Measurement error and statistical significance of relative threshold shifts
If the relative threshold shift at a fingertip is determined repeatedly, then the measurement error applicable to
the mean value of the relative threshold shifts shall be the standard deviation, expressed in decibels,
calculated from the observed relative threshold shifts expressed in decibels.
If the relative threshold shift at a fingertip is determined only once, that is, from two VPT values, then the
measurement error applicable to the observed value of relative threshold shift shall be 1,414 times the
test/retest variability estimated for the measurement method according to the provisions of 4.3. This shall be
expressed in decibels as the standard deviation applicable to the observed relative threshold shift, and should
be used for statistical analyses.
6.4 Vibrotactile perception thresholds for healthy persons
It is often required to compare the VPTs observed at the fingertips of one person with those of a reference
population group consisting of healthy persons. Values of VPTs for healthy persons at age 30 years are
−6 2
provided in Annex A in decibels (ref. 10 m/s ), and in metres per second squared. The values are expressed
in terms of the 2,5, 15, 50 (mean value), 85 and 97,5 percentiles of the population group for each stimulation
frequency, or equivalent frequency, specified in ISO 13091-1. The thresholds approximate a Gaussian
distribution when expressed in decibels.
The values in Annex A may be used for the interpretation of VPTs determined according to the provisions of
ISO 13091-1. The 50 percentile values shall be used as the reference thresholds for the calculation and
interpretation of reference threshold shifts, for example for the term T(f ) in Equation (5), and for t(f ) in
j ref j ref
Equation (6).
NOTE 1 The mean VPTs of healthy persons increase with age by approximately 0,03 dB per year at frequencies
mediated by SAI receptors, 0,08 dB per year at frequencies mediated by FAI receptors, and from 0,25 dB per year to
0,35 dB per year at frequencies mediated by FAII receptors.
NOTE 2 For epidemiological studies, the VPTs used for the reference population group may be derived from a control
group.
6.5 Deviations from the VPTs of healthy persons
Deviations from the VPTs of healthy persons, and reference threshold shifts, shall be assessed in terms of the
probability of the observed deviation from the mean value for healthy persons. The measurement errors
associated with observed VPTs are determined according to the provisions of 6.2. There is no measurement
error associated with the mean reference vibrotactile perception thresholds specified for healthy persons.
The 2,5 and 97,5 percentile threshold values for healthy persons given in Annex A may be taken as the upper
and lower limits for the expected values to be obtained on an individual using a measurement method
complying with the provisions of ISO 13091-1. Observed values of VPTs less than those experienced by
2,5 %, or greater than those experienced by 97,5 %, of healthy persons should be considered to be outside
the range of expected values. Equivalently, observed values of reference threshold shift in excess of the
reference threshold shift experienced by 2,5 % or 97,5 % of healthy persons should be considered to be
outside the range of expected values.
10 © ISO 2003 — All rights reserved
NOTE For an individual, the probability of a given deviation in the threshold from the mean value for healthy persons,
or reference threshold shift, does not necessarily correspond to a positive, or negative, predictive value for a symptom,
disturbance or disorder believed to be associated with peripheral sensory nerve dysfunction.
6.6 Physiological and clinical implications of changes in VPTs
The physiological, functional and clinical implications of threshold shifts are described in Annex B.
Vibrotactile perception may be used as an objective test for the detection of peripheral neuropathies, either
generalized or focal, arising from disease and from exposure to neurotoxic chemical and physical agents.
When VPTs are determined at several stimulation frequencies, or equivalent frequencies, calculating the
sensibility index or plotting a tactogram may prove beneficial in the interpretation of the results. A repeated
measurement of the relative threshold shift may prove beneficial in situations in which a pathological or
recovery process is followed over time.
Changes in VPTs, and reference threshold shifts, may be expected to influence specific aspects of tactile
function, and may reflect underlying disease. Reference threshold shifts recorded at different frequencies, or
equivalent frequencies, are found to possess distinctive patterns when plotted as tactograms. Examples are
given in Annex B.
Annex A
(informative)
Vibrotactile perception thresholds for healthy persons
Several studies of the VPTs of healthy persons have used test methods essentially in agreement with the
provisions of ISO 13091-1; they are listed in Table A.1. As all studies were completed before publication of
this part of ISO 13091, there are minor departures from the requirements of ISO 13091 that are identified in
the footnotes to Table A.1.
The sources of the threshold values are identified in the left-hand column of Table A.1. The reported probe
diameter and surround diameter, if used, are listed in columns 2 and 3. The skin indentation was measured
and controlled directly in the study published as reference [25]. The static skin indentation listed for the other
studies has been estimated from the measured probe contact force and, where appropriate, the probe and
surround contact forces (column 4). All studies in Table A.1 employed a controlled skin-stimulator contact
force and, in addition, a controlled skin-surround contact force when a surround was used. The
psychophysical algorithm type is also identified in Table A.1, as are the sex (male M, and female F) of the
subjects, the number of persons studied, N, and the mean age for which the VPTs were reported.
A brief description is provided of the human population group(s) from which the VPTs were obtained. The
medical screening of subjects for signs, symptoms and history of peripheral neurological disease, or of
exposure to neurotoxic agents or to hand-arm vibration, is also reported when performed. The VPTs reported
in all studies are for healthy persons.
Values for the VPTs of healthy males, and females, applicable to thresholds determined according to the
−6 2
provisions of ISO 13091, are given in Table A.2 in decibels (ref. 10 m/s ), and Table A.3 in metres per
second squared. The values are expressed in terms of the 2,5, 15, 50 (mean value), 85 and 97,5 percentiles
of the population group for each stimulation frequency, or equivalent frequency, specified in Table 1 of
ISO 13091-1:2001. The thresholds approximate a Gaussian distribution when expressed in decibels.
