(57)【要約】【課題】超音波診断装置において、表示画素ごとに二次元速度ベクトルが演算されるようにする。【解決手段】第１走査面の形成により第１速度データアレイ４６が取得される。第２走査面の形成により第２速度データアレイ４８が取得される。それらのデータ配列は互いに相違している。表示画素マトリクス６０上の画素６６ごとに、第１速度データアレイに基づく補間データの生成が実行され、また、第２速度データアレイ４８に基づく補間データの生成が実行される。これにより表示座標系に従う画素６６ごとに２つの速度成分が得られるので、それらから二次元速度ベクトルが演算される。【選択図】図３
2013165922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ビーム走査条件の適用により取得された第１速度データアレイと、前記第１ビーム走査条件とは異なる第２ビーム走査条件の適用により取得された第２速度データアレイと、を取得する手段と、
前記第１速度データアレイに基づいて共通座標系に従った第１補間速度データアレイを生成し、前記第２速度データアレイに基づいて前記共通座標系に従った複数の第２補間速度データアレイを生成する補間手段と、
前記第１補間速度データアレイと前記第２補間速度データアレイとから速度ベクトルアレイを生成するベクトル演算手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記共通座標系は表示座標系であり、
前記速度ベクトルアレイは前記表示座標系を構成する各画素に対応する速度ベクトルによって構成される、ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】
請求項２記載の装置において、
前記ベクトル演算手段は、前記表示座標系に従う画素順で速度ベクトルを演算する、ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置において、
複数の振動素子からなる配列型超音波振動子と、
前記配列型超音波振動子を用いた超音波ビームの走査を制御する手段であって、前記第１ビーム走査条件及び前記第２ビーム走査条件を設定する走査制御手段と、
を含み、
前記第１ビーム走査条件は、第１のビーム走査原点から放射状に広がる複数の第１超音波ビームを形成する条件であり、
前記第２ビーム走査条件は、前記第１のビーム走査原点とは異なる第２のビーム走査原点から放射状に広がる複数の第２超音波ビームを形成する条件であり、
前記放射状に広がった複数の第１超音波ビームからなる第１走査領域と前記放射状に広がった複数の第２超音波ビームからなる第２走査領域の交差領域内において複数の速度ベクトルが演算される、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波診断装置に関し、特に、速度ベクトルを演算する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、生体に対して超音波を送受波することにより得られたデータに基づいて超音波画像を形成する装置である。超音波画像としては、Ｂモード断層画像、カラードプラ画像（血流画像）、三次元画像、等が知られている。
【０００３】
上記のカラードプラ画像を構成する各画素は超音波ビーム方向に沿った速度成分を表すものである。すなわち、各画素の画素値（カラー値）は真の血流速度を表すものではなく、真の血流速度における超音波ビーム上の速度成分を示している。よって、カラードプラ画像上においては、血流がプローブに対して大凡近づいているのか大凡遠ざかっているのかを把握することはできるが、実際の血流の向きや速度は分からない。
【０００４】
上記に対して、血流の二次元速度ベクトルを演算する技術が幾つか提案されている。その内で代表的な技術においては、図６に示すように、生体内の観測点２０４で交差する２つの超音波ビーム２００，２０２が設定され、各超音波ビーム２００，２０２上で取得された速度成分２０６，２０８から二次元血流速度ベクトル２１０が演算される。これを拡張すれば三次元速度ベクトル（真の血流ベクトル）を演算することも可能である。しかし、生体内の１点で速度ベクトルを演算しても血流全体の流れの様子を把握するのは困難である。
【０００５】
