(57)【要約】  カラードップラーデータを取得して１つまたはそれ以上の転移部を検出する。前記転移部の各々は、第１方向へのフロー速度を表す第１領域と、第１方向ではない方向へのフロー速度を表す第２領域との間にある。第１セットのエイリアシング補正を適用することによって、第２のカラードップラーデータを生成する。第２のカラードップラーデータにおいて当該転移部の両側に位置する１つまたはそれ以上のペアのカラードップラー値に基づいて、第１の総エネルギ関数を算出する。次に、第２セットのエイリアシング補正を適用して、第３のカラードップラーデータを生成し、第３のカラードップラーデータにおいて当該転移部の両側に位置する１つまたはそれ以上のペアのカラードップラー値に基づいて、第２のエネルギ関数を算出し、第２の総エネルギ関数を算出する。
2012533325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラードップラーデータを取得し、
前記カラードップラーデータの１つまたはそれ以上の転移部を検出し、その１つまたはそれ以上の転移部の各々は、第１方向へのフロー速度を表す第１領域と、第１方向ではない方向へのフロー速度を表す第２領域との間にあり、
前記カラードップラーデータに対して第１セットのエイリアシング補正を適用することによって、第２のカラードップラーデータを生成し、
前記１つまたはそれ以上の転移部の各々に関して、前記第２のカラードップラーデータにおいて当該転移部の両側に位置する１つまたはそれ以上のペアのカラードップラー値を検出し、
前記１つまたはそれ以上の転移部の各々に関して、前記第２のカラードップラーデータにおいて当該転移部の両側に位置する１つまたはそれ以上のペアのカラードップラー値に基づいて、第１のエネルギ関数を算出し、
前記算出した第１のエネルギ関数に基づいて、前記第１セットのエイリアシング補正に関連づけられた第１の総エネルギ関数を決定し、
前記カラードップラーデータに対して第２セットのエイリアシング補正を適用することによって、第３のカラードップラーデータを生成し、
前記１つまたはそれ以上の転移部の各々に関して、前記第３のカラードップラーデータにおいて当該転移部の両側に位置する１つまたはそれ以上のペアのカラードップラー値を検出し、
前記１つまたはそれ以上の転移部の各々に関して、前記第３のカラードップラーデータにおいて当該転移部の両側に位置する１つまたはそれ以上のペアのカラードップラー値に基づいて、第２のエネルギ関数を算出し、
前記算出した第２のエネルギ関数に基づいて、前記第２セットのエイリアシング補正に関連づけられた第２の総エネルギ関数を決定する、
ことを含む方法。
【請求項２】
前記カラードップラーデータが、カラーフローラインデータまたはスキャンコンバート済みカラーフロー画像データを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記カラードップラー値が、カラーフロー速度、ドップラーシフト周波数、またはカラードップラー位相を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
各転移部に関するエネルギ関数の算出には、当該転移部の両側に位置する１つまたはそれ以上の各ペアのカラードップラー値間の絶対差の合計を算出することが含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
各転移部に関するエネルギ関数の算出には、当該転移部の両側に位置する１つまたはそれ以上の各ペアのカラードップラー値間の絶対差のｐ乗の合計を算出することが含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記総エネルギ関数の算出には、各エネルギ関数にそれぞれの重みづけを乗算して各積を求め、それらの各積を加算することが含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、前記第１セットのエイリアシング補正が、
