经颅超声聚焦(transcranial sonography,TCS)是一种新型的非侵入性超声成像技术,已经在研究帕金森病方面有了一定的突破。但就目前来说,对于能够有效延缓或阻止帕金森病发生的治疗方法和药物却很少。而超声无创神经调控技术通过低强度聚焦超声作用于脑部的特定区域,可实现对该部位神经核团的精确刺激,诱发其产生神经活动和相应反应。该方法将可能成为研究神经环路作用机制和探索脑疾病治疗方法的革命性工具,为人类在帕金森病的治疗等方面的研究提供一个新的突破口。但要实现该方法在非人灵长类甚至人类上的应用,一个必须首先解决的问题就是如何克服颅骨对超声聚焦效果产生的不利影响。本文先是利用透反射法进行了声速测量实验,研究了颅骨的特殊结构和声学特性对超声传播的影响机制以及得到了相应的实验数据;借助Mimics10.01医学三维重建软件对颅骨的CT数据进行重建,为以后进一步优化颅骨声学参数空间分布和更真实地反映其分层结构提供了一定的参考;本课题通过对颅骨进行的三维声场扫描实验,更加直观地反映了颅骨对超声穿过颅骨时产生的能量衰减和相位变化的情况。最后,本文利用Matlab环境下的开源声学仿真工具K-wave toolbox和根据声速测量实验和声场扫描实验的结果,进行了基于时间反演方法的二维空间内超声经颅聚焦仿真实验:研究了不同换能器阵元数目、不同聚焦深度和不同超声发射频率等因素对超声经颅聚焦效果的影响。此外,由于在神经环路研究中,对于进行多点刺激和不规则形状区域刺激的特殊应用需求,本课题还进一步探讨了利用时间反演实现多点聚焦和不规则形状区域聚焦的可行性。