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摘要经颅磁刺激（TranscranialMagneticStimulation，TMS）是一种非侵入式的生物刺激技术，广泛应用于抑郁症、帕金森病、精神分裂症等神经精神疾病的治疗，因其无创、无痛等优点从而在神经治疗和康复治疗等领域有着广泛的应用，因此对经颅磁刺激系统的研究具有重要意义。针对多参数可调的经颅磁刺激系统的电路设计及线圈工作时温升较大的问题，本文基于脉冲宽度调制的方法设计经颅磁刺激电路，以实现刺激电流脉宽、幅值的可调；并基于多物理场耦合的仿真设计冷却线圈，以降低线圈工作时的温度。本文具体工作如下：<br>　　1.首先对磁刺激线圈的电磁场进行分析，在刺激线圈与真实头模型联合仿真的基础上，分析了不同频率电流对脑组织电特性的影响，从而在仿真时针对不同频率电流设定对应的脑组织电特性参数，以提高计算结果的精确性，在此基础上分析了不同频率电流对刺激强度、刺激深度及聚焦性的影响；随后在给定电流频率下分析了线圈尺寸和夹角的变化对上述刺激指标的影响并基于此结果对刺激线圈的选型提出合理化建议；最后设计实验测量线圈感应出的磁场，其结果与仿真结果在误差允许的范围内基本一致，证明了电磁场仿真的正确性。<br>　　2.针对线圈工作时的温升问题，本文首先设计了循环流体冷却线圈结构，利用循环流动的冷却工质将线圈产生的热量及时带走；随后基于多物理场仿真对三种冷却液的冷却效果进行对比分析，结果表明不加冷却时线圈的温度为338.31K，分别加入水、煤油及15%浓度盐水三种冷却后，线圈的温度分别降为30.2.20K、320.12K及312.36K，因此水的冷却效果最佳，线圈的温升问题得到改善；最后在实验中验证了本文所设计的冷却线圈的有效性。<br>　　3.针对多参数可调的经颅磁刺激系统电路设计问题，本文基于脉冲宽度调制的方法设计了TMS系统主电路，首先通过变压器对交流电压进行升压，随后通过整流可将交流电整流为高压直流电从而为储能电容充电，最后逆变器采用脉宽调制方法为刺激线圈输出脉冲电流，该方法可以通过改变调制比来快速调整刺激强度与脉宽。并设计实验对电容充电时的电压波形及电容对线圈放电时回路中不同幅值和脉宽的电流波形进行测量，证明了本文所设计的多参数可调的经颅磁刺激系统电路的正确性。<br>　　本文从磁刺激线圈电磁场数值分析、冷圈线圈的优化设计及经颅磁刺激电路的设计几个角度对经颅磁刺激系统进行理论分析与仿真并进行实验验证，为后续经颅磁刺激系统的设计提供了一定的思路和方向。