特許文献１にはビーム走査面上の複数の観測点につき複数の二次元速度ベクトルを演算することが開示されている。特許文献１に記載された装置では、第１角度をもって偏向したドプラビームがリニア走査されており、次に、第２角度をもって偏向したドプラビームがリニア走査されている。これにより得られた２つのフレーム間で観測点ごとに二次元速度ベクトルが演算されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−５５４９３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
複数の観測点についてそれぞれ速度ベクトルを演算したい場合には、個々の観測点ごとにそこで交差する複数のビームを設定し、それらの方向に沿った複数の速度成分を得る必要がある。しかし、フレームデータにおけるデータ配列はそれを得るために適用された送受波条件に依存しているので、２種類の送受波条件で取得された２つのフレームデータ間ではデータ配列が合致せず、個々の観測点において演算上必要な複数の速度成分が存在しないという問題がある。しかも、それらのデータ配列は通常、表示フレームデータのデータ配列とも異なるから、その面での調整も必要となる。
【０００８】
本発明の目的は、超音波データ処理装置において、互いにデータ配列の異なるデータアレイに基づいて個々の観測点ごとに速度ベクトルを演算できるようにすることにある。あるいは、本発明の目的は、表示フレームデータにおける個々の画素位置について速度ベクトルを迅速かつ簡便に演算できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る超音波診断装置は、第１ビーム走査条件の適用により取得された第１速度データアレイと、前記第１ビーム走査条件とは異なる第２ビーム走査条件の適用により取得された第２速度データアレイと、を取得する手段と、前記第１速度データアレイに基づいて共通座標系に従った第１補間速度データアレイを生成し、前記第２速度データアレイに基づいて前記共通座標系に従った複数の第２補間速度データアレイを生成する補間手段と、前記第１補間速度データアレイと前記第２補間速度データアレイとから速度ベクトルアレイを生成するベクトル演算手段と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、第１速度データアレイと第２速度データアレイとが同時又は順次取得される。フレーム又はボリューム単位で交互にデータが取得されてもよいし、ビーム単位その他の単位で交互にデータが取得されてもよい。補間手段は、第１速度データアレイから共通座標系に従った第１補間速度データアレイを生成し、第２速度データアレイから共通座標系に従った第２補間速度データアレイを生成する。それらのアレイの生成も同時又は交互に実行される。複数の補間回路を並列的に設けるようにしてもよいし、単一の補間回路を時分割利用するようにしてもよい。あるいは、補間手段をソフトウエアで実現する場合、単一の補間処理プログラムにつき、そのプロセスを複数実行させることにより、リアルタイムで２つの補間速度データアレイが実質的に同時に生成されるようにしてもよい。いずれにしても、２つの補間速度データアレイが共通座標系上のデータとして構成されるので、二次元ベクトルの演算において座標系の違いを考慮する必要がなくなるから、その処理を迅速に行うことが可能である。より詳しくは、共通座標系上の個々の座標につき、そこでクロスする２つの仮想的ビームに沿った２つの速度成分を前処理により生成しておいて、それらが後処理としてのベクトル演算でそのまま利用される。なお、後述する実施形態では、第１補間速度データアレイ及び第２補間速度データアレイのそれぞれが表示フレームデータを構成するので、それらをそのままカラードプラ画像として表示することも可能である。上記の各データアレイは二次元のデータアレイとするのが望ましいが、それを三次元のデータアレイとすることも可能であり、そのような場合にも本発明の手法を適用できる。
【００１１】
第１ビーム走査条件及び第２ビーム走査条件は、少なくともビーム配列の点で相違するものであり、より詳しくは速度ベクトルを求める２つの速度成分が得られるような２条件である。電子セクタ走査方式が適用される場合、望ましくは、互いに異なる２つの走査原点が設定される。電子リニア走査方式が適用される場合、望ましくは、互いに異なるビーム偏向角度が設定される。
【００１２】