Thresholds for percentiles other than the mean may be estimated for VPTs expressed in decibels
−6 2
(ref. 10 m/s ) at a given frequency, or equivalent frequency, f , from the expression
j
−−Tf() Tf() 2s f
() ()
1 jjref ref,M ( j )
pT()f = e (A.1)
()
j ref
2(π ⋅sf)
j
where the values for the mean reference VPT, T(f ) , and s(f ) are given in Tables A.2 and A.4, respectively.
j
ref,M j
The VPTs in Table A.2 are weighted values constructed from the data sets listed in Table A.1, adjusted to a
mean age of 30 years. The total number of fingers from which the thresholds are calculated, N , is shown for
F
each stimulation frequency, or equivalent frequency. The weighting of each data set is given by the number of
fingers at the stimulation frequency, or equivalent frequency, under consideration. The VPTs are derived from
thresholds obtained on digits 2 and 3 (see Note 2 in 5.5), and digit 5 if there was no significant difference
observed between thresholds mediated by the median and ulnar nerves.
NOTE Small differences in VPTs can occur from using alternate measurement methods specified in ISO 13091-1.
The residual, unexplained difference between the mean VPTs for each study listed in Table A.1 and the 50 percentile
values in Table A.2 is typically less than 2 dB. In some studies, an increase in VPT (i.e. reduction in acuity) has been
observed in fingers innervated by the ulnar nerve.
Normal hormonal changes during the menstrual cycle influence the VPTs of females, particularly at
frequencies mediated by the FAII receptors (i.e. 100 Hz, 125 Hz and 160 Hz). This may explain the increased
values of s(f ) for females compared to those for males in Table A.4.
j
The mean VPTs of healthy persons increase with age by approximately 0,03 dB per year at frequencies
mediated by SAI receptors, 0,08 dB per year at frequencies mediated by FAI receptors, and from 0,25 dB per
12 © ISO 2003 — All rights reserved
year to 0,35 dB per year at frequencies mediated by FAII receptors. The effect of ageing at thresholds
mediated by the FAII receptors appears to depend on the measurement frequency, with the mean VPTs
measured at 100 Hz tending to increase less with age than those at 160 Hz. The mean VPTs for healthy
persons at ages other than 30 years may be estimated from this information. For an individual, the change in
threshold with age may deviate significantly from that of the mean VPT for healthy persons, and so should not
be estimated from this information.
The 50 percentile values in Tables A.2 and A.3 are to be used as reference thresholds for the calculation and
interpretation of reference threshold shifts. Thus values for the term T(f ) in Equation (5), and for t(f ) in
j ref j ref
Equation (6), are given by the 50 percentile values in Tables A.2 and A.3, respectively.
14 © ISO 2003 — All rights reserved
Table A.1 — Sources of VPTs for healthy persons determined using methods close to those in ISO 13091-1
Probe Skin
Source Surround Algorithm Subjects
diameter indentation
Number of
mm mm mm Sex Mean age Population description
subjects
male, M
female, F N years
a b
Reference [4] 6 10 2,8 von Békésy M 10 30,1 Manual workers, medically screened
a b
Reference [4] 6 10 2,8 von Békésy F 15 32,3 Manual workers, medically screened
Caucasian and Asian professional and manual
b
Reference [5] 3 none 0,9 up-down M 38 40,8
workers, medically screened
b
Reference [24] 6 10 2,8 von Békésy M 29 36 Manual workers
c
Reference [25] 6 none 1,0 von Békésy M, F 11 ≈ 25 Students and professional workers
a b
Reference [29] 6 10 2,8 von Békésy M 9 28,8 Professional workers
Professional and manual workers, medically
b d
Reference [36] 6 10 2,8 von Békésy M 165 40
screened
Professional and manual workers, medically
b d
Reference [36] 6 10 2,8 von Békésy F 126 40
screened
a
The VPT was calculated from a linear measure of ascending and descending thresholds, which introduces a bias in the VPT (an apparent elevation of VPT by typically 1,5 dB, see
reference [36]).
b
Skin indentation estimated from contact force (after references [23] and [33]).
c
A rate of change of stimulus amplitude with time in excess of 3 dB/s was used at frequencies above 50 Hz, which may introduce an error in VPT (usually an apparent elevation of VPT).
d
A rate of change of stimulus amplitude with time in excess of 3 dB/s was used, which may introduce an error in VPT (usually an apparent elevation of VPT.)
−6 2
Table A.2 — Vibrotactile perception thresholds for healthy persons expressed in decibels (ref. 10 m/s )
Age Frequency
years Hz
3,15 4 5 20 25 31,5 100 125 160
Males 2,5 percentile 30 63,8 67,0 71,3 82,0 84,8 89,0 97,7 94,0 97,3
15 percentile 30 69,0 72,0 76,0 86,8 89,5 94,3 102,8 100,5 102,3
50 percentile 30 75,0 77,5 81,5 92,3 95,0 100,3 108,5 107,8 108,0
85 percentile 30 81,0 83,0 87,0 97,8 100,5 106,3 114,3 115,0 113,8
97,5 percentile 30 86,3 88,0 91,8 102,5 105,3 111,5 119,3 121,5 118,8
Number of fingers
used in the 11 110 110 159 11 382 110 283 110
estimate, N
F
Females 2,5 percentile 30 80,8 88,3 92,3
15 percentile 30 87,3 94,8 100,8
50 percentile 30 94,8 101,8 110,0
85 percentile 30 102,3 108,8 119,3
97,5 percentile 30 109,0 115,3 127,5
Number of fingers
used in the 60 186 186
estimate, N
F
16 © ISO 2003 — All rights reserved
Table A.3 — Vibrotactile perception thresholds for healthy persons expressed in metres per second squared
Age Frequency
years Hz
3,15 4 5 20 25 31,5 100 125 160
Males 2,5 percentile 30 0,001 5 0,002 2 0,003 7 0,013 0,017 0,028 0,077 0,050
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 13091-2
Première édition
2003-08-01
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 2003
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E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2003 — 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
4 Traitement des seuils de perception vibrotactile .5
5 Calcul du décalage de seuil . 6
6 Interprétation des seuils de perception vibrotactile et des changements de seuil . 10
Annexe A (informative) Seuils de perception vibrotactile d’individus sains . 12
Annexe B (informative) Implications des changements de seuils de perception des vibrations . 18
Bibliographie . 23
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'ISO 13091-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 108, Vibrations et chocs mécaniques,
sous-comité SC 4, Exposition des individus aux vibrations et chocs mécaniques.
