脑深部刺激(Deep brain stimulation, DBS)是运用立体定向手术在脑内特定的功能核团植入刺激电极,并对其进行高频电刺激,从而改变相应核团兴奋性以达到改善帕金森病(Parkinson’s disease, PD)的治疗效果。但是,目前DBS仍存在一些严重的并发症和副作用,最重要原因之一为微电极对靶点定位不准。论文基于提出的双层脑组织简化模型,制备双层仿生脑组织进行大长径比微电极探针穿刺实验,研究不同进针策略对穿刺力和针尖偏移的影响,为临床DBS手术微创和微电极高精度植入提供理论指导。选用新鲜猪脑组织进行压痕松弛实验,获得灰质和白质的应力-应变曲线和松弛曲线。通过改变聚乙烯醇的配比和冷冻/解冻循环次数,制备力学性能不一的聚乙烯醇胶体并进行压痕松弛实验,实验结果表明,PVA:DMSO:去离子水质量比为5：160：40,经过1次冷冻/解冻循环的聚乙烯醇胶体以及PVA:DMSO:去离子水质量比为4：160：40,经过2次冷冻/解冻循环的透明聚乙烯醇胶体在硬度及粘弹性上分别与猪脑灰质和白质相近。根据脑组织解剖结构的复杂性和临床STN-DBS穿刺路径分析,提出灰白质双层脑组织简化模型,并结合Kelvin粘弹性模型构建双层脑组织粘弹性模型,完成该双层模型蠕变和应力松弛行为的理论推导；并对探针植入过程中组织变形和探针受力进行定性分析。对直径为0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm的微电极探针进行不同角度和不同长度的探针针尖偏移测量实验。实验结果表明长80mm的探针中,直径为0.5mm的探针在水平进针时探针针尖偏移量最小为0.238mm,在竖直进针时探针针尖偏移量为0。在透明的仿生双层脑组织中进行了连续进针、非连续进针和往复进针实验,结果表明：往复距离为5mm的测试组,其穿刺力最大值相对于连续进针时减小了21.06%,偏移量减小了0.323mm。