０、ｆＰＲＦ、−ｆＰＲＦ、２ｆＰＲＦ、−２ｆＰＲＦ、３ｆＰＲＦ、−３ｆＰＲＦ、４ｆＰＲＦ、−４ｆＰＲＦ、５ｆＰＲＦ、および−５ｆＰＲＦのドップラーシフト周波数のうちの１つまたはそれ以上を含むか、
０、ＶＰＲＦ、−ＶＰＲＦ、２ＶＰＲＦ、−２ＶＰＲＦ、３ＶＰＲＦ、−３ＶＰＲＦ、４ＶＰＲＦ、−４ＶＰＲＦ、５ＶＰＲＦ、および−５ＶＰＲＦのカラードップラー速度のうちの１つまたはそれ以上を含むか、あるいは、
０、２π、−２π、４π、−４π、６π、−６π、８π、−８π、１０π、および−１０πのカラードップラー位相のうちの１つまたはそれ以上を含む、方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、さらに、
前記第１の総エネルギ関数および前記第２の総エネルギ関数のうち最小のものを特定し、
前記第１の総エネルギ関数および前記第２の総エネルギ関数のうちの前記最小のものに関連付けられたセットのエイリアシング補正が正しいと判断する
ことを含む方法。
【請求項９】
前記第１セットのエイリアシング補正に関連づけられた前記第１の総エネルギ関数は、前記第１のエネルギ関数を合計することで決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２セットのエイリアシング補正に関連づけられた前記第２の総エネルギ関数は、前記第２のエネルギ関数を合計することで決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
エイリアシング補正処理器を備えるシステムであって、前記エイリアシング補正処理器が、
カラードップラーデータを取得し、
前記カラードップラーデータの１つまたはそれ以上の転移部を検出し、その１つまたはそれ以上の転移部の各々は、第１方向へのフロー速度を表す第１領域と、第１方向ではない方向へのフロー速度を表す第２領域との間の転移部分であり、
前記カラードップラーデータに対して第１セットのエイリアシング補正を適用することによって、第２のカラードップラーデータを生成し、
前記１つまたはそれ以上の転移部の各々に関して、前記第２のカラードップラーデータにおいて当該転移部の両側に位置する１つまたはそれ以上のペアのカラードップラー値を検出し、
前記１つまたはそれ以上の転移部の各々に関して、前記第２のカラードップラーデータにおいて当該転移部の両側に位置する１つまたはそれ以上のペアのカラードップラー値に基づいて、第１のエネルギ関数を算出し、
前記算出した第１のエネルギ関数に基づいて、前記第１セットのエイリアシング補正に関連付けられた第１の総エネルギ関数を決定し、
前記カラードップラーデータに対して第２セットのエイリアシング補正を適用することによって、第３のカラードップラーデータを生成し、
前記１つまたはそれ以上の転移部の各々に関して、前記第３のカラードップラーデータにおいて当該転移部の両側に位置する１つまたはそれ以上のペアのカラードップラー値を検出し、
前記１つまたはそれ以上の転移部の各々に関して、前記第３のカラードップラーデータにおいて当該転移部の両側に位置する１つまたはそれ以上のペアのカラードップラー値に基づいて、第２のエネルギ関数を算出し、
前記算出した第２のエネルギ関数に基づいて、前記第２セットのエイリアシング補正に関連付けられた第２の総エネルギ関数を決定する、システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のシステムであって、さらに、
前記カラードップラーデータを前記エイリアシング補正処理器に供給するカラードップラー処理器を有し、前記カラードップラーデータがカラーフローラインデータまたはスキャンコンバート済みカラーフロー画像データを含む、システム。
【請求項１３】
前記カラードップラー値が、カラーフロー速度、ドップラーシフト周波数、またはカラードップラー位相を含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
