高强度聚焦超声(HIFU)的使用受到聚焦效果的制约,生物组织具有不均匀、粘滞吸收和非线性等特性,导致聚焦环境复杂,聚焦精度受到较大影响。时间反转方法,不需要介质的先验知识,可以克服介质的不均匀性对聚焦效果的影响。在HIFU声场中,使用时间反转方法聚焦,可望达到更精准的聚焦效果。　　 本文研究了生物组织的不均匀、粘滞吸收和非线性等特性对HIFU聚焦的影响程度,以及时间反转方法应用在HIFU聚焦的可行性。　　 本文基于KZK方程建模,采用二维时域差分算法,模拟计算了在HIFU声场和生物组织中,相控阵直接聚焦和时间反转聚焦的效果。直接聚焦主要受介质的不均匀性影响,时间反转聚焦则可能会受到非线性和热粘滞吸收的影响。模拟结果表明,不均匀介质对直接聚焦影响较大,而时间反转方法可以克服介质的不均匀性对聚焦效果的影响;HIFU声场产生的非线性和生物组织的热粘滞吸收对时间反转聚焦效果影响较小。分层介质模型的模拟结果对比表明,时间反转方法具有更精准的聚焦效果。　　 本文还从实验上验证了不均匀介质对直接聚焦效果的影响,并提供了时间反转聚焦方法的实验验证方案。