高强度聚焦超声(HIFU)技术是近年来治疗超声与肿瘤治疗领域的研究热点之一。基于超声波特有的生物组织穿透能力、强方向性及可聚焦特性，体外的HIFU换能器可以实现超声在体内聚集，在短时间内迅速温升，并造成焦域内靶组织产生不可逆性热凝固坏死，杀死肿瘤细胞，达到治疗目的。由于超声波在非焦点区域的能量较低，对声通道上的正常组织损害较小，从而可以实现微创式治疗。　　尽管在理论上可以精确地控制HIFU换能器产生的焦域位置及声强，但组织结构及及其声学特性的复杂性，会影响对声焦域的控制，降低治疗的精度及效率。本论文研究组织的非均匀性对HIFU聚焦声场中焦点处各声学参数的影响，主要包括以下两方面的内容:　　(1)基于KZK非线性声波方程，利用随机相位屏理论模拟人体组织非均匀性对声场的相位干扰，从理论上对人体组织非均匀性产生的相位干扰对聚焦声场影响进行了研究，通过对仿真计算的结果进行统计，分析了相位屏的相关长度、随机方差及与换能器表面距离对焦点的声压最大值、声压分布及聚焦质量的影响。　　(2)实验研究了随机相位屏对HIFU聚焦声场的影响。在实验中选择了聚乙烯(PE)平板作为产生相位干扰的材料，随机生成的一组具有不同相关长度与随机方差的相位干扰数据以模拟人体组织的非均匀性，并将在PE材料中产生的相位差转换为厚度差数据，再利用计算机三维雕刻技术将PE平板加工为不同位置具有指定的、不同厚度的相位干扰板。将相位干扰板置于HIFU换能器附近，使用针式水听器测量聚焦换能器的焦平面上的声压分布等参数，并与自由场数据进行比较，以验证相位屏理论模型。　　理论与实验研究结果表明人体组织非均匀性产生的相位干扰对聚焦声场有影响，相关长度的不同对声场的影响较小，但较大的换能器半径/相关长度比值，会适当降低组织非均匀性的平均影响。随机方差的增加，会大幅影响焦点处的各项参数，但焦点处各项参数起伏的随机性也增加，甚至可使HIFU焦点失效。另外，相位屏距离换能器表面越远，即越靠近焦点，焦点处所受到的影响就越小。本论文的研究结果可为HIFU治疗中换能器参数、声通道的选择、以及治疗剂量的确定提供重要的理论依据。