各転移部に関するエネルギ関数の算出には、当該転移部の両側に位置する１つまたはそれ以上の各ペアのカラードップラー値間の絶対差の合計を算出することが含まれる、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
各転移部に関するエネルギ関数の算出には、当該転移部の両側に位置する１つまたはそれ以上の各ペアのカラードップラー値間の絶対差のｐ乗の合計を算出することが含まれる、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記総エネルギ関数の算出には、各エネルギ関数にそれぞれの重みづけを乗算して各積を求めることと、それらの各積を加算することとが含まれる、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１７】
請求項１１に記載のシステムであって、前記第１セットのエイリアシング補正が、
０、ＶＰＲＦ、−ＶＰＲＦ、２ＶＰＲＦ、−２ＶＰＲＦ、３ＶＰＲＦ、−３ＶＰＲＦ、４ＶＰＲＦ、−４ＶＰＲＦ、５ＶＰＲＦ、および−５ＶＰＲＦのカラードップラー速度のうちの１つまたはそれ以上を含むか、
０、ｆＰＲＦ、−ｆＰＲＦ、２ｆＰＲＦ、−２ｆＰＲＦ、３ｆＰＲＦ、−３ｆＰＲＦ、４ｆＰＲＦ、−４ｆＰＲＦ、５ｆＰＲＦ、および−５ｆＰＲＦのドップラーシフト周波数のうちの１つまたはそれ以上を含むか、あるいは、
０、２π、−２π、４π、−４π、６π、−６π、８π、−８π、１０π、および−１０πのカラードップラー位相のうちの１つまたはそれ以上を含む、システム。
【請求項１８】
請求項１１に記載のシステムであって、前記エイリアシング補正処理器がさらに、
前記第１の総エネルギ関数および前記第２の総エネルギ関数のうち最小のものを特定し、
前記第１の総エネルギ関数および前記第２の総エネルギ関数のうちの前記最小のものに関連付けられたセットのエイリアシング補正が正しいと判断する、システム。
【請求項１９】
前記第１セットのエイリアシング補正に関連付けられた前記第１の総エネルギ関数は、前記第１のエネルギ関数を合計することで決定される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第２セットのエイリアシング補正に関連付けられた前記第２の総エネルギ関数は、前記第２のエネルギ関数を合計することで決定される、請求項１１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願のシステムおよび方法は、一般的に超音波撮像の分野に関する。より詳細には、以下で説明する実施形態は、カラーフロー撮像のための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波は、様々な内部構造の撮像に使用されており、それらの構造には例えば、心臓、肝臓、胎児、および血管などが含まれる。心臓血管系疾患の診断のためには通常、カラードップラー（またはカラーフロー）撮像を用いて、心臓または血管内の血流を視覚化している。異常状態では、正常状態の場合に比べて、血流速度が増大していることが多い。増大した速度によって、対応のカラードップラー画像内にエイリアシングが発生する場合がある。カラードップラー法では、空間サンプリングの実現のためにパルス超音波技術を用いているため、エイリアシングを発生させずに検出可能な最大速度が限定されている。サンプリング周波数であるパルス繰返し周波数（ＰＲＦ）は、最大周波数に限定を設定してしまう。この限定によって、エイリアシングを示さずに測定できる最大血流速度が限定される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この限定は、心疾患の場合に特に問題となりうる。たとえば、心臓弁を通過する逆流噴出などの、かなり深い撮像位置で生じる異常に高速な血流を測定するためには、ＰＲＦを十分に高く設定できない可能性がある。したがって、異常な心臓状態において、カラードップラー法ではエイリアシングが頻繁に見られるため、血流画像に基づく診断の信頼性が低下してしまう。