望ましくは、前記共通座標系は表示座標系であり、前記速度ベクトルアレイは前記表示座標系を構成する各画素に対応する速度ベクトルによって構成される。この構成によれば、速度ベクトルアレイを表示フレームデータとしてそのま利用することが可能であり、再度の座標変換が不要となる。望ましくは、前記ベクトル演算手段は、前記表示座標系に従う画素順で速度ベクトルを演算する。
【００１３】
望ましくは、複数の振動素子からなる配列型超音波振動子と、前記配列型超音波振動子を用いた超音波ビームの走査を制御する手段であって、前記第１ビーム走査条件及び前記第２ビーム走査条件を設定する走査制御手段と、を含み、前記第１ビーム走査条件は、第１のビーム走査原点から放射状に広がる複数の第１超音波ビームを形成する条件であり、前記第２ビーム走査条件は、前記第１のビーム走査原点とは異なる第２のビーム走査原点から放射状に広がる複数の第２超音波ビームを形成する条件であり、前記放射状に広がった複数の第１超音波ビームからなる第１走査領域と前記放射状に広がった複数の第２超音波ビームからなる第２走査領域の交差領域内において複数の速度ベクトルが演算される。
【００１４】
交差領域の全部において速度ベクトルが演算されてもよいが、交差領域の一部において速度ベクトルが演算されてもよい。逆に言えば、まずユーザーにより二次元断層画像上において関心領域を指定させ、それをカバーするように２つのビーム走査条件が定められるようにするのが望ましい。これによればドプラ測定用ビームの無駄な形成を除外できる。なお、各ビーム走査条件の設定に際して、交差領域からはみ出す部分ができるだけ生じないように、その設定を行うのが望ましい。各走査領域の形状がその中心線から左右非対称となってもよい。
【００１５】
望ましくは、前記走査制御手段は更に二次元断層画像を形成するための前記第３ビーム走査条件を設定し、前記第３ビーム走査条件は、前記第１のビーム走査原点と前記第２のビーム走査原点の間に設定された第３のビーム走査原点から放射状に広がる複数の第３超音波ビームを形成する条件であり、前記放射状に広がった複数の第３超音波ビームからなる第３走査領域が前記交差領域を含む。この構成によれば二次元断層画像を従来同様の形式をもって自然に表示することができ、第１走査領域及び第２走査領域をユーザーに意識させずに速度ベクトルアレイを表示できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、互いにデータ配列の異なるデータアレイに基づいて個々の観測点ごとに速度ベクトルを演算できる。あるいは、表示フレームデータにおける個々の画素位置について速度ベクトルを迅速かつ簡便に演算できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態を示すブロック図である。
【図２】第１速度データアレイと第２速度データアレイの関係を示す図である。
【図３】第１及び第２速度データアレイと表示座標系に従う表示画素マトリクスの関係を示す図である。
【図４】二次元速度ベクトルアレイの表示例を示す図である。
【図５】電子リニア走査における第１ビーム走査条件と第２ビーム走査条件とを示す図である。
【図６】２つの速度成分から求められる二次元速度ベクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１には、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態が示されており、図１はその全体構成を示すブロック図である。この超音波診断装置は、医療の分野において用いられ、生体に対する超音波の送受波により、二次元血流画像等を形成する装置である。
【００２０】
図１において、プローブ１０は例えば体表面上に当接して用いられる超音波探触子である。プローブ１０の中には１Ｄアレイ振動子が設けられている。１Ｄアレイ振動子は本実施形態において直線状に配列された複数の振動素子からなり、そのアレイ振動子によって超音波ビームが形成される。本実施形態において、その超音波ビームが電子走査されており、その電子走査方式は電子セクタ走査方式である。もちろん、電子リニア走査その他の方式が適用されるようにしてもよい。
【００２１】