Partie 1: Méthodes de mesure à la pulpe des doigts
Partie 2: Analyse et interprétation des mesures obtenues à la pulpe des doigts
iv © ISO 2003 — 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.
La présente partie de l’ISO 13091 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.
NORME INTERNATIONALE ISO 13091-2:2003(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
La présente partie de l’ISO 13091 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.
La présente partie de l’ISO 13091 est applicable aux seuils de perception vibrotactile déterminés à la pulpe
des doigts conformément aux dispositions de 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 dans l’Annexe A.
L’annexe B traite des implications des changements de seuils de perception vibrotactile observés.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour 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).
ISO 2041, Vibrations et chocs — Vocabulaire
ISO 5805, Vibrations et chocs mécaniques — Exposition de l'individu — Vocabulaire
ISO 13091-1:2001, 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
3.1 Termes et définitions
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.
3.1.1
fréquence équivalente
fréquence sélectionnée comme représentative de la «fréquence» de mesure lorsque la fréquence varie en
fonction du temps au cours de la mesure de la perception vibrotactile
3.1.2
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’est exposé à aucun agent neurotoxique, ni à
aucune vibration
3.1.3
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.
3.1.4
mécanorécepteur
terminaison nerveuse spécialisée dans la transformation des déformations mécaniques de la peau en
impulsions nerveuses
3.1.5
seuil de perception vibrotactile spécifique d’un mécanorécepteur
seuil de perception vibrotactile spécifique d’un récepteur
seuil de perception vibrotactile auquel le stimulus est perçu par une seule population de mécanorécepteurs au
point de stimulation
3.1.6
seuil de perception vibrotactile
niveau d’accélération à la surface de la peau pour lequel on obtient un taux de réponses positives de 50 % de
détection d’un stimulus oscillatoire de fréquence pure, selon la fonction psychométrique
3.1.7
seuil de perception vibrotactile de base
seuil de perception vibrotactile initial utilisé pour la comparaison des résultats
3.1.8
seuil de perception vibrotactile de référence
valeur du seuil de perception vibrotactile chez des personnes saines
3.1.9
décalage de seuil
écart de seuil de perception vibrotactile à partir d’une valeur de base précédemment établie, persistant dans
le temps
3.1.10
déplacement du seuil par rapport à la référence
écart persistant du seuil de perception à partir du seuil de perception vibrotactile de référence correspondant
enregistré à la même fréquence, ou fréquence équivalente
3.1.11
décalage relatif de seuil
changement persistant du seuil de perception à partir de la valeur correspondante précédemment enregistrée
chez le même individu à la pulpe du même doigt et à la même fréquence, ou fréquence équivalente, en
utilisant la même méthode de mesure
3.1.12
algorithme psychophysique
mode opératoire de mesure au cours duquel des stimuli physiques sont présentés à un sujet pour déclencher
une réponse sensorielle prédéterminée, telle que la perception de la présence ou de la nature d’un
mouvement de la peau induit à partir de l’extérieur
2 © ISO 2003 — Tous droits réservés
3.1.13
algorithme par paliers
mode opératoire de mesure psychophysique suivant lequel deux seuils limites (ascendant et descendant)
sont déterminés en présentant à un sujet une séquence de stimuli de courte durée, chacun d’intensité
constante mais différente
NOTE Ce mode opératoire implique généralement l’application d’une séquence de stimuli successifs d’intensité
croissante à la peau jusqu’à ce que le sujet signale que le stimulus a été détecté (seuil ascendant). L’intensité des stimuli
successifs est ensuite diminuée jusqu’à ce que le sujet signale que le stimulus ne peut plus être ressenti (seuil
descendant).
3.1.14
algorithme de von Békésy
mode opératoire de mesure psychophysique suivant lequel un stimulus continu d’intensité variable, souvent
accompagné d’une variation de fréquence avec le temps (stimulus à fréquence glissante), est utilisé pour
déterminer de manière séquentielle les seuils ascendants et descendants
3.1.15
valeur prédictive
prédiction du risque d’apparition d’une maladie ou de symptômes, à partir des résultats d’un test objectif
portant sur un caractère ou une fonction biologique
3.1.16
valeur prédictive positive
proportion (ou pourcentage) d’un groupe de population pour lequel la présence d’une maladie ou de
symptômes peut être correctement prédite à partir du résultat positif d’un test objectif
3.1.17
valeur prédictive négative
proportion (ou pourcentage) d’un groupe de population pour lequel l’absence d’une maladie ou de symptômes
peut être correctement prédite à partir du résultat négatif d’un test objectif
3.1.18
lien
mesure statistique de la probabilité qu’un caractère ou une fonction biologique observé chez un individu
coexiste avec la présence d’un second caractère ou fonction
3.1.19
fonction psychométrique
fonction exprimant la relation entre la proportion ou le pourcentage de réponses positives indiquant qu’un
stimulus a été détecté par un sujet, et une mesure physique de la grandeur du stimulus
3.1.20
indice de sensibilité
rapport des différences de seuil observées à partir d’un niveau de base de 150 dB à celles caractérisant des
individus sains du même âge à partir de cette même base, cumulées pour chaque fréquence de mesure, ou
fréquence équivalente
NOTE Une élévation du seuil de perception vibrotactile (SPV), associée à une réduction de la sensibilité, engendre
une diminution de l’indice de sensibilité à partir de l’unité dans le cas d’individus sains.