そこで、このエイリアシングの問題に対処する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一実施形態は、カラードップラーデータの取得と、カラードップラーデータの１つまたはそれ以上の転移部の検出とを含む。１つまたはそれ以上の転移部の各々は、第１方向へのフロー速度を表す第１領域と、第１方向ではない方向へのフロー速度を表す第２領域との間の転移部分である。本発明の一実施形態はさらに、カラードップラーデータに対して第１セットのエイリアシング補正を適用することによる第２のカラードップラーデータの生成を含む。
【０００５】
１つまたはそれ以上の転移部の各々に関して、第２のカラードップラーデータにおいて当該転移部の両側に位置する１つまたはそれ以上のペアのカラードップラー値を検出する。また、１つまたはそれ以上の転移部の各々に関して、第２のカラードップラーデータにおいて当該転移部の両側に位置する１つまたはそれ以上のペアのカラードップラー値に基づいて、第１のエネルギ関数を算出する。そして、算出した第１のエネルギ関数に基づいて、第１セットのエイリアシング補正に関連づけられた第１の総エネルギ関数を決定する。
【０００６】
次に、第２セットのエイリアシング補正をカラードップラーデータに適用して、第３のカラードップラーデータを生成し、１つまたはそれ以上の転移部の各々に関して、第３のカラードップラーデータにおいて当該転移部の両側に位置する１つまたはそれ以上のペアのカラードップラー値を検出する。また、１つまたはそれ以上の転移部の各々に関して、第３のカラードップラーデータにおいて当該転移部の両側に位置する１つまたはそれ以上のペアのカラードップラー値に基づいて、第２のエネルギ関数を算出し、算出した第２のエネルギ関数に基づいて、第２セットのエイリアシング補正に関連づけられた第２の総エネルギ関数を決定する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】カラードップラー画像を示す図である。
【図１Ｂ】２つのフロー領域を含むカラードップラー画像を示す図である。
【図２Ａ】２つのフロー領域を含むカラードップラー画像を示す図である。
【図２Ｂ】３つのフロー領域を含むカラードップラー画像を示す図である。
【図３】超音波診断撮像システム（従来技術）を示す図である。
【図４】ラインデータを使用した、一実施形態による超音波診断撮像システムを示す図である。
【図５】スキャンコンバート後の画像を使用した、一実施形態による超音波診断撮像システムを示す図である。
【図６Ａ】カラーフローラインを表す図である。
【図６Ｂ】スキャンコンバート後のカラーフロー画像を表す図である。
【図７Ａ】Ｂモードラインを表す図である。
【図７Ｂ】スキャンコンバート後のＢモードラインを表す図である。
【図８Ａ】ベースラインシフト無しの、カラーコードされたドップラーシフト周波数（速度）スケールを表す図である。
【図８Ｂ】ｆＰＲＦ/４のベースラインシフトを伴う、カラーコードされたドップラーシフト周波数（速度）スケールを表す図である。
【図８Ｃ】?ｆＰＲＦ/４のベースラインシフトを伴う、カラーコードされたドップラーシフト周波数（速度）スケールを表す図である。
【図９Ａ】脈管を横断するカラードップラー速度分布を、エイリアシングを伴って示す図である。
【図９Ｂ】脈管を横断するカラードップラー速度分布に、エイリアシング補正を施して示す図である。
【図１０】３つのフロー領域を有するカラードップラー画像を示す図である。
【図１１】正の速度方向への様々な段階の速度エイリアシングを示す図である。
【図１２】負の速度方向への様々な段階の速度エイリアシングを示す図である。
【図１３】一実施形態によるエイリアシング補正に取り組むプロセスを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