本実施形態においては、複数の観測位置についてそれぞれ二次元速度ベクトルを演算するために、２つの走査面が交互に形成されている。図１において、符号１２は第１走査面すなわち第１プレーンを示しており、符号１４は第２走査面すなわち第２プレーンを示している。２つの走査面１２，１４において、それらの走査原点は互いに素子配列方向にずれている。図１においては２つの走査原点の間の距離がdで示されている。すなわち、アレイ振動子の中心軸からd／２ずつ左右にシフトした位置にそれぞれの走査原点が設定されている。第１走査面１２は、第１走査原点から放射状に複数の超音波ビームを形成することにより構成されるものである。第２走査面１４も同様に形成される。第１走査面１２において深さ方向がr１で示されており、ビーム走査方向がθ１で示されている。第２走査面１４において、深さ方向がｒ２で示されており、ビーム走査方向がθ２で示されている。
【００２２】
後に説明するように、２つの走査面１２，１４が互いにオーバーラップしている交差領域において二次元速度ベクトルが演算される。すなわちそのような交差領域内における各観測点ごとに二次元速度ベクトルが演算される。２次元断層画像（Ｂモード画像）上に二次元速度ベクトルを示す画像がオーバーレイされる表示態様が採用される場合、二次元断層画像を形成するための走査面が上記走査面１２，１４とは別に形成される。その場合、そのための走査面の走査原点は上述した第１走査原点と第２走査原点の中間位置に設定される。その場合、そのような第３の走査面は上述した交差領域をカバーするものである。なお、プローブ１０が体腔内に挿入されるものであってもよい。例えば経食道プローブであってもよい。
【００２３】
プローブ１０に対しては送信部（図示省略）及び受信部１６が接続される。送信部は送信ビームフォーマーであり、送信時において送信部からアレイ振動子に対して複数の送信信号が供給される。これにより送信ビームが形成される。生体内からの反射波がアレイ振動子にて受波されると、アレイ振動子から複数の受信信号が並列的に出力される。受信部１６は受信ビームフォーマーであり、入力される複数の受信信号に対して整相加算処理を実行し、これにより整相加算後の受信信号としてビームデータを出力する。そのビームデータは１つの超音波ビームに対応するものである。
【００２４】
図示されていないビーム走査制御部により、上述した第１走査面１２及び第２走査面１４、さらに必要に応じて第３走査面の形成が制御されており、それらの走査条件及びその順番に従って個々のビームデータが受信部１６から出力されることになる。第１走査面１２に対応する各ビームデータ及び第２走査面１４に対応する各ビームデータはドプラ情報処理部１８へ出力される。一方、二次元断層画像形成用のビームデータは図示されていないＢモード画像処理部へ出力される。
【００２５】
ドプラ情報処理部１８は、本実施形態において、直交検波回路、ウォールモーションフィルタ回路、自己相関回路、速度演算回路等の公知の回路群を備えており、受信信号中に含まれるドプラ成分を抽出し、そのドプラ成分から各サンプルポイントでの速度情報すなわちビーム方向に沿った速度成分を演算している。そのように演算された結果もビームデータと称することができる。そのビームデータは深さ方向に並ぶ複数の速度データからなるものである。
【００２６】
ドプラ情報処理部１８の後段には、図１に示す構成例において、第１変換部２０と第２変換部２２とが並列的に設けられている。それらの変換部２０，２２はそれぞれデジタルスキャンコンバータに相当するものである。第１変換部２０は第１走査面１２に対応する複数のビームデータを処理するモジュールであり、第２変換部２２は第２走査面１４に対応するビームデータを処理するモジュールである。それらは互いに同一の構成を具備している。
【００２７】
第１変換部２０によって、第１走査面１２の形成により得られた速度データアレイが表示座標系に従う第１補間速度データアレイに変換される。第２変換部２２によって、第２走査面１４の形成により得られた第２速度データアレイが表示座標系に従う第２補間速度データアレイに変換される。それぞれのデータアレイは１フレームを構成するものである。各変換部２０，２２における変換処理の具体的内容は後に詳述する。
【００２８】
