高强度聚焦超声(High intensity focused ultrasound,HIFU)热疗技术是近些年来发展迅速的一种无创肿瘤治疗新技术,其中治疗区域的温度监测是关键问题,但是目前临床运用的温度检测手段分辨率及对比度仍然较低。研究发现,生物组织的温度与其电导率存在一定的关系,当生物组织在HIFU作用下,温度不断升高,电导率也会不断增大,当温度达到临界值时,生物组织会发生不可逆的热凝固性坏死,从而达到肿瘤消融的目的,而此时电导率也会发生突变。因此,可以利用生物组织电导率检测对温度进行间接的监测。在众多电导率检测方法中,磁声电(Magneto-acousto-electrical,MAE)电导率检测技术是一种基于生物组织内部电导率差异的新方法。它基于超声传播理论、霍尔效应、电磁感应原理,将超声场、磁场、电场耦合,使得该检测方法既具有超声成像高分辨率的优势,又具有电阻抗断层成像(EIT)高对比度的特点。本文将磁声电电导率检测技术引入HIFU热疗温度监测中,以实现对热疗过程中生物组织温度实时无创监测以及对HIFU热疗疗效的评估。首先基于超声振动和传播理论以及霍尔效应和电磁感应原理,推导出了基于平面活塞换能器激励,平板电极接收的MAE电压公式。建立了一维电导率突变模型,通过数值仿真计算了电导率分层分布的生物组织产生的MAE电压信号。结果表明,信号的幅值是由沿着声传播方向的电导率梯度,声压幅值和静磁场共同决定的,而信号的相位极性可以反映电导率梯度的方向。为了说明MAE电压信号与电导率分布之间关系,本研究搭建了相应的实验装置,制备了与生物组织电导率及声特性相似的凝胶模型用于实验,通过单层凝胶模型验证了理论推导的正确性。同时,提出了一种基于维纳逆滤波和希尔伯特变换的生物组织内部电导率重建算法。随后,通过电导率分三层分布的凝胶模型进行实验,并基于提出的重建算法成功重建出电导率突变凝胶模型的电导率分布。然后将MAE电导率检测技术应用于HIFU热疗中,建立了二维轴对称模型,基于非线性声场KZK方程、生物热传导Pennes方程,通过频域有限差分算法和有限元数值仿真计算出HIFU声场、温度场的分布情况。基于生物组织温度——电导率变化系数得到HIFU热疗时生物组织中电导率的实时分布情况。在此基础上,建立了电导率检测三维模型,通过数值计算得到HIFU热疗过程中实时接收到的MAE信号。结果表明,MAE信号中会含有两个极性相反的波簇,波簇的幅值大小与模型内的温度高低相关,而波簇出现时间可以反映HIFU热疗过程中,生物组织内有效治疗区域的范围。本文利用HIFU热疗过程中生物组织生理状态、温度和电导率三者的关系,提出了一种全新的基于磁声电电导率检测技术的HIFU热疗实时无创温度监测和疗效评估新方法。