神经疾病的传统治疗方法包括药物治疗和手术治疗,药物治疗的弊端是副作用,手术治疗的弊端是风险较大。电刺激疗法因其疗效即时显著,受到越来越多的关注。本文分析了传统植入式神经刺激器的缺点,结合各种刺激脉冲的优缺点,并引入无线通信和无线电能传输技术,设计了一款基于蓝牙的植入式无线神经刺激器,最后对深度脑刺激电极的优化结构进行了多物理场仿真。脉冲发生器的刺激模块和控制模块分离,电极只与刺激模块相连,刺激模块通过蓝牙与控制模块连接而调节参数,无线电能传输实现供能。病人随身携带部分的体积减小,符合未来微型化和可植入的趋势。电刺激疗效受多个因素影响,包括刺激振幅、频率、时长、神经组织的生理特性、刺激电极的几何结构等。根据合适的脉冲波形设计脉冲发生电路是首要任务,对比传统的单相恒压型,双相电荷平衡的恒流型刺激脉冲具有更小的刺激副作用。选择合适的主控芯片以满足无线化的要求,该芯片兼容蓝牙技术。用于植入式医疗电子设备的无线电能传输系统位于皮下,存在偏移和传输距离不够等问题。通过对无线电能传输的四种电容补偿结构进行分析,选择合适的补偿拓扑结构。在此基础上,推导单发射线圈系统和多发射线圈系统的传输功效公式,并进行数值仿真和分析。根据测试刺激脉冲波形和无线电能传输系统的功效,刺激脉冲参数符合理论设计,双发射线圈系统的传输功效优于单发射线圈系统,前者更适合植入式电子医疗设备。最后使用本文设计的刺激器进行动物离体实验。根据相关理论及研究,可知传统深度脑刺激电极的缺点为刺激区域过大、刺激组合不灵活,造成电流扩散到其他神经组织进而产生副作用。本文使用进行多物理场仿真软件并选择合适的指标参数对电极的刺激效果进行量化分析,探讨多触点刺激电极结构上的优化效果。