添付の図面を参照しながら実施形態を説明する。複数の図面を通じて、同様の符号は同様の要素を表す。本発明の実施形態を詳細に説明する前に、下記の説明や図に示される例の内容によって実施形態の応用状態は限定されないと理解されるべきである。いろいろな応用状態で、且つ、様々な方法で、他の実施形態を実現または実行することができる。さらに、本願で使用する語句や用語は、説明の目的で使用されるものであって、限定的に理解されるべきでない。本願での「〜を含む」、「〜から成る」、「〜を有する」、およびそれらの変形例の使用は、それらの語句の前にリストされた品目だけでなく、それら品目の同等物や追加物も包含することを意味する。また、用語「取り付ける」、「接続する」、「結合する」などは、広い意味で使用され、直接的および間接的な取り付け、接続、および結合を包含する。さらに、「接続する」および「結合する」は、物理的または機械的な接続や結合に限定するものではない。
【０００９】
実施形態は、説明に使用されたか図面で示唆されたいずれの特定のソフトウェア言語にも限定されない。当業者であれば、いくつかの実施形態の実現のために様々な他のソフトウェア言語を使用可能であると理解する。また、当業界の慣習に従って、いくつかの構成要素および品目は、ハードウェアの要素であるかのように図示し説明している。しかし、当業者であれば、この詳細な説明を読むことによって、少なくとも１つの実施形態では、方法およびシステムの構成要素がソフトウェアかハードウェアのどちらとしても実現できると理解するであろう。
【００１０】
超音波トランスデューサは、超音波音（すなわち、超音波）をヒトの身体内に送信し、たとえば血管、胎児、および心臓など（それらに限られない）の様々な内部構造を撮像する。組織中の散乱要素が超音波を散乱させ、その散乱した超音波がトランスデューサに戻される。受信ビームフォーマが超音波を生成し、後段のプロセッサが、戻された超音波信号の振幅から、組織の画像をＢモード画像として形成する。
【００１１】
血管や心臓は、患者の心臓血管系の状態を示すものであるから、頻繁に撮像される。血流に関する情報は通常、カラードップラー技術およびスペクトルドップラー技術を用いて取得される。
【００１２】
カラードップラー法は二次元の撮像技術であり、超音波を血流内に送信し、移動する赤血球によって散乱された超音波を検知することによって血流を撮像するために、一般的に使用されている。Ｂモード画像と同様に多くのビームを伴う。以下、カラードップラー技術を説明する。実施形態は、下記の詳細に限定されるものではない。
【００１３】
流速を検知するためには、超音波トランスデューサから超音波信号を、各位置当たり数回送信して移動を検知する。二次元のフロー画像を形成するには、送信位置をミリメートル未満の単位で（または、超音波の波長程度）シフトする。送信位置のシフトを約１００回繰り返すことで数センチメートルをカバーし、二次元フロー画像をリニアおよびコンベックスのフォーマットで形成する。フェイズドアレイトランスデューサまたはセクター画像フォーマットでは、送信方向を、たとえば約０．５°〜１．０°などの小さい角度で変更する。これを約１００回繰り返すことで約９０°のセクター画像をカバーする。各送信位置または方向で、超音波を数回送信する。受信されビームフォーミングされたＲＦ超音波信号は、直交復調された結果、複素ドップラーＩ−Ｑ信号となる。
【００１４】
カラードップラー技術では、超音波をパルス繰返し周波数（ＰＲＦ）にて送信し、血流速度を、受信した超音波信号における周波数の変化（ドップラーシフト周波数）として検知する。受信した超音波を、送信した超音波周波数と同じ周波数の、同相（０°）の基準信号および直交（９０°）の基準信号と混合する。高周波成分（たとえば二次高調波）をローパスフィルタでフィルタリングした後、ベースバンド信号のみが得られる。ウォールフィルタ（すなわちハイパスフィルタ）をベースバンド信号に適用して、組織からの強いクラッターノイズや、血管壁などのゆっくり動く組織を除去した結果、複素Ｉ−Ｑドップラー信号が得られる。このウォールフィルタリングを実施する理由は、ドップラーＩ−Ｑ信号に血流信号成分に加えて、静止組織の信号成分が含まれている可能性があるからである。静止成分は通常、血流成分に比べて３０〜４０ｄＢ大きい。したがって、血流を正確に検知するためには、静止信号成分を低減または排除することが望ましい。