3.1.21
tactogramme
représentation graphique des déplacements de seuil en fonction de la fréquence
3.1.22
touche de contact
moyen par lequel des stimuli externes dynamiques et oscillatoires sont couplés à la surface de la peau
3.1.23
collerette d’appui
surface plane, rigide et statique sur laquelle repose la pulpe d’un doigt et qui comporte un orifice par lequel la
touche de contact peut entrer en contact avec la surface de la peau
3.2 Symboles et termes abrégés
Les symboles et termes abrégés suivants sont utilisés dans la présente partie de l’ISO 13091:
FAI mécanorécepteurs à adaptation rapide, de type 1
FAII mécanorécepteurs à adaptation rapide, de type 2
N nombre de sujets
N nombre de doigts
F
p probabilité
s(f ) paramètre d’une distribution de Gauss pour T(f ) à la fréquence f
j j ref j
SAI mécanorécepteurs à adaptation lente, de type 1
SPV seuil de perception vibrotactile
T(f ) seuil de perception vibrotactile de base à la fréquence f
j base j
e
T(f ) i seuil de perception vibrotactile à la fréquence f
j i j
T(f ) seuil de perception vibrotactile moyen à la fréquence f
j M j
T(f ) seuil de perception vibrotactile observé à la fréquence f
j obs j
T(f ) seuil de perception vibrotactile de référence à la fréquence f
j ref j
T(f ) seuil de perception vibrotactile de référence moyen à la fréquence f
j ref,M j
V variabilité des mesures de seuil due à la répétition des tests
∆T(f ) déplacement du seuil par rapport à la référence à la fréquence f
j ref j
e
∆T(f ) i déplacement du seuil par rapport à la référence à la fréquence f
j ref,i j
∆T(f ) déplacement moyen du seuil par rapport à la référence à la fréquence f
j ref,M j
∆T(f ) décalage relatif du seuil à la fréquence f
j rel j
e
∆T(f ) i décalage relatif du seuil à la fréquence f
j rel,i j
∆T(f ) décalage relatif moyen du seuil à la fréquence f
j ref,M j
−6 2
NOTE Les symboles comprenant la lettre majuscule T se rapportent aux seuils exprimés en décibels (réf. 10 m/s ).
Le seuil équivalent, exprimé en mètres par seconde au carré, est indiqué par le symbole t en caractère minuscule.
4 © ISO 2003 — Tous droits réservés
4 Traitement des seuils de perception vibrotactile
4.1 Généralités
Les informations requises pour la notation, l’analyse et l’interprétation des SPV déterminés conformément aux
dispositions de l’ISO 13091-1 sont spécifiées dans l’ISO 13091-1:2001, Article 7. Les SPV d’un sujet sont
couramment mesurés en une occasion unique. Pour qu’ils soient interprétables, on doit connaître la variabilité
des SPV attendue si le mesurage devait être répété en une autre occasion (par exemple un autre jour).
Deux situations sont étudiées dans la présente partie de l’ISO 13091. Si le SPV d’un sujet est déterminé de
manière répétée à la pulpe du même doigt pendant une durée de plusieurs jours, la variabilité des mesures
de seuil due à la répétition des tests, applicable à la valeur moyenne des SPV observés, exprimée en
décibels, doit être égale à l’écart-type calculé à partir des SPV observés lorsqu’ils sont exprimés en décibels.
Sinon, dans des circonstances où il n’est pas possible de calculer d’écart-type valide à partir des mesures
effectuées (par exemple quand on n’effectue qu’une mesure unique du SPV d’un sujet), la variabilité des
mesures de seuil due à la répétition des tests caractérisant les SPV observés doit être estimée pour la
méthode de mesure mise en œuvre. L’estimation doit être basée sur des mesures répétées conduites sur des
individus sains en utilisant la même méthode de mesure.
4.2 Valeur moyenne des mesures répétées
Si le SPV à une fréquence de stimulation donnée ou fréquence équivalente, f , est déterminé de manière
j
répétée à la pulpe d’un doigt selon les dispositions de l’ISO 13091-1, la valeur moyenne du SPV doit être
−6 2
calculée sous la forme de la moyenne des SPV observés, exprimés en décibels (réf. 10 m/s ), c’est-à-dire
comme suit:
n
Tf = Tf (1)
() ()
jj∑
M i
n
i = 1
−6 2
où T(f ) et T(f ) sont exprimés en décibels (réf. 10 m/s ).
j i j M
NOTE Le SPV moyen calculé à partir de la moyenne arithmétique des SPV observés exprimés en décibels
–6 2
(réf. 10 m/s ), comme dans l’Équation (1), est équivalent à la moyenne géométrique des SPV observés, exprimés en
mètres par seconde au carré.
4.3 Variabilité des mesures de seuil due à la répétition des tests
Si le SPV est déterminé de façon répétée à la pulpe du même doigt d’un sujet, en plusieurs occasions (par
exemple à des jours différents), la variabilité des mesures de seuil due à la répétition des tests propre à un
individu doit être calculée pour le sujet en question. La variabilité des mesures de seuil due à la répétition des
tests, V, doit être exprimée en décibels sous forme d’écart-type par rapport à la valeur moyenne des SPV,
exprimé en décibels, tels qu’ils ont été déterminés lors de mesures répétées. Si les SPV, T(f ) , résultant de
j i
mesures répétées à une fréquence de stimulation donnée ou fréquence équivalente, f, sont exprimés en
j
−6 2
décibels (réf. 10 m/s ), alors
1/ 2
n
VT=−fTf (2)
() ()
∑ (jj )
i M
n −1
i = 1
−6 2
où T(f ) est la moyenne de n mesures répétées, exprimée en décibels (réf. 10 m/s ).
j M
Dans des circonstances où il n’est pas possible de calculer d’écart-type valide pour un sujet donné (par
exemple lorsque l’on n’effectue qu’une seule mesure du SPV du sujet), la variabilité des mesures des SPV
observés due à la répétition des tests doit être estimée pour la méthode de mesure utilisée. La valeur estimée
doit être déduite de l’écart-type des SPV déterminés à la pulpe des doigts d’un individu sain à l’aide d’une
même méthode de mesure. L’écart-type doit être basé sur au moins 10 mesurages du SPV réalisés en des
occasions distinctes (à 10 jours différents, par exemple). Les mesures doivent être effectuées conformément
aux dispositions de l’ISO 13091-1 et l’écart-type, exprimé en décibels, doit être calculé à partir des SPV
observés, exprimés en décibels, d’après l’Équation (2). La moyenne arithmétique des écarts types enregistrés
pour au moins trois individus sains à une fréquence donnée, ou fréquence équivalente, doit être utilisée
comme estimation de la variabilité propre à un individu à la fréquence considérée, ou fréquence équivalente.
