高频(kHz)双向电刺激可实现神经局部传导阻断和神经选择性兴奋，来减轻疼痛、缓解肌肉抽搐与僵直、提高泌尿效率与恢复肌肉运动，所以安全有效的高频电刺激方法具有重要的科研与临床应用价值。但目前由高频电刺激引起的神经损伤尚未得到广泛关注。为此，本文主要通过高频刺激波形的电荷量与高频刺激前后复合动作电位(Compound Action Potential，CAP)的差异来分析高频电流对神经传导功能的影响，统计不同高频双向对称电流的参数对神经的损伤作用，并根据统计结果及可能的损伤机制对刺激波形与刺激电极进行相应的优化，设计更安全的高频电刺激方法。　　本文使用不同参数（幅度、时长与频率）的高频双向对称电流分别对神经造成的整体损伤趋势进行统计。通过在阻断阈值的0.15-10倍范围内改变高频电流幅度，损伤会随着高频幅度的增加呈现增大-减小-增大的变化曲线，其中在阻断阈值时对应的损伤达到局部最大值，在2.8倍阻断阈值处时达到局部最小值，10倍阻断阈值时神经完全损伤。实验在相同电荷量的前提下，所选高频刺激频率（1.25 k，2.5 k，5k与10kHz）越大，对应的损伤越小。而高频连续刺激时长（5、15、25、35、45、55与60 s）对神经的损伤程度与恢复速度都有影响。时长越大，损伤逐渐增加，恢复速度减缓，且在给定的时间内CAP最终恢复的幅度依次下降。所以幅度为阻断阈值的2.8倍，频率越高和时长越长，神经的损伤相对较小。　　在高频双向对称电流阻断神经传导功能实验中发现，虽然较低幅度的高频电流阻断效果不佳，但可以调节神经的兴奋性，再结合其对应的神经损伤较小，奠定了高频电流应用在神经选择性兴奋上的可能性。本文在仿真实验的基础上使用具有一定频率的高频电流和一定延迟时间(d)的测试脉冲组成的小电量信号刺激神经模型，通过改变测试脉冲出现的时间延迟(d)和高频电流频率实现了选择性兴奋5-16μm范围内某一直径附近的神经纤维。当延迟时间d为0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88和0.90 ms时，电刺激可以分别实现对5、7、8、9、10、11和15μm附近神经的选择性兴奋;当高频电流频率为5、6、7、8、9和10 kHz时，电刺激可以分别实现对7、8、10、11、14和16μm附近神经的选择性兴奋。　　较合理参数的高频双向对称电流刺激仍对神经造成较大的损伤。为此，本文通过改变高频刺激波形（降低样机脉冲幅度和脉冲对之间插入零电位的间隔）与刺激电极（改变电极材质和增加电极尺寸）来优化神经阻断的方法。其中阳极脉冲小幅度降低而阴极脉冲不变（阳/阴极幅度比处于0.8-0.98之间）的高频双向不对称波形可显著的降低神经损伤。另外，在脉冲对之间插入适当的间隔，能够减小刺激电流的每相电荷量（最大降低56.8％）与单位时间电荷量（最大降低95.2％）。将极化电极Pt代替非极化电极Ag/AgCl，阻断率相对稳定，平均损伤能够相对降低11.5％，且在最优尺寸处（原电极尺寸的9倍）相对降低8.9％。　　本文利用高频双向电刺激分别基于神经模型仿真实验与牛蛙坐骨神经实验实现了神经的选择性兴奋与神经传导阻断。在选择性兴奋神经方面，使用的刺激波形相对于其他方法具有小电量的优势。在神经传导阻断方面，通过对高频双向电流对神经的整体损伤分析确定了相对安全的刺激参数（2.8倍阻断阈值左右的电流幅度、较短的刺激时间和较高的电流频率）。其中幅度参数对神经损伤呈现增大-减小-增大的变化曲线，电化学反应，离子浓度的改变和神经温度的骤升可能分别对三个阶段的损伤机制起主要作用。为了减小高频刺激对神经的损伤作用，本文结合上述损伤机制，设计出优化的神经阻断方法:降低阳极脉冲幅度，脉冲对之间插入零电位的间隔，用Pt电极代替Ag/AgCl电极以及适当增加电极尺寸。　　本文实现选择性兴奋所使用的高频双向电流与实现神经阻断的高频双向不连续波形，都具有电量小的特点，对于提高神经电刺激的安全性，延长电刺激时间具有重要的意义。另外，通过改变阳极脉冲的幅度、用极化电极作为刺激电极和适当增大电极尺寸都能够显著减小神经阻断应用中的损伤，为临床应用提供安全的刺激方案。