Theoretical and experimental waveform analysis of human compound nerve action potentials using surface electrodes

Abstract

Making certain simplifying assumptions, relationships are derived between the size and time interval between negative and positive peaks of compound nerve action potentials detected in a volume conductor, and the position of the recording electrode with respect to the nerve. Theoretical calculations and experimental results are also given showing the expected waveform change with the size of the detecting electrode.

The results show good agreement between experimental results and simplified theory of waveform dependence on surface electrode position and size and suggest it is necessary to consider the effect of electrode placement whenever waveform measurements are being made.

Sommaire

Moyennant certaines hypothèses simplificatrices, on a pu déduire des relations entre l'amplitude et l'intervalle de temps séparant les crêtes positives et négatives des potentiels d'action des nerfs composés recueillis dans un conducteur, et la position relative des électrodes. Les calculs théoriques et les résultats expérimentaux donnés montrent la variation attendue de la forme suivant la taille de l'électrode détectrice.

Les résultats indiquent une bonne concordance entre les résultats expérimentaux et la théorie simplifiée de l'effet de la position et de la taille de l'électrode sur la forme de l'onde: il est donc important d'en tenir compte pour l'analyse des formes.

Zusammenfassung

Unter gewissen vereinfachenden Voraussetzungen werden Beziehungen zwischen Größe und Zeitintervall zwischen negativen und positiven Spitzen von Aktionspotentialen gemischter Nerven einerseits und der Lage der Ableitelektrode in Beziehung zum Nerven andererseits entwickelt. Die Potentiale wurden in einem Volumenkonduktor abgeleitet. Theoretische Rechnungen und experimentelle Ergebnisse werden mitgeteilt. Es zeigt sich die erwartete Wellenformänderung mit der Größe der Ableitelektrode.

Die Ergebnisse geben gute Ubereinstimmung zwischen den experimentellen Ergebnissen und der vereinfachten Theorie der Wellenformabhängigkeit von Position und Größe oder Oberflächenelektrode. Bei Wellenformmessungen sollte daher immer der Einfluß der Elektrodenstellung berücksichtigt werden.