高强度聚焦超声技术(HIFU, High-Intensity Focused Ultrasound)因其将能量聚焦于治疗区域而不损伤周围及声通道上正常组织而被广泛应用于实体肿瘤特别是子宫肌瘤的无创治疗，治疗过程中对于靶区的精确定位及治疗过程的实时监控直接关系到治疗过程的安全性。针对于以旋转B超图像作为引导方式的聚焦超声治疗系统，治疗过程中需要对治疗区域进行分割、三维重建并进行三维可视化以确定治疗区域相对于肿瘤的准确位置。本文在研究了目前临床上应用较为广泛的基于区域阈值的分割方法对治疗区域进行成功分割之后又提出一种基于阈值水平集的分割方法，该方法根据靶点位置和靶区大小自动设定感兴趣区域并对感兴趣区域内进行最大类间方差阈值分析并以该阈值进行阈值水平集分割，研究结果表明，该方法在克服了传统方法主观性强、耗时长、图像灰度不均匀时会在分割结果内部出现孔洞等缺点的同时保证了分割结果的敏感性和准确性。为了对治疗区域及肿瘤进行三维可视化，本文首先通过坐标变换和插值方法将旋转B超图像序列数据重建为可视化所需的正交三维体数据并对不同的插值算法进行了比较，研究结果表明采用距离加权插值方法在重建体的形状和体积大小方面都优于最近邻插值方法。接着，根据实际治疗过程中需要对肿瘤和治疗区域进行同时三维显示而体绘制的环节将占用大量治疗时间这一问题，本文最后设计研究了采用面绘制对肿瘤和治疗区域进行同时三维可视化的方法，最终采用移动立方体方法结合一定的透明显示技术对头部皮肤和骨骼成功地进行同时显示，在避免了体绘制方法数据量大、耗时较长、对硬件要求比较高等缺点的同时实现了对头部表面皮肤和内部骨骼结构进行同时绘制显示，实验结果可以清楚地观察两者的形状、大小及相互间的位置关系。