ベクトル演算器２４は、表示座標系に従う共通データ配列を持った第１補間データアレイ及び第２補間データアレイに基づき、共通データ配列上の画素位置ごとに二次元速度ベクトルを演算し、これによって二次元速度ベクトルアレイを構成する。その処理は表示フレーム単位で実行される。二次元速度ベクトルアレイは表示処理部２６へ送られ、必要な表示処理が施された後に表示器２８へ送られる。表示器２８の画面上には、二次元速度ベクトルアレイが所定の表示態様をもって表示される。その場合において、必要に応じて背景画像として二次元断層画像が表示される。表示処理部２６は背景画像としての二次元断層画像上にグラフィック画像としての二次元速度ベクトルアレイを合成する機能を備えている。
【００２９】
以下に、変換部２０，２２について説明する。それらは上述したように同一の構成を有しているため、以下においては変換部２０を代表させてその構成を具体的に説明する。
【００３０】
変換部２０は、フレームメモリ３４Ａ、補間器３６Ａ、フレームメモリ３８Ａ、変換器４０Ａ及び発生器４２Ａを有している。フレームメモリ３４Ａは、走査面１２に対応する１フレーム分のビームデータが格納されるメモリであり、そのフレームデータは上述した第１速度データアレイである。フレームメモリ３４Ａの記憶アドレスは第１走査面についての第１送受波座標系を定義するr１，θ１に対応している。補間器３６Ａは、フレームメモリ３４Ａから読み出された、注目画素近傍の例えば４つの速度データに基づいて注目画素についての補間速度データを補間処理により求めるものである。それにより生成された補間速度データがフレームメモリ３８Ａ上に書き込まれる。
【００３１】
フレームメモリ３８Ａは、表示フレームデータに相当する第１補間速度データアレイを構成するメモリであり、発生器４２Ａから出力された表示座標系に従うアドレスに対応するメモリアドレスに補間器３６Ａから出力された補間速度データを格納している。フレームメモリ３８Ａは上述したように表示座標系に従った記憶空間を有し、すなわち水平表示アドレスｘ及び垂直表示アドレスｙに対応したメモリアドレスを有している。本実施形態において、表示座標系は２つの走査面に対する共通の座標系として機能している。
【００３２】
発生器４２Ａは、表示座標系に従って、ラスタースキャンの順番で各表示アドレスを順次生成するアドレス発生器である。アドレス発生器４２Ａにおいて、特定の表示アドレスが生成されると、その表示アドレスが変換器４０Ａ及びフレームメモリ３８Ａに送られる。変換器４０Ａにおいては表示座標系に従う表示アドレスを中心として、その近傍に存在する４つの実データすなわち４つの速度データを特定するものである。具体的には、変換器４０Ａから変換後の４つのアドレスがフレームメモリ３４Ａに対して与えられている。それらの４つのアドレスは、それぞれ第１走査面１２つまり第１送受波条件に従うアドレスであり、上述したようにr１及びθ１によって特定されるアドレスである。
【００３３】
フレームメモリ３４Ａから、注目している表示アドレス近傍の４つの速度データが読み出されると、補間器３６Ａは上述したようにそれらの速度データに基づいて重み付け線形補間処理を実行し、その演算結果として補間速度データを出力する。その補間速度データが発生器４２Ａにおいて特定された表示アドレスに対応するフレームメモリ３８Ａ上のアドレスに格納される。したがって、発生器４２Ａにおいてラスタースキャンに従って個々の表示アドレスを順次発生すると、それに対応して個々の表示アドレスごとに補間速度データが順次生成され、それらがフレームメモリ３８Ａ上にラスタースキャンの順番でマッピングされることになる。ちなみに、変換器４０Ａは変換テーブルを有しており、それは表示座標系に従う表示アドレスを、第１送受波座標系に従う４つのアドレスに変換するものであり、またそれと同時に、補間処理に必要な４つの重み値を補間器３６Ａに対して出力するものである。
【００３４】
上述したように、変換部２２は変換部２０と同様の構成を有している。すなわち、フレームメモリ３４Ｂ、補間器３６Ｂ、フレームメモリ３８Ｂ、変換器４０Ｂ及び発生器４２Ｂを有している。ただし、フレームメモリ３４Ｂのアドレスは、第２走査面１４を生成する際に適用された第２送受波座標系に従ったものであり、すなわちr２及びθ２で特定されるものである。ちなみに、２つの変換部２０，２２においてメモリを除く部分をソフトウエアの機能として実現することが可能である。すなわち符号１００で示す部分をスキャンコーンバージョンプログラムによって実現することが可能である。その場合においては単一のプログラムを用い、プロセスを複数個実行させることにより、第１変換部２０の機能と第２変換部２２の機能とを実現するようにしてもよい。そのような構成によれば、リアルタイムで実質的に同時に２つの補間速度データアレイを得ることが可能となる。ただし、図１に示したように、２つの変換部２０，２２をハードウエアとして構成し、それらを並列的に配置してもよい。
