不可逆电穿孔(Irreversible Electroporation，IRE)是一种新兴的肿瘤消融技术。相比于目前常用的肿瘤治疗方法如手术、化疗及放疗等，IRE在治疗肿瘤时由于其具有作用时间短、消融时不会引起组织大量出血及能够避免热沉效应等优势而逐步受到国内外的研究者的关注。在IRE消融肿瘤时，不可避免地会损伤肿瘤周围的正常组织。如果损伤的范围较大则不利于患者在肿瘤消融后维持机体功能的稳定及组织的快速恢复。因此，在利用IRE消融肿瘤的同时减小脉冲电场对正常组织的损伤对IRE的实际应用就显得十分重要。本文通过建立肿瘤及正常组织的数值模型来分析IRE消融肿瘤时的电场分布并通过遗传算法优化电场以在消融肿瘤时减小对正常组织的损伤。　　为了分析不可逆电穿孔电场在肿瘤及正常组织内的分布情况，文中首先借助有限元分析软件COMSOL建立肿瘤及正常组织的数值模型，并分析了组织的均匀程度、脉冲幅值、电极间距、电极暴露长度及组织的电导率等因素对电场分布的影响。通过分析以上因素，得到各因素对肿瘤及正常组织内电场分布的影响规律，进而综合分析各因素对电场分布的影响为脉冲电场的优化提供参考。　　在得到各参数对电场分布的影响规律后，文中建立球形及椭球形两类肿瘤的数值模型，并为这两种模型设计多个不同的尺寸来增加肿瘤的形状和尺寸的多样性。在此基础上，利用遗传算法对脉冲幅值、电极间距及电极的暴露长度进行优化。在最优的参数作用下，得到不可逆电穿孔电场在肿瘤及正常组织内的分布，实现对肿瘤完全消融的同时把正常组织受到电场损伤的程度降到最低。　　本文最后仿真分析了不可逆电穿孔消融真实肿瘤的效果。为此，文中获取了三个肝癌患者肝肿瘤的CT切片，并通过三维重建软件Mimics和Geomagic Studio分别建立肝肿瘤及肝脏的三维表面模型和实体模型，并最终在COMSOL软件里建立相应的数值模型。针对真实肿瘤形状的不规则性，文中结合前述球形及椭球形肿瘤的尺寸及相应的优化参数设计消融真实肿瘤时参数的范围并利用遗传算法在该范围内搜寻消融肿瘤的最优参数。在优化结束后，成功得到消融肿瘤的最优参数及对应的脉冲电场分布，为不可逆电穿孔的临床应用提供参考数据。