20世纪80年代,诞生了经颅磁刺激技术(transcranial magnetic stimulation,TMS)。该技术在临床应用中,具有无创无痛的优点,但是由于定点刺激难以精确地实现,再加上刺激深度的增加会加大定点刺激的难度,因此这项技术在临床中的推广应用受到了阻碍。针对经颅磁刺激中的定点刺激问题,本文提出了一种线圈阵列设计方法。首先选定刺激靶点的位置,然后针对所选定的靶点设计线圈阵列。本文主要的工作内容是求解不同的线圈在大脑空间中产生的磁场,分析评估线圈的性能。因此,本文首先针对磁场的求解方法进行了研究和验证,选择数值分析方法中的有限元法,通过ANSYS有限元软件进行磁场的求解。有限元法有三种,分别为标量法、矢量法和棱边单元法。文中将三种方法得到的有限元解与解析解、实验测量值进行对比,结果表明,由棱边单元法得到的磁场值与解析解和实验测量值的相对误差小于5%,因此,选择棱边单元法来分析线圈在大脑空间中产生的磁场。然后,本文提出了一种基于靶点的线圈阵列设计方法,详细阐述了设计思想和线圈空间位置参数的计算方法。获得真实大脑数值模型后,使用本文所提出的线圈阵列设计方法,基于不同的靶点设计了不同的线圈阵列,并分析了线圈在大脑3-D空间中的磁场分布。由靶点所在的路径的磁场分布可知,靶点的磁场值高于非靶点的磁场值,表明基于不同的靶点设计的不同的线圈阵列均在相应靶点实现了精确的磁刺激,验证了该方法的可实施性和灵活性。最后,基于设计的线圈阵列提出了加入铁氧体的方法来进一步提高靶点的聚焦性。结果表明,加入罐形铁氧体的设计后,靶点的刺激强度和聚焦性均得到了提高,且靶点的刺激强度增强到1.73倍。本文为经颅磁刺激中的定点刺激提供了一种线圈阵列设计方法,并提出了一种提高线圈聚焦性的方法,有望推动经颅磁刺激技术在临床中的进一步应用。