Medical and biological engineering

, Volume 10, Issue 2, pp 223–229 | Cite as

Application of the Gabor-Nelson theory in electrocardiography

  • P. C. Voukydis


The Gabor-Nelson theory provides the background for determining the accuracy of vectocardiographic lead systems; however, determination of the electric vector of the heart by means of this theory is extremely tedious. In the present paper a digital computer has been used to solve the Gabor-Nelson equations. The method was applied to two individuals and it was shown that the vectocardiogram obtained by the commonly used tetrahedral system differs significantly from that obtained by applying the Gabor-Nelson theory. The reasons for such a discrepancy are discussed.


Digital Computer Volume Conductor Lead System Minor Semiaxis Body Surface Potential 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.


La théorie de Gabor-Nelson offre la base pour déterminer la précision des systèmes de dérivation électrocardiographique; cependant, la détermination du vecteur électrique du coeur au moyen de cette théorie est extrêmement ennuyeuse; dans le rapport présent, un ordinateur digital a été utilisé pour résoudre l'équation de Gabor-Nelson. La méthode a été appliquée à deux individus et on a montré que le vectocardiogramme obtenu par le système tétraédrique utilisé d'habitude, diffère significativement de celui obtenu par l'application de la théorie de Gabor-Nelson. On discute les raisons de cette contradiction.


Die Gabor-Nelson Theorie bestimmt den Hintergrund zur Feststellung der Genauigkeit von vektorkardiographischen Leitsystemen. Die Ermittlung des elektrischen Vektors vom Herzen ist jedoch mittels dieser Theorie sehr umständlich. In dem vorliegenden Bericht ist eine digitale Datenverarbeitungsanlage benutzt worden, die Gabor-Nelson Gleichungen zu lösen. Das Verfahren wurde an zwei individuellen Personen angewandt, und es wurde gezeigt, dass das Vektordiagramm, welches aus dem gewöhnlich verwandten, tetraedrischen System erhalten wurde, bedeutend von dem nach der Gabor-Nelson Theorie abweicht. Die Gründe für diese Diskrepanz werden besprochen.


Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.


  1. Abildskov, I. A., Burch, G. E. andCronvich, J. A. (1950) The validity of the equilateral tetrahedron as a spatial reference system.Circulation 2, 122–125.Google Scholar
  2. Brody, D. A. (1957) A method for applying approximately ideal lead connections to homogeneous volume conductors of irregular shape.Am. Heart J. 53, 174–182.CrossRefGoogle Scholar
  3. Craib, W. H. (1927) A study of the electric field surrounding active heart muscle.Heart 14, 71–109.Google Scholar
  4. Einthoven, W., Fahr, G. undDeWaart, D. (1913) Uber die Richtung und die manifeste Grosse der Potentialschwankungen in menschlichen Herzen und uber die Einfluss der Herzlage auf die form des Elektrokardiograms.Pfluger's Arch. ges. Physiol. 150, 275–315.CrossRefGoogle Scholar
  5. Gabor, D. andNelson, C. V. (1954) Determination of the resultant dipole of the heart from measurements on the body surface.J. appl. Phys. 25, 413–416.CrossRefGoogle Scholar
  6. Katz, L. N. (1937) Concerning a new concept of the genesis of the electrocardiogram.Am. Heart J. 13, 17–35.CrossRefGoogle Scholar
  7. Nelson, C. V. (1965) Determination of the resultant dipole moment of the heart in the human and animals. In:B. Taccardi andG. Marchetti.Electrophysiology of the Heart, pp. 281–299, Pergamon Press, Oxford.Google Scholar
  8. Struik, D. J. (1961) Differential Geometry, 2nd edn. Addison-Wesley, Mass.zbMATHGoogle Scholar
  9. Voukydis, P. C. (1969) Changes in total cardiac volume throughout the cardiac cycle. Ph.D. dissertation, Boston University, Boston.Google Scholar

Copyright information

© International Federation for Medical and Biological Engineering 1972

Authors and Affiliations

  • P. C. Voukydis
    • 1
  1. 1.Cardiovascular LaboratoryBeth Israel HospitalBoston

Personalised recommendations