在当今社会，由于脊髓损伤导致的伤残病人逐年增加，严重的脊髓损伤会影响患者的生存质量以及身心健康，同时也为患者的家庭和社会的发展带来了沉重的负担。另一方面，随着神经科学、电子工程、控制科学等领域的迅速发展，由神经电刺激系统所进行的神经调控技术也得到了迅速的发展。从这一点出发，提出了经皮脊髓神经电刺激系统，在可编程等方面优化系统设计，并且通过仿真提高经皮脊髓神经电刺激的精准性和可靠性。　　本文在脊髓神经电生理学和生物神经学的基础上，总结出经皮脊髓神经电刺激系统应用于患者行走功能康复的刺激参数范围，设计出可编程的经皮脊髓神经电刺激器，从电路仿真、刺激器带载能力测试以及刺激器应用于人体刺激测试实验等方面来验证所设计的刺激器的可行性，并且根据为进一步的临床实验提供了更好的基础。刺激系统硬件部分主要包括控制电路、驱动电路、升压电路、逆变电路、检测电路、电源电路和人机交互模块；系统的软件设计以及调试工作在Silicon Labs IDE集成开发环境中实现，在人体刺激测试实验中，使用生物信号检测系统BioRadio对相应部位进行肌电信号提取检测，从而验证所设计的刺激器对人体确实具有刺激功能。　　论文基于人体腰骶段脊髓的解剖学结构，进行精确的二维脊髓横断面模型制图，将模型导入有限元仿真软件中进行仿真分析。在用有限元方法对人体脊髓模型进行电刺激仿真的过程中，主要是通过改变刺激电极的尺寸，将特定的刺激参数应用于不同的刺激电极尺寸来对脊髓进行刺激仿真，从中探寻不同尺寸的刺激电极对经皮脊髓神经电刺激效果的影响。本文得到的经皮脊髓神经电刺激的仿真结果也将为临床病人实验提供更加丰富的参考价值。