【００３５】
制御部３０はＣＰＵ及び動作プログラムにより構成され、図１に示される各構成の動作制御を行っている。操作パネル３２はキーボードやトラックボールなどを有し、それらによって装置の動作条件がユーザにより設定される。上述した各送受波条件はビーム走査条件を意味しており、上述したように、本実施形態においては互いに異なる２つのビーム走査条件が交互にあるいは実質的に同時に適用されている。
【００３６】
上記の補間器３６Ａ、３６Ｂでの補間演算は次のように実行される。第１送受波座標系又は第２送受波座標系に従うデータ配列において、mを深さ方向のインデックスとし、nをビームラインのインデックスとした場合、n番目のライン上の深さm番目の位置での実データ（速度データ）がd(m,n)で表される。画素位置Cは表示座標系（つまり共通座標系）に従うものであり、その画素位置Cでの補間データ（補間により生成される速度データ）をDCとする。また、a(m,n)を重み係数とする。重み係数は画素位置Cから実データd(m,n)までの距離により規定される。以上の前提の下で、以下の計算式(1)により補間データDCが演算される。
【００３７】
【数１】
2013165922.tif 000003
【００３８】
上記補間データDCは、第１送受波座標系又は第２送受波座標系において、画素位置Cを通過するビームラインを想定した場合に、画素位置Cで観測され得るであろうビームライン方向の速度成分である。
【００３９】
既に説明したように、第１送受波座標系（第１ビーム走査条件）に従う第１データ配列をもった第１速度データアレイを用いて、表示座標系に従う共通データ配列上の全画素位置に対して、上記の補間演算を実行した結果として、表示座標系に従う共通データ配列をもった第１補間データアレイが構成される。同様に、第２送受波座標系（第２ビーム走査条件）に従う第２データ配列をもった第２速度データアレイを用いて、表示座標系に従う共通データ配列上の全画素位置に対して、上記の補間演算を実行した結果として、表示座標系に従う共通データ配列をもった第２補間データアレイが構成される。そして、共通データ配列をもった第１補間データアレイと、共通データ配列をもった第２補間データアレイと、を利用して、共通データ配列上の全部又は一部の画素位置ごとに、図６に示した原理に基づき、二次元速度ベクトルが演算される。二次元速度ベクトルの演算に先立って、各画素位置につき、そこでクロスする２つのビームライン方向に沿った２つの速度成分が演算されているので、二次元速度ベクトルを正確に演算することが可能であり、しかもそれを迅速に演算することが可能である。なお、２つの速度成分の演算とそれらに基づく二次元速度ベクトルの演算とを計算上統合してもよい。その場合においても、一連の計算処理において、２つの速度成分を演算する部分と、それに続いて二次元速度ベクトルを演算する部分と、を観念上分離することができる。
【００４０】
図２には第１速度データアレイ４６と第２速度データアレイ４８の関係が概念的に示されている。第１速度データアレイ４６は上述した第１走査面に対応するものであり、すなわち第１送受信条件の下で生成された第１ビームデータ列を構成するものである。第２速度データアレイ４８は第２走査面に対応するものであり、上述したように、それは第２送受信条件の下で得られた第２ビームデータ列に相当するものである。図２において、第１速度データアレイ４６を構成する１つのビームデータが符号５０で示されており、そのビームデータ５０は深さ方向に並んだ複数の速度データ５２により構成されるものである。図２において速度データ５２が白丸で表されており、それは補間データに対する実データとして理解することが可能である。
【００４１】
一方、第２速度データアレイ４８を構成する１つのビームデータが符号５４で示されており、それは深さ方向に並ぶ複数の速度データ５６により構成されるものである。各速度データ５６が図２において黒丸で示されており、それも実データと称することが可能である。
【００４２】
