Temporary shift in vibrotactile perception threshold of hand and foot

Vibration exposure is reported to be a direct factor in mental and physical health of workers. Therefore, there are different international standards to assess vibration exposure such as the ISO 2631 for Whole Body vibration and the ISO 5349 for Hand Transmitted Vibration. However, there is no specific standard for feet transmitted vibration and the Whole Body Vibration one shall be used instead. In that way, the aim of this project is to conduct an experiment to measure and compare the Vibrotactile Perception Threshold (VPT) in fingers (thumb and index) and toes (hallux) before and after being exposed to a vibration stimulus. To accomplish this, VPT measurements were conducted at 8 Hz, 31.5 Hz, and 125 Hz before vibration exposure, right after vibration exposure and 15 minutes and 30 minutes post-exposure in all three body locations. For this purpose, a custom-made triaxial pseudo-random vibration (2.0 m/s2 triaxial 5349 weighted equivalent RMS) input was designed to replicate a working environment and expose both hands and feet. The test was done in 18 subjects with ages between 20 and 31 who voluntarily agreed to participate. It was found that after the exposure VPT measurements exhibited an increase with higher frequencies across all body locations, with toes being the least sensitive areas. Additionally, a Temporary Threshold Shift (TTS) was observed in all three anatomical parts at 125 Hz and 31.5 Hz, but it was null in fingers at 8 Hz. The shift in toes was roughly the double of the one observed in the fingers. Finally, the TTS vanished after 15 minutes post-vibration, converging towards baseline values. Toes suffered from a potential cooling effect, leading to an increased VPT in the 30-minute measurement.

L’esposizione alle vibrazioni è segnalata come un fattore diretto nella salute mentale e fisica dei lavoratori. Pertanto, esistono diverse norme internazionali per valutare l’esposizione alle vibrazioni, come la ISO 2631 per le Whole Body Vibrations (WBV) e la ISO 5349 per le Hand Transmitted Vibrations (HTV). Tuttavia, non esiste una norma specifica per la vibrazione trasmessa ai piedi (Foot-transmitted Vibration - FTV) e si dovrebbe utilizzare invece la norma per WBV. In questo modo, l’obiettivo di questo progetto è condurre un esperimento per misurare e confrontare la Soglia di Percezione Vibrotattile (Vibrotactile Perception Threshold - VPT) nelle dita delle mani (pollice e indice) e dei piedi (alluce) prima e dopo essere stati esposti a uno stimolo di vibrazione. Per raggiungere questo scopo, sono state effettuate misurazioni di VPT a 8 Hz, 31.5 Hz e 125 Hz prima dell’esposizione alle vibrazioni, subito dopo l’esposizione alle vibrazioni e 15 e 30 minuti dopo l’esposizione in tutte e tre le parti del corpo. A tal fine, è stato progettato un input di vibrazione pseudorandom triassiale per replicare un ambiente di lavoro a cui esporre sia le mani che i piedi. Il test è stato effettuato su 18 soggetti con un’età compresa tra i 20 ei 31 anni che hanno acconsentito volontariamente a partecipare. Si è riscontrato che dopo l’esposizione, le misurazioni di VPT mostravano un aumento con frequenze più elevate in tutte le parti anatomiche, con le dita dei piedi che erano le aree meno sensibili. Inoltre, è stata osservata una Variazione Temporanea della Soglia (Temporary Threshold Shift - TTS) in tutte e tre le parti anatomiche a 125 Hz e 31.5 Hz, ma era nulla nelle mani a 8 Hz. La variazione nei piedi era approssimativamente il doppio di quella osservata nelle dita. Infine, la TTS scompariva dopo 15 minuti post-vibrazione, convergendo verso i valori di base. I piedi hanno subito un potenziale effetto raffreddante, portando a un aumento del VPT nella misurazione a 30 minuti.