经颅电刺激是一种在人体的头部施加合适的电压或电流,在整个头部或者局部产生电场或微电流，进而影响脑组织内的神经兴奋性,改善神经传导功能的技术。能够治疗或者辅助治疗某些头部的疾病以及神经性和精神性疾病。但是，对于经颅电刺激的研究（如刺激电流的大小，聚焦深度），必须考虑绝对的安全性和可靠性。所以必须寻找一种可以替代实际刺激的方法，从而达到与真实情况比较接近的结果。因此，经颅电刺激的有限元分析和计算应运而生。根据本文的研究目标和研究的立意。在本文中，基于CT的影像数据，利用MIMICS将人体头部的三维模型重建出来。而后，再利用Geomagic Studio12.0强大的逆向功能，对头部模型进行了光滑、去噪等相应的处理。从而，得到了接近真实的头部三维面模型。最后，将模型输入到ANSYS生成头部各层组织的实体三维模型，再结合不同尺寸和形状的电极片，针对分离出的头部运动皮层三维模型，进行经颅电刺激聚焦深度和最佳刺激参数（如刺激电流、频率）的分析和计算，探索聚焦深度与电极形状及尺寸和刺激参数之间的关系。在经颅电刺激有限元分析和计算的基础上，结合实验的需要，同时基于学习的目的。本文中采用具有Cortex-M3内核、32位的STM32F103ZET6单片机，设计了一款操作简单、智能化的电刺激设备。该设备能够产生0.1Hz-5MHz可调的正弦波、方波、锯齿波，可实现两个独立控制通道的耦合输出。通过软件编程，该设备具有丰富的参数设置与显示功能。再通过配备不同的电极，可以使电刺激设备进行电流与电场治疗模式切换：导电电极用于电流治疗，绝缘电极用于电场治疗。通过最终的调试及验证，该电刺激设备输出的基本频率范围在0.1Hz~5MHz之间，其调节的精度大约为±2%。而且，使用的时候稳定可靠，基本满足最初的设计需求。同时，也满足医疗器械相关的电气安全标准。