図２に示されるように、第１速度データアレイ４６と第２速度データアレイ４８は第１送受信条件と第２送受信条件の相違に起因して互いに不一致となっており、すなわち２つのデータ配列が合致していない。したがってそのような状況において直ちに二次元速度ベクトルを演算することは困難である。このため上述したように共通の座標系への変換が実行されており、それについて以下に図３を用いて説明する。
【００４３】
図３には、表示画素マトリクス６０が示されている。図２に示した構成と同一の構成には同一符号を付している。表示画素マトリクス６０上においては、複数の垂直表示ライン６２、複数の水平表示ライン６４を観念することができる。それらのラインの交点６６が表示画素すなわちピクセルに相当している。
【００４４】
本実施形態においては、表示画素ごとに、第１速度データアレイに基づいて第１補間速度データが生成されている。また、それとは別に、表示画素ごとに、第２速度データアレイに基づいて第２補間速度データが生成されている。具体的には、注目する画素の周囲に存在する４つの近傍データ（４つの速度データ）が参照され、それに対して重み付け補間処理を実行することにより補間データが生成されている。その補間データは速度成分を表すものであり、具体的には注目画素を通過するビームを観念した場合における当該ビーム方向の速度成分である。したがって各画素毎にそこにおいて交差する仮想的な２つのビームが観念され、それぞれの仮想的なビームに沿って速度成分が補間値として演算されることになる。したがって、図１に示したベクトル演算器２４においては、共通の座標系において、個々の画素毎に２つの速度成分が求められているため、それらを利用して簡便に二次元速度ベクトルを計算することが可能となる。
【００４５】
図４には、表示例が示されている。表示画面６８上において、符号７０は第１走査面に対応する第１領域を示しており、符号７２は第２走査面に対応する第２領域を示している。それらは実際には可視化されないものである。もちろんそれらを個別的に表示させるようにしてもよい。
【００４６】
第１表示領域７０と第２表示領域７２との重合部分が交差領域７４であり本実施形態においては、その交差領域７４内の全部または一部について画素ごとに二次元速度ベクトルが演算されている。符号７６は二次元速度ベクトルアレイのグラフィック表示を示している。各二次元速度ベクトルが矢印のマーカーによって表現されており、その矢印の向きが血流の方向を示しており、その矢印の長さが速度の大きさを示している。
【００４７】
ちなみに、符号７７は二次元断層画像が表示される領域を示しており、その頂点は２つの表示領域７０，７２の頂点の中間位置にある。ちなみに、図４に示す例では、２つの表示領域７０，７２が交差領域の外側にはみ出す部分を有しているが、そのようなはみ出し部分は二次元速度ベクトルの演算に寄与しないため、できる限りはみ出し部分がないように走査面の形状を定めるのが望ましい。たとえばセクタ走査の中心軸から左右非均等の形状が採用されてもよい。
【００４８】
上述した実施形態においては２つの電子セクタ走査が適用されていたが、それらを電子リニア走査に代えることも可能である。その一例が図５に示されている。符号７８はアレイ振動子を示しており、それは直線上に配列された複数の振動素子７８ａにより構成されている。第１のビーム走査条件が適用される場合、符号８０で示されるように垂直方向に超音波ビームが形成され、それが電子リニア走査される。これにより第１走査面８２が矩形の領域として構成されることになる。次に、２番目の操作においては、符号８４で示されるように一定角度、超音波ビームが偏向され、そのような角度を維持したまま超音波ビームが電子リニア走査される。これにより符号８４で示すような平行四辺形の形態をもった走査面が構成される。このような方式を利用しても各表示画素ごとに２つの速度成分を得ることが可能であり、すなわち画素毎に二次元速度ベクトルを演算することが可能である。このような変形例においても、複数の座標系を互いに一致させる処理が必要であるため、上述した共通座標系への座標変換が適用されるのが望ましい。
【符号の説明】
【００４９】
２０  第１変換部、２２  第２変換部、３４Ａ，３４Ｂ  フレムメモリ、３６Ａ，３６Ｂ  補間器、３８Ａ，３８Ｂ  フレームメモリ、４０Ａ，４０Ｂ  変換器、４２Ａ，４２Ｂ  発生器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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