背景：三维超声成像能够准确定位病灶的空间位置。三维超声膀胱测容技术进一步提高了测量的精准度,三维超声影像定位膀胱肿瘤,为超声治疗提供了更加直观的效果。本论文主要研究了膀胱三维超声成像技术,并用低强度超声治疗离体的膀胱肿瘤细胞作了探索性研究。方法：在膀胱三维超声成像中,研究结合FPGA硬件加速、OpenGL软件计算等技术,实现膀胱三维超声图像的重建；在膀胱肿瘤治疗研究中,体外培养膀胱癌症细胞,采用1MHz低强度非聚焦超声诱导膀胱癌细胞凋亡,应用相关实验方法,对其分子机制做出了初步探索研究。结果：膀胱三维超声成像重建算法：1.B型超声探头扫描膀胱,使超声探头扫描扇面沿轴向等角度逐次转动,以获得三维重建所需的膀胱截面序列；2.对图像序列进行预处理,包括：图像滤波、插值、边界提取等；3.表面重建：针对膀胱充盈状态下的超声图像特点,设计了专用的面绘制方法。采用消隐明暗等技术对膀胱三维图像进行表面绘制,同时在计算机上显示重建后的三维膀胱结构；4.体数据三维重建：设计专用的空间插值算法,对数据进行空间插值,以此计算膀胱的体积并能显示膀胱肿瘤位置。低强度超声诱导凋亡的分子机制：1.使用低强度超声处理膀胱癌5637细胞、膀胱移行癌T24细胞和喉癌Hep-2细胞,低强度超声能够抑制细胞增殖,并能诱导细胞凋亡；2.应用细胞生物学和分了生物学实验,发现了低强度超声诱导凋亡的一部分分子机制；3.研究发现低强度超声调控细胞凋亡与Cav-1/STAT3、STAT3/BID等信号通路有关,还发现了Cav-1、STAT3和BID之间相关作用模式。本论文提出的膀胱肿瘤治疗系统能够为膀胱癌症治疗提供一种新的方法,扩展了医用超声终端的应用范围。