针对高强度聚焦超声(HIFU)治疗过程中生物组织的变性检测问题，将自回归(AR)模型与椭圆控制理论引入到生物组织变性检测中，提出了一种新的生物组织变性检测方法。首先对HIFU辐照过程中的生物组织超声回波信号进行AR模型定阶，提取正常组织超声回波信号的AR模型系数和残差特征，然后采用主成分分析(PCA)方法计算其前两阶主成分作为参考状态向量，并生成控制椭圆。最后将待检测生物组织超声回波信号AR模型系数和残差特征的前两阶主成分作为二维特征，根据该二维特征在控制椭圆中的分布状况判断HIFU辐照过程中的生物组织是否已经发生变性。实验结果表明：所提方法能有效地识别HIFU辐照过程中的正常组织与变性组织。