Les modifications hormonales normales au cours du cycle menstruel induisent des variations des seuils des
récepteurs FAII des femmes pouvant s’élever jusqu’à 20 dB. Lors de l’estimation de la variabilité due à la
répétition des tests pour les seuils FAII des femmes, c’est-à-dire pour les SPV aux fréquences de mesure de
100 Hz, 125 Hz et 160 Hz, il convient de tenir compte de cette tendance du seuil à varier cycliquement. Ces
variations de seuil se produisent plusieurs jours avant et après l’ovulation.
4.4 Traitement des erreurs non corrigées
Dans certaines circonstances, l’examinateur peut être amené à croire qu’il s’est produit des erreurs non
corrigées au cours des mesures de seuil. De même, il se peut que des erreurs soient dues au fait que les
mesurages aient été conduits en un site de mesure comportant une imperfection de la peau selon la
description donnée dans l’ISO 13091-1.
Dans de telles situations, il n’est possible d’analyser et d’interpréter les SPV en utilisant les méthodes et
modes opératoires indiqués dans la présente partie de l’ISO 13091 que si l’on dispose d’informations
complémentaires. Une deuxième série de mesures doit être réalisée conformément aux dispositions de
l’ISO 13091-1 si l’on pense pouvoir obtenir des SPV plus fiables. Cette deuxième série de seuils doit être
traitée en conformité avec la présente partie de l’ISO 13091.
NOTE Si, en un seul site de mesure, les SPV exprimés par une même population de mécanorécepteurs sont
déterminés en au moins deux fréquences ou fréquences équivalentes, la cohérence des décalages de seuil calculés selon
5.6 peut être examinée pour confirmer la présence d’erreurs.
4.5 Traitement d’une augmentation soupçonnée de la variabilité des mesures de seuil due à
la répétition des tests
Dans certaines circonstances, l’examinateur peut croire que la variabilité due à la répétition des tests
applicable à la méthode de mesure n’est pas applicable à un sujet. Cette opinion peut reposer sur le manque
de cohérence caractérisant la détermination des valeurs des seuils ascendants et descendants tels que
décrits dans l’ISO 13091-1:2001, 6.3, ou sur toute autre information.
Dans ces situations, l’analyse et l’interprétation des SPV à l’aide des méthodes et des modes opératoires
contenus dans la présente partie de l’ISO 13091 ne sont possibles que si la variabilité applicable au sujet est
établie. La variabilité des mesures de seuil due à la répétition des tests propre à un sujet est établie en
soumettant ce dernier à des mesurages de seuil répétés conformément aux dispositions de 4.3.
5 Calcul du décalage de seuil
5.1 Généralités
L’interprétation des SPV est facilitée par le calcul de la modification du seuil observé à partir d’une valeur
prédéfinie. Le calcul du décalage de seuil doit être réalisé à chaque fréquence, ou fréquence équivalente, et à
la pulpe du doigt à laquelle les SPV ont été obtenus conformément aux dispositions de l’Article 4.
5.2 Décalage relatif de seuil
Le décalage relatif de seuil doit être calculé en tant que différence entre deux SPV exprimée en décibels
−6 2
(réf. 10 m/s ), ou en tant que rapport de deux SPV, exprimé en mètres par seconde carrée, l’un étant le
SPV observé et l’autre un SPV de base. Ces deux SPV doivent être obtenus à partir de la pulpe du même
doigt d’un sujet en utilisant une même méthode de mesure, et la même fréquence de mesure, ou fréquence
e
équivalente. Le décalage relatif de seuil, ∆T(f ) , à la j fréquence f doit être exprimé en décibels, et calculé à
j rel j
chaque fréquence de mesure, ou fréquence équivalente, sous la forme
6 © ISO 2003 — Tous droits réservés
∆=Tf Tf −Tf (3)
() ( ) ()
jj j
rel obs base
e
où le SPV observé à la j fréquence, T(f ) , et le SPV de base à la même fréquence, ou fréquence
j obs
−6 2
équivalente, T(f ) , sont exprimés en décibels (réf. 10 m/s ).
j base
L’expression équivalente pour le décalage relatif de seuil calculé à partir des seuils exprimés en mètres par
seconde carrée est la suivante:
∆=T f 20 lg tf tf (4)
() ()()
jj j
rel obs base
NOTE Le calcul des décalages relatifs de seuil facilite l’identification des profils de modification de la sensibilité
tactile qui touchent un individu. Le fait de déterminer des décalages relatifs de seuil s’est révélé utile dans des situations
où un processus connu, pathologique ou de réparation, est suivi chez un individu pendant un certain temps. Dans ces
circonstances, le SPV de base est généralement le SPV initialement enregistré chez le sujet.
5.3 Déplacement du seuil par rapport à la référence
Le déplacement du seuil par rapport à la référence doit être calculé en tant que différence entre le SPV
−6 2
observé et le SPV de référence lorsqu’ils sont tous deux exprimés en décibels (réf. 10 m/s ), ou en tant que
rapport des deux SPV, exprimé en mètres par seconde carrée. Le déplacement du seuil, ∆T(f ) , par rapport
j ref
e
à la référence à la j fréquence f doit être exprimé en décibels, et calculé à chaque fréquence de mesure, ou
j
fréquence équivalente, sous la forme
∆=Tf Tf −Tf (5)
() () ()
jj j
ref obs ref
e
où le SPV observé à la j fréquence , T(f ) , et le SPV de référence à la même fréquence, ou fréquence
j obs
−6 2
équivalente, T(f ) , sont exprimés en décibels (réf. 10 m/s ).
j ref
L’expression équivalente pour le déplacement du seuil par rapport à la référence calculé à partir des seuils
exprimés en mètres par seconde carrée, est la suivante:
∆=Tf 20 lgt f t f (6)
() () ()
jj j
refobs ref
NOTE Le calcul des déplacements du seuil par rapport à la référence facilite l’identification des types d’anomalies
tactiles interprétables en termes de modification de la fonction des nerfs ou des mécanorécepteurs. Un lien a été constaté
entre les déplacements du seuil par rapport à la référence et les symptômes présentés. Les déplacements du seuil par
rapport à la référence peuvent être liés à des neuropathies touchant les extrémités des membres supérieurs.
