帕金森症是由一种中枢神经系统功能退化引起的退行性神经系统疾病,社会人口老龄化日趋严重,加重了帕金森症危害人类健康的程度,而且晚期帕金森症患者通常生活不能自理,给家庭和社会都带来极大的负担。深度脑刺激是一种新兴的治疗方式,以其更高的治愈率获得而变得越来越应用广泛,成为一种重要的脑调制技术。但是也存在着许多的问题,比如机制不清楚以及副作用明显等。本文就是针对深度脑刺激系统在时间以及空间两方面进行优化。首先,对深度脑刺激的原理进行简单分析,并介绍有限元分析方法,以及这一方法的优势。再构建美敦力公司3387型号电极进行三维组织电导模型,并对其进行有限元分析仿真计算。然后,以Hodgkin-Huxley(H-H)单神经元模型这一生理模型,对深度脑刺激作用下的神经元放电活动进行分析。分析不同的刺激参数组合刺激下,所得到的神经元放电的不同情况,并量化其对应关系。最后以支持向量机方法构建分类器,实现从神经元放电到刺激参数的逆向选择,来满足对其控制过程中的实际需要。最后,以美敦力公司3387电极为蓝本,对其进行细分优化,设计更加精细的电极阵列。并建立其三维的组织电导模型,再对其工作状态下对脑组织的刺激情况进行有限元仿真分析。将所得到的电场分布以及活化区域与传统电极进行对比,证实其在减小刺激外溢方面有着独到的优势。本文的工作结果有助于揭示深度脑刺激在工作状态下产生的电场以及活化区域情况,对深度脑刺激的使用以及新型电极的设计提示了新的思路。