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多导人工耳蜗已广泛应用于治疗重度及深度耳聋疾病，其通过电流直接刺激听神经使耳聋患者产生听觉。由于当前人工耳蜗装置提供的电刺激并不能够完全有效地模仿听觉外周生理功能，导致人工耳蜗佩戴者与正常耳之间的听觉感受仍存在较大差异。为了提高耳聋患者的言语识别率，根据人工耳蜗中“自上而下”的设计原则，需要对电刺激听神经反应规律进行分析与研究，使得人工耳蜗提供的电刺激更加接近于听觉外周的生理功能。本文的目的就是基于当前电刺激听神经反应现象研究的成果，通过数学建模的方式对已有的实验现象进行归纳总结，提出具有指导意义的理论模型，为听力重构的改进提供理论指导。主要研究内容和创新成果是: 首先通过建立听神经动作电位概率分布模型，并利用电诱发听神经复合动作电位(Electrically Evoked Auditory nerve Compound Action Potential, ECAP)与单根听神经动作电位的内在联系，得出刺激电流强度与ECAP幅值之间的数值关系，得到了ECAP幅度增长曲线具有三个阶段特性，并且得到ECAP幅度增长函数与动作电位概率分布模型之间存在的线性关系。深化了对电刺激听神经反应内在机理的认识，也是对ECAP信号与单根听神经动作电位关系研究的进一步发展。 其次根据Weiss模型建立了刺激脉宽与ECAP阈值之间的关系式，然后通过动物实验数据得到了表达式的参数并验证了表达式的适用性。该表达式是对以往实验结果的进一步总结，深化刺激脉宽对ECAP阈值影响的认识，为人工耳蜗中刺激脉宽的选择提供指导。 最后通过所建立的听神经动作电位概率分布模型推导得出刺激脉宽与ECAP脉宽阈值积之间的表达式，并证明了根据Weiss模型得到的刺激脉宽与ECAP脉宽阈值积之间的表达式近似于由听神经动作电位概率模型得到的表达式的渐近线。刺激脉宽与ECAP脉宽阈值积之间的关系研究是对刺激脉宽与ECAP阈值关系研究的深化与发展，为听神经总量的评估及语音编码策略的改进提供理论基础。 本文在方法上对研究电刺激听神经反应的规律提出了一个较新的途径，在结果上加深对电刺激听神经反应内在机理的认识，并为人工耳蜗语音编码策略的改进提供指导，为临床ECAP测量及研究ECAP测量与听力损失患者蜗内听神经数量之间的相关性提供帮助。