5.4 Valeur moyenne du décalage de seuil
Si, pour une fréquence de stimulation donnée, ou fréquence équivalente, le décalage de seuil est déterminé
de façon répétée à la pulpe d’un doigt dans des circonstances où il n’est pas supposé varier, la moyenne
arithmétique du déplacement du seuil par rapport à la référence ou du décalage relatif de seuil doit être
calculée à partir des décalages de seuil exprimés en décibels. Le décalage relatif moyen du seuil à la
fréquence f est le suivant, exprimé en décibels:
j
n
∆=Tf ∆Tf (7)
() ()
jj∑
rel,M rel,i
n
i = 1
et le déplacement moyen du seuil par rapport à la référence à la fréquence f est le suivant, exprimé en
j
décibels:
n
∆=Tf ∆Tf (8)
() ()
jj
∑
ref,M ref,i
n
i = 1
5.5 Tactogramme
Un tactogramme est un diagramme semi-logarithmique représentant la fréquence, ou fréquence équivalente,
en abscisse et le décalage de seuil exprimé en décibels en ordonnée, conformément à la Figure 1. Le
décalage de seuil peut aller de –20 dB à 60 dB. Les domaines de fréquence dans lesquels les seuils sont
fournis par des populations de mécanorécepteurs différentes peuvent être indiqués.
NOTE 1 Les domaines de fréquence auxquels les SPV déterminés suivant les dispositions de l’ISO 13091-1 sont
exprimés par les populations de mécanorécepteurs SAI, FAI ou FAII sont énumérés dans l’ISO 13091-1:2001, Tableau 3.
Un tactogramme peut être construit pour chaque doigt, chaque main, chaque sujet ou groupe de sujets et les
valeurs applicables des décalages relatifs de seuil ou des déplacements du seuil par rapport à la référence
doivent être portées en ordonnée. Les valeurs aux différentes fréquences, ou fréquences équivalentes, pour
les différents doigts, mains, sujets ou groupes de sujets, selon le cas, peuvent être reliées par des droites.
Figure 1 — Tactogramme
Si le tactogramme concerne une main ou les deux mains d’un individu, les décalages de seuil des différents
doigts doivent être identifiés par différents symboles. Il convient que les décalages de seuil des doigts de la
main droite soient indiqués par des cercles et ceux des doigts de la main gauche par des carrés.
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NOTE 2 Il peut être pratique d’indiquer le doigt par un numéro à l’intérieur du symbole pour la main, ou par des
symboles de couleurs différentes. Les doigts sont numérotés comme suit:
doigt 1, index;
doigt 2, majeur;
doigt 3, annulaire;
doigt 4, auriculaire;
doigt 5, pouce.
5.6 Cohérence des décalages de seuil
Si les SPV ont été déterminés en un seul site de mesure à plusieurs fréquences, ou fréquences équivalentes,
spécifiquement perçues par une population donnée de mécanorécepteurs conformément aux dispositions de
l’ISO 13091-1, la cohérence des décalages relatifs de seuil ou des déplacements du seuil par rapport à la
référence peut être examinée. Cette cohérence s’exprime par la différence, en décibels, entre les décalages
relatifs de seuil ou les déplacements du seuil par rapport à la référence pour les fréquences considérées, ou
fréquences équivalentes, auxquelles les SPV ont été produits par une seule population de mécanorécepteurs
(voir ISO 13091-1:2001, Tableau 3).
La cohérence peut être amoindrie dans des situations où des SPV situés en dehors de la plage des valeurs
attendues pour des individus sains et définies en 6.5 ne sont relevés que dans une seule population de
mécanorécepteurs sur le site de mesure. Dans ces circonstances, il se peut que des seuils à certaines
fréquences normalement perçus par la population en question soient fournis par une autre population de
récepteurs caractérisée par des SPV situés à l’intérieur de la plage des valeurs attendues dans le cas
d’individus sains.
NOTE Le calcul de la cohérence entre les décalages de seuil spécifiques d’un mécanorécepteur, déterminés suivant
l’ISO 13091-1, facilite l’identification des erreurs de performance du sujet. Les changements de seuil exprimés par la
même population de récepteurs, et qui sont exempts d’erreur, seront identiques entre eux.
5.7 Décalage moyen de seuil d’une population de mécanorécepteurs
Si les SPV ont été déterminés en un seul site de mesure, à plus d’une fréquence, ou fréquence équivalente,
correspondant à une population donnée de mécanorécepteurs, conformément aux dispositions de
l’ISO 13091-1, le décalage relatif de seuil, ou le déplacement du seuil par rapport à la référence, peut être
exprimé en termes de décalage moyen de seuil de la population de mécanorécepteurs considérée. Le
décalage moyen de seuil de la population de mécanorécepteurs est la moyenne arithmétique des décalages
relatifs de seuil ou des déplacements du seuil par rapport à la référence, exprimés en décibels, pour toutes
les fréquences, ou aux fréquences équivalentes, auxquelles les SPV ont été fournis par une seule population
de mécanorécepteurs. Les fréquences de mesure admises sont indiquées dans l’ISO 13091-1:2001,
Tableau 3. Le décalage moyen de seuil d’une population de mécanorécepteurs doit être exprimé en décibels.
Le décalage relatif moyen de seuil caractérisant une population donnée de mécanorécepteurs, ∆T(f ) , est
j rel,M
m
∆=Tf ∆Tf (9)
() ()
jj
∑
rel,M rel
m
j = 1
où la sommation s’effectue sur les m fréquences, ou fréquences équivalentes, auxquelles le seuil est produit
par une même population de récepteurs.
