基于高频(kHz)双向电流刺激实现的神经阻断技术在减缓肌肉抽搐、选择性兴奋神经、提高泌尿效率等多种疾病的治疗与康复方面具有重要的科研和临床应用价值,而其安全性成为有效实现阻断神经技术的关键问题之一。相比之前的常规电生理检查,神经传导速度分布(Conduction Velocity Distribution, CVD)能够提供更加丰富的神经纤维的信息,为检测神经传导性功能提供更加形象明确的依据。本研究基于反卷积算法实现了CVD的计算,并在神经模型仿真和离体的牛蛙坐骨神经实验数据中进行了验证分析。通过统计高频电流刺激前后CVD的差异(差分传导速度分布,differential CVD, dCVD)来分析高频电刺激对神经传导性功能的影响。另外,本文根据研究神经损伤结果以及可能的损伤机制提出采用激光辐射的方法对高频电刺激实现神经阻断过程进行相应的优化,以便减小电刺激对神经的损伤。首先,本研究统计了不同参数(幅度、频率和时长)高频双向电流刺激对神经造成损伤的趋势和规律。高频幅度范围为阻断阈值的0.125-8倍幅度。研究发现,随着高频幅度的增加,神经损伤比(Injury Rate, IR)会出现先增大后减小再增大的变化趋势。在损伤比先增大阶段,阻断比(Blocking Rate, BR)大致呈线性关系变化。在高频幅度为阻断阈值时,IR达到局部最大值；而随着幅度继续增大(直到大致在阻断阈值的2.25倍左右),IR逐渐减小并达到局部最小值：继续增加高频电流幅度,神经损伤比将逐渐增大。在高频电流幅度足够大情况下,神经达到完全损伤状态。随后的实验使用不同频率(1kHz,2.5kHz,5kHz和10kHz)高频电流刺激神经,并保持阴阳脉冲对称。结果表明,频率越大,神经损伤比越小。在不同时长高频电流刺激神经的实验中,持续时间长的电流刺激导致了较大的神经损伤比和较慢的神经恢复速度。本研究同时还研究了激光辐射在减缓高频双向电流刺激导致神经损伤中的应用。研究发现,一定参数的激光辐射对于高频损伤具有减缓作用,并且可以加快神经在损伤后的恢复速度。统计结果表明,激光辐射在减缓神经损伤方面的影响比(Effecting Rate,ER)显著(P<0.0001)；激光辐射的影响效果对其参数具有一定的依赖性。波长为650nm的激光辐射在减缓神经损伤,恢复神经速度上的效果要明显优于850nm的激光辐射,其相应的影响比(ER)平均值之比为1.76。不同功率的激光在高频电刺激结束后的60秒恢复过程中的有效性表现出一定的阶段性特征。整体上来说,低功率的激光辐射具有较短潜伏期和相对较长的有效性持续时间；而高功率的激光辐射的有效性表现出一定的延时性。在本研究中,650nm50mW的激光辐射效果最为显著。本研究在离体牛蛙坐骨神经上进行了高频电刺激实验的数据采集与分析,结果表明,高频电刺激在实现阻断的过程中会对神经的传导功能造成一定的损伤；为减小神经损伤,高频电刺激存在优化的参数(2.25倍阻断阈值左右的高频电流幅度、相对较高的高频频率和较短的刺激时长)。另外,650nm50mW的激光辐射能够显著减缓高频电刺激导致的神经损伤。本研究同时探讨了高频电刺激导致神经损伤和激光辐射能够减缓这种损伤的可能机制。本研究结果表明,激光辐射可以作为一种辅助性的手段用于减缓高频阻断电刺激导致的神经损伤。本研究为实现安全的高频电刺激阻断神经传导这一应用提供了思路。