高强度聚焦超声(HIFU)治疗目前已经被成功地用于多种肿瘤治疗之中。其原理是：运用超声换能器将声能汇聚到生物体肿瘤所在区域,通过各种效应,尤其是热效应,使该区域肿瘤细胞发生蛋白质变性,且尽可能不损伤周边正常组织,从而达到治疗目的。在临床应中,由于延时、超调、振荡、用时过长等原因,皮肤烧伤、钙化、治疗不彻底、神经损伤等问题时有出现,因此治疗目标区域的声强和温度控制非常重要。本文以生物热传导模型为基础,对不同换能器在生物组织中产生的声场和温度场进行了仿真,分析了各种参数对声聚焦的影响,并提出了温度控制方法。所做工作如下：1.建立生物组织模型,研究了生物热传导问题、聚焦声场的计算方法和模糊控制有关理论。2.研究了凹球面换能器在单层和多层生物媒质中产生的声场,分析了声源及组织参数对声场影响。结果表明：声速越大或频率越低,其最大声压值越大、焦距越短；初始声压越大或吸收系数越小,其最大声压值越大、焦距几乎不变；多层媒质中某层厚度的变化对焦域最大声压值有一定的影响。3.运用伪逆算法研究了相控阵换能器在生物媒质中实现聚焦时的声场,分析了不同参数对声场特征的影响。结果表明：换能器阵元间距变大或者阵元宽度变小,焦点处声压会变小；换能器频率不同时,不能采用相同信号进行驱动；生物媒质参数相差较大时,其焦域面积也相差较大；某层的吸收系数或厚度发生变化时,其焦点声压会受到影响；通过改变阵元驱动信号,换能器能形成多个焦点,适用于治疗大肿瘤。4.将模糊控制方法用于HIFU治疗时温度控制,研究了凹球面换能器加热单层媒质和多层媒质时温度控制效果,及相控阵换能器加热时单点和多点温度控制效果,并与传统PID控制进行了比较。结果表明模糊控制优于传统PID控制,避免了传统控制中出现的延时、超调、振荡、用时过长等问题。本文做了大量的仿真研究,分析得出了不同参数对声场的影响以及声场优化方法；在HIFU加热治疗中提出了模糊控制方法,能有效提高治疗的安全性和效率。所做工作对HIFU治疗应用有重要意义,其结果对治疗剂量选取有参考价值。