高强度聚焦超声(HIFU)技术是继四大肿瘤治疗技术后,又一大具有革新性的技术,它具有无损、局部绿色、符合“医疗理念”等诸多优良特点,被认为是21世纪最具有应用潜力的肿瘤治疗新技术之一。实时准确地对治疗中目标区域组织进行无损测温是HIFU研究的焦点与关键技术之一,而超声无损测温方法以低成本,兼容性强,操作简单等优点而备受关注。本文利用HIFU无损测温实验系统对离体猪肉组织进行实验,获取了大量不同温度时的超声回波信号数据,然后通过对超声传输特性和信号处理方法的研究,探讨了超声传输特性中散射和衰减特性与组织温度变化之间的关系。主要内容有:1.利用HIFU无损测温实验系统对离体猪肉组织进行实验,获取了大量不同温度时的超声回波信号数据。研究了回波信号预处理方法,包括滤波和数据截取方法,并对其效果进行了分析。2.基于生物随机起伏介质超声散射理论,根据生物非均匀介质中声波动方程,推导出散射系数与温度的关系,并运用实验数据,采用了回波直接截取、经验模态分层(EMD)两种方法进行了验证分析。结果表明超声散射系数与温度有依次递增的对应关系,可以运用它从超声回波信号中有效地提取组织温度信息。3.根据声传输的衰减特性,采用时域、频域、时频域以及传递函数等多种方法提取超声衰减系数,并对结果进行了比较,分析了其用于测温的可行性。其中用时频分析方法和传递函数方法能很好地反映组织特性变化:时频分析方法的温度灵敏度与分辨率高,且几乎呈线性关系;而传递函数法能比较容易得出组织蛋白的凝固与损伤程度点。