Le déplacement moyen du seuil par rapport à la référence pour une population donnée de mécanorécepteurs,
∆T(f ) , est
j ref,M
m
∆=Tf ∆Tf (10)
()jj()
∑
ref,M ref
m
j = 1
où la sommation s’effectue sur les m fréquences, ou fréquences équivalentes, auxquelles le seuil est fourni
par une même population de récepteurs.
Il convient d’appliquer ce mode opératoire avec circonspection aux situations dans lesquelles des SPV situés
en dehors de la plage des valeurs attendues pour des individus sains et définies en 6.5 ne sont relevés que
dans une seule population de mécanorécepteurs au site de mesure. Dans ces circonstances, il se peut que
des seuils à certaines fréquences normalement perçues par la population en question soient fournis par une
autre population de récepteurs caractérisée par des SPV situés à l’intérieur de la plage des valeurs attendues
pour des individus sains.
NOTE Le calcul du décalage moyen du seuil spécifique de chaque mécanorécepteur facilite l’identification de petits
changements de la sensibilité du mécanorécepteur considéré, et par là même, de la sensibilité tactile.
6 Interprétation des seuils de perception vibrotactile et des changements de seuil
6.1 Généralités
Les valeurs des SPV et les changements de seuil à la pulpe des doigts fournissent des informations
concernant la fonction des nerfs périphériques sensitifs dans le doigt, dans la main et dans le bras du membre
soumis à l’examen. L’amplitude des décalages de seuil peut être consignée d’une ou plusieurs manières,
indiquées en 6.2 à 6.5.
6.2 Erreur de mesure et significativité statistique des SPV observés
Si l’on détermine le SPV à la pulpe d’un doigt de manière répétée conformément aux dispositions de
l’ISO 13091-1, l’erreur de mesure applicable à la valeur moyenne des SPV observés, exprimée en décibels,
doit correspondre à l’écart-type calculé conformément à l’Équation (2) à partir des SPV observés, exprimés en
décibels.
Dans des circonstances où il n’est pas possible de calculer d’écart-type valide (par exemple si l’on ne
détermine le SPV à la pulpe d’un doigt qu’en une seule occasion), l’erreur de mesure supposée applicable au
SPV observé doit correspondre à la variabilité des mesures de seuil due à la répétition des tests estimée pour
la méthode de mesure conformément aux dispositions de 4.3. Elle doit être exprimée en décibels sous forme
d’écart-type applicable au SPV observé, et il est recommandé de l’utiliser dans le cadre des analyses
statistiques.
6.3 Erreur de mesure et significativité statistique des décalages relatifs de seuil
Si le décalage relatif de seuil à la pulpe d’un doigt est déterminé de manière répétée, l’erreur de mesure
applicable à la valeur moyenne des décalages relatifs de seuil doit correspondre à l’écart-type, exprimé en
décibels, calculé à partir des décalages relatifs de seuil observés, exprimés en décibels.
Si le décalage relatif de seuil à la pulpe d’un doigt n’est déterminé qu’une seule fois, c’est-à-dire à partir de
deux SPV, l’erreur de mesure applicable à la valeur observée du décalage relatif de seuil doit être égale à
1,414 fois la variabilité des mesures de seuil due à la répétition des tests estimée pour la méthode de mesure
conformément aux dispositions de 4.3. Elle doit être exprimée en décibels sous forme d’écart-type applicable
au décalage relatif de seuil observé et il est recommandé de l’utiliser dans le cadre des analyses statistiques.
6.4 Seuils de perception vibrotactile d’individus sains
Il est souvent nécessaire de comparer les SPV observés à la pulpe des doigts d’un individu à ceux d’un
groupe de population de référence constitué d’individus sains. Les valeurs de SPV d’individus sains de 30 ans
−6 2
sont indiquées dans l’Annexe A en décibels (réf. 10 m/s ), et en mètres par seconde carrée. Ces valeurs
e e e e e
sont exprimées en termes de 2,5 , 15 , 50 (valeur moyenne pour les décibels), 85 et 97,5 percentiles du
groupe de population pour chaque fréquence de stimulation, ou fréquence équivalente, spécifiée dans l’ISO
13091-1. Ces valeurs de seuil suivent approximativement une distribution de Gauss lorsqu’elles sont
exprimées en décibels.
10 © ISO 2003 — Tous droits réservés
Les valeurs de l’Annexe A peuvent être utilisées pour l’interprétation des SPV déterminés conformément aux
e
dispositions de l’ISO 13091-1. Les valeurs du 50 percentile pour les décibels doivent être utilisées en tant
que seuils de référence pour le calcul et l’interprétation des déplacements du seuil par rapport à la référence,
par exemple pour le terme T(f ) dans l’Équation (5) et pour t(f ) dans l’Équation (6).
j ref j ref
NOTE 1 Les SPV moyens d’individus sains augmentent avec l’âge, approximativement, de 0,03 dB/an aux fréquences
représentant les récepteurs SAI, de 0,08 dB/an aux fréquences représentant les récepteurs FAI, et d’une valeur comprise
entre 0,25 dB/an et 0,35 dB/an aux fréquences représentant les récepteurs FAII.
NOTE 2 Pour les études épidémiologiques, les SPV utilisés pour le groupe de population de référence peuvent être
déduits à partir d’un groupe témoin.
6.5 Écarts par rapport aux SPV d’individus sains
Les écarts par rapport aux SPV d’individus sains et les déplacements du seuil par rapport à la référence
doivent être évalués en termes de probabilité de l’écart observé par rapport à la valeur moyenne qui
caractérise des individus sains. Les erreurs de mesure associées aux SPV observés sont déterminées
conformément aux dispositions de 6.2. Aucune erreur de mesure n’est associée aux seuils de perception
vibrotactile de référence moyens spécifiés pour des individus sains.
e e
Les valeurs de seuil des 2,5 et 97,5 percentiles d’individus sains indiquées dans l'Annexe A peuvent être
considérées comme étant les limites supérieure et inférieure pour les valeurs attendues devant être obtenues
sur un individu en mettant en œuvre une méthode de mesure conforme aux dispositions de l’ISO 13091-1. Il
convient de considérer les valeurs observées des SPV inférieures à celles ressenties par les 2,5 %, ou
supérieures à celles ressenties par les 97,5 % d’individus sains, comme étant situées en dehors de la plage
des valeurs attendues. De la même façon, il est recommandé de considérer que les valeurs observées pour le
déplacement du seuil par rapport à la référence supérieures au déplacement du seuil par rapport à la
référence montré par 2,5 % ou 97,5 % des individus sains sont situées en dehors de la plage des valeurs
attendues.