【００１５】
一般的に、ウォールフィルタリング済みの複素Ｉ−Ｑ信号は、ドップラーシフト周波数を導出するのに使用される。その理由は、ドップラーシフト周波数と血液速度とが、以下の関係を有するからである。
【数１】
2012533325.tif 000003
ここで、Δｆはドップラーシフト周波数であり、ｆ１は送信周波数であり、νは血液速度であり、θは超音波ビーム方向と速度ベクトルとの間の角度であり、ｃは音速である。このようにドップラーシフト周波数は、速度方向と超音波ビーム方向との間の角度に依存するものであり、超音波カラードップラーシステムで取得されうる測定値である。ドップラーシフト周波数から導出された速度（流速、カラー速度、カラーフロー速度、カラードップラー速度などとも呼ばれる）は通常、角度が既知または計測済み且つ適切に補正済みでない限りは、超音波ビーム方向の速度成分（すなわちνｃｏｓθ）であるか、または、真の流速νの超音波ビーム方向への投影である。
【００１６】
カラードップラー法の場合、サンプリングする信号の数は１０に限定することも可能である。したがって通常は、自動相関技術を用いて、ウォールフィルタリング済みＩ−Ｑ信号との位相差を検出した後、ドップラーシフト周波数および血流速度を以下のように算出する。カラードップラー法のＩ−Ｑ信号ｚ（ｍ）＝ｘ（ｍ）+ｊｙ（ｍ）を用いて、下記の等式に示すように「自動相関値」Ｒを求める。ここで、ｚ（ｍ）はウォールフィルタリング済み複素Ｉ−Ｑドップラー信号であり、ｘ（ｍ）は同相（実）信号であり、ｙ（ｍ）は直交相（虚）信号であり、ｍは信号数を表し、ｊは虚数単位であり、＊は複素共役を示す。
【数２】
2012533325.tif 000004
【００１７】
Ｒの実部（Ｒｅａｌ（Ｒ））および虚部（Ｉｍａｇ（Ｒ））を用いて、以下の等式に従って位相φを得る。
【数３】
2012533325.tif 000005
【００１８】
ｔａｎ−１は通常、−０．５πから０．５πまでしか提供しないので、複素座標内の複素数値Ｒの位置を用いて、−πからπの範囲内のφを導出することもできる。そこで、位相（すなわちカラードップラー位相）φは、以下の等式に従って、ドップラーシフト周波数と関係する。
【数４】
2012533325.tif 000006
【００１９】
数４式に示すように、２πのカラードップラー位相は、パルス繰返し周波数ｆＰＲＦのドップラーシフト周波数に相当する。あるいは、πのカラードップラー位相は、パルス繰返し周波数（１／２）ｆＰＲＦのドップラーシフト周波数に相当し、−πのカラードップラー位相は、−（１／２）ｆＰＲＦのドップラーシフト周波数に相当する。正の方向の流速（カラーフロー速度）は、正のドップラーシフト周波数に相当し、流速（カラーフロー速度）が負の方向である場合の正のカラードップラー位相は、負のドップラーシフト周波数および負のカラードップラー位相に相当する。他の技術を用いて、位相、ドップラーシフト周波数、および血流速度を取得することも可能である。ドップラーシフト周波数は、血流速度を示す。さらに、ハイパスフィルタリング済みのドップラーＩ−Ｑ信号のパワーは、血流の存在を表し、データの変動は乱流を表す。
【００２０】
カラードップラー信号は、パルス状の超音波（およびサンプリング）技術によって得るものであるから、標本抽出論に従って最大周波数限界が存在する。最大周波数は一般的に、パルス繰返し周波数（ＰＲＦ）またはｆＰＲＦの半分である。複素Ｉ−Ｑドップラー信号に自動補正を実施するので、負の方向の血流速度は、負の周波数領域に表れる。したがって、カラードップラー周波数は、負の速度（すなわち超音波トランスデューサから離れる方向の速度）に相当する負の周波数を含む。たとえば、ドップラーシフト周波数は通常、−（ｆＰＲＦ）／２から（ｆＰＲＦ）／２の範囲を有し、それが、負および正（すなわち超音波トランスデューサに近づく方向の速度）の最大速度の範囲に相当する。
