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高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound, HIFU)最大的特点是将高能量聚焦于焦点处，破坏靶组织而不损伤周围及超声波所经过的组织，大量的实验和临床研究证明，该技术对动物或人体的肝、肾、前列腺、脑、眼、脊髓、睾丸和血管等都能产生精确的组织损伤，在临床治疗上已成功应用于治疗前列腺增生、神经痛、眼科疾病以及乳腺癌、骨肿瘤、软组织肉瘤、肝癌、泌尿系肿瘤、子宫肌瘤等。但HIFU与生物组织的相互作用及剂量效应关系仍不清楚，Wang等提出的生物学焦域概念从生物组织的结构功能状态、血流灌注、靶组织的运动等方面研究HIFU在组织中所形成的凝固性坏死点（生物学焦域）的大小和形态，把生物学焦域作为HIFU 治疗肿瘤的剂量学研究对象，指导HIFU临床治疗肿瘤具有重要的意义和巨大的应用价值。目的 从离体的HIFU生物学焦域的形成规律，研究高强度聚焦超声生物学焦域的B超实时监控；高强度聚焦超声生物学焦域的焦点温度；高强度聚焦超声的剂量-效应关系；MRI 对高强度聚焦超声效应的评价。方法 分别以频率为1.6MHz、1.0 MHz的治疗头以定点和组合的方式分别辐照屠宰后6小时内的新鲜离体牛肝脏组织、肌肉组织和肾脏组织，辐照时利用热电偶检测焦点的温度，采集辐照前后B超图像及检测B超图像及灰度值变化，辐照结束后，采用MRI对辐照结果进行评价，最后切开组织块，显示最大损伤径线和长度进行测量。结果 ⑴ HIFU辐照区组织呈灰白色凝固性坏死，与正常组织分界清楚；⑵ 不同频率、不同组织、不同辐照时间、不同声强、不同辐照深度形成的生物学焦域形态和大小不同；⑶ 治疗剂量不同，HIFU生物学焦域的长短轴之比亦不同;⑷ BFR的大小随辐照深度的增加而减小；⑸ 当治疗剂量一定、治疗深度一定时，肌肉组织的HIFU生物学<WP=6>焦域体积明显大于肝脏组织和肾脏组织的HIFU生物学焦域体积，肝脏组织的HIFU生物学焦域体积大于肾脏组织的HIFU生物学焦域体积；⑹ 凝固性坏死区的病理改变：肝小叶破坏，细胞体积缩小，变圆，胞浆深染，细胞核深染、固缩，核仁消失；⑺ HIFU定点辐照离体牛肝脏组织形成生物学焦域的即刻，靶区B超回声强度明显增强，与正常组织低回声区差别显著，灰度值增加。辐照结束即刻B超声像图面积明显大于牛肝组织生物学焦域沿着声束的轴向剖面大小,1分钟的SUSI约等于SBFR,2分钟以后的SUSI较SBFR小；⑻ 靶区组织的焦点最高绝对温度86.3℃,平均可达到80.5±3.09℃；⑼ 有限点叠加和无限点叠加的EEF随辐照深度的增加呈增加的趋势，同一深度下，有限点叠加的EEF大于无限点叠加的EEF；⑽ 片的EEF=2.71±0.85 (J/mm3).块的EEF=1.73±0.39 (J/mm3)；⑾ HIFU损伤后MRI 的T1、T2相图像的信号均减弱。MRI图像的T1相和T2相所显示的体积与实际切开显示的体积相关。结论 ⑴ HIFU达到一定域值后可在生物组织中形成凝固性坏死，即生物学焦域。⑵ 生物学焦域的形态和大小可控。⑶ 损伤区肉眼与病理检查一致。⑷ HIFU治疗可以通过B超适时监控。⑸ 在较浅组织内，1.6MHz的治疗头切除组织块优于1.0MHz治疗头。但切除较深部组织时，应选择较低频率的超声治疗头。⑹ HIFU生物学焦域体积随治疗深度的增加呈指数规律递减：1.0MHz拟合为VBFR=1738.2e-0.3948D，1.6MHz为VBFR=3489.6e-0.4341D。⑺ 治疗参数一定时，不同组织的HIFU生物学焦域大小不同。⑻ HIFU焦点温度平均可达到80.5±3.09℃，可以完全的杀死组织细胞。⑼ 生物学焦域可通过组合的方式达到完全切除肿瘤的目的。⑽ 相同条件下，点-束-面-块的EEF依次减小。⑾ MRI可以准确的反映高强度聚焦超声在离体生物组织中形成的损伤。