NOTE Pour un individu, la probabilité d’un écart donné du seuil par rapport à la valeur moyenne qui caractérise des
individus sains, ou d’un déplacement du seuil par rapport à la référence, ne correspond pas nécessairement à une valeur
prédictive positive ou négative pour un symptôme ou pour un trouble supposé lié au dysfonctionnement des nerfs
périphériques sensitifs.
6.6 Implications physiologiques et cliniques des changements de SPV
Les implications d’ordre physiologique, fonctionnel et clinique des changements de seuil sont décrites dans
l'Annexe B.
La perception vibrotactile peut être utilisée comme test objectif pour déceler des neuropathies périphériques,
généralisées ou focales, dues à une maladie ou à l’exposition à des agents neurotoxiques, chimiques et
physiques. Lorsque les SPV sont déterminés à plusieurs fréquences de stimulation, ou fréquences
équivalentes, le calcul de l’indice de sensibilité ou le tracé d’un tactogramme peut se révéler utile pour
l’interprétation des résultats. Un mesurage répété du décalage relatif de seuil peut s’avérer bénéfique dans
les situations où un processus pathologique ou de récupération est suivi dans le temps.
On peut s’attendre à ce que les changements de SPV et les déplacements du seuil par rapport à la référence
influent sur des aspects spécifiques de la fonction tactile, ces changements pouvant refléter une pathologie
sous-jacente. On constate que les déplacements du seuil par rapport à la référence enregistrés à différentes
fréquences, ou fréquences équivalentes, possèdent des profils distinctifs lorsqu’ils sont représentés sous
forme de tactogrammes. Des exemples sont donnés dans l'Annexe B.
Annexe A
(informative)
Seuils de perception vibrotactile d’individus sains
Plusieurs études portant sur les SPV d’individus sains ont mis en œuvre des méthodes d’essai globalement
conformes aux dispositions de l’ISO 13091-1; ces études sont récapitulées dans le Tableau A.1. Du fait que
toutes les études ont été effectuées avant la publication de la présente partie de l’ISO 13091, des différences
mineures par rapport aux exigences de l’ISO 13091 sont identifiées dans les notes du Tableau A.1.
Les sources des valeurs de seuil sont données dans la colonne de gauche du Tableau A.1. Le diamètre de la
touche de contact et le diamètre de la collerette d’appui, si utilisée, sont énumérés dans les colonnes 2 et 3.
L’enfoncement de la peau a été mesuré et contrôlé directement dans l’étude publiée sous la référence [25].
L’enfoncement statique de la peau indiqué pour les autres études a été estimé à partir de la force de contact
mesurée de la touche de contact, et dans les cas appropriés, à partir des forces de contact de la touche de
contact et de la collerette d’appui (colonne 4). Toutes les études citées dans le Tableau A.1 ont utilisé une
force de contact peau-stimulateur contrôlée et, en outre, une force de contact peau-collerette d’appui
contrôlée lorsqu’une collerette d’appui était utilisée. Le type d’algorithme psychophysique est également
identifié dans le Tableau A.1, tout comme le sexe (masculin M et féminin F) des sujets, le nombre d’individus
étudiés, N, et l’âge moyen auquel les SPV ont été notés.
Une brève description du (des) groupe(s) de population humaine à partir duquel (desquels) les SPV ont été
obtenus est donnée. Le dépistage médical chez les sujets de signes, de symptômes et d’antécédents de
maladie neurologique périphérique, ou d’exposition à des agents neurotoxiques ou à des vibrations main-bras,
est également consigné lorsqu’il a été réalisé. Les SPV consignés dans toutes les études caractérisent des
individus sains.
Les valeurs de SPV d’hommes et de femmes sains, déterminées conformément aux dispositions de
–6 2
l’ISO 13091, sont indiquées dans le Tableau A.2, en décibels (réf. 10 m/s ) et dans le Tableau A.3, en
e e e e
mètres par seconde carrée. Ces valeurs sont exprimées en termes de 2,5 , 15 , 50 (valeur moyenne), 85 et
e
97,5 percentiles du groupe de population pour chaque fréquence de stimulation, ou fréquence équivalente,
spécifiée dans le Tableau 1 de l’ISO 13091-1:2001. Les seuils suivent approximativement une distribution de
e
Gauss lorsqu’ils sont exprimés en décibels. Les seuils pour des percentiles autres que le 50 percentile
−6 2
peuvent être estimés pour des SPV exprimés en décibels (réf. 10 m/s ) à une fréquence donnée, ou
fréquence équivalente, f , d’après l’expression
j
−−Tf() Tf() 2s f
()jjref ref,M ()j
1 ( )
pT()f = e (A.1)
()j ref
2(π ⋅sf)
j
où les valeurs du SPV de référence moyen, T(f ) , et du s(f ) sont données dans les Tableaux A.2 et A.4,
j
ref,M j
respectivement.
Les SPV indiqués dans le Tableau A.2 sont des valeurs pondérées obtenues à partir des séries de données
énumérées dans le Tableau A.1, ajustées à un âge moyen de 30 ans. Le nombre total de doigts à partir
duquel les seuils sont calculés, N , est donné pour chaque fréquence de stimulation, ou fréquence
F
équivalente. La pondération de chaque série de données est indiquée par le nombre de doigts à la fréquence
de stimulation, ou fréquence équivalente, considérée. Les SPV sont déduits à partir des seuils obtenus sur les
doigts 2 et 3 (voir Note 2 en 5.5), et sur le doigt 5 si aucune différence significative n’a été observée entre les
seuils fournis par les nerfs médian et cubital.
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