【００２１】
他の実施形態では、他のドップラーシフト周波数範囲を使用する。たとえば、その範囲に「ベースラインシフト」を組み込んで、範囲の中央周波数をゼロに等しくなくすることができる。また実施形態によっては、ベースラインシフトを、−（ｆＰＲＦ）／２と（ｆＰＲＦ）／２との間の周波数範囲から選択することが可能である。図８Ｃに示す特定の例においては、−（ｆＰＲＦ）／４から（３ｆＰＲＦ）／４のドップラーシフト周波数範囲には、−（ｆＰＲＦ）／４のベースラインシフトが反映されている。このドップラー周波数範囲は、−（ｆＰＲＦ）／４に相当する負の最大速度と、（３ｆＰＲＦ）／４に相当する正の最大速度とに関連づけられている。同様に、図８Ｂにおける−（３ｆＰＲＦ）／４から（ｆＰＲＦ）／４のドップラーシフト周波数範囲には、（ｆＰＲＦ）／４のベースラインシフトが反映されている。このドップラー周波数範囲は、−（３ｆＰＲＦ）／４に相当する負の最大速度と、（ｆＰＲＦ）／４に相当する正の最大速度とに関連づけられている。
【００２２】
図８Ａでは、ベースライン（すなわち０Ｈｚ）が、ドップラーシフト周波数（速度）スケールの中心に位置する。たとえば図８Ｂに示すように（ｆＰＲＦ）／４だけベースラインを移動した場合は、正の最大周波数は（ｆＰＲＦ）／４になり、負の最大周波数は−（３ｆＰＲＦ）／４になる。図８Ｃに示すようにベースラインシフトが−（ｆＰＲＦ）／４である場合は、正の最大周波数は（３ｆＰＲＦ）／４になり、負の最大周波数は−（ｆＰＲＦ）／４に減少する。換言すれば、ベースラインシフトによって正の最大周波数が減少し、ベースラインシフトによって負の最大周波数の絶対値が増大する。
【００２３】
心臓血管系の応用および他の応用において頻繁に、血液速度がこれらの最大速度を超過することがあり、その結果、エイリアシングが発生する。カラードップラー撮像では、カラーコード法を用いて血液速度（または対応のドップラーシフト周波数）をカラーで表示する。図１Ａを参照すると、左側のカラーコードバーに示すように、正の速度を赤の色調で表示して、より大きい正の速度をより薄い赤で表し、より小さい正の速度をより濃い赤で表すことができる。また、負の速度を青の色調で表示して、より大きい負の速度をより薄い青で表し、より小さい負の速度をより濃い青で表すことができる。正の最大速度は薄い赤１０２で表し、負の最小速度は濃い青１０８で表す。黒１０６は、ゼロ速度を表す。他のカラーコード法を使用して血流速度を表すことも可能である。
【００２４】
図１Ａの右側のカラーフロー画像には赤の色調が含まれており、中央が薄赤１１６であり、上下部分が濃赤１１４，１１８であり、エイリアシングは見られない。
【００２５】
エイリアシングが発生すると、カラーフロー画像が、正の最大周波数に相当する速度にて「ラップアラウンド」して、正の最大周波数を超過する周波数に相当する速度が負の速度に関連する色（たとえば青の色調）で表現されてしまう場合がある。また逆に、エイリアシングによって、負の最大周波数を（絶対値で）超過する周波数に相当する速度が、正の速度に関連する色（たとえば赤の色調）で表現されてしまう場合がある。したがってエイリアシングは、血液速度画像を複雑にし、それらに基づく診断を困難にする。たとえば図１Ｂに、エイリアシングを示していると思われるカラーフロー画像を示す。中央領域が青１６６の色調で色づけされており、それを赤１６４の色調の領域が囲んでおり、さらにその周りを黒１６２の領域が囲んでいる。このケースでは、青１６６の色調の中央フロー領域にエイリアシングが発生していると思われる。
【００２６】
一実施形態では、以下のようにして、エイリアシングが生じた速度を検知して補正する。図２Ａを参照すると、カラードップラー法によって、赤２１４の色調（正の速度）から青２１６の色調（負の速度）への転移部２１８の近傍の流速（たとえばＶ１１，Ｖ１２，．．．）を取得する。Ｖ１１，Ｖ１２，．．．Ｖ１ｉは、転移部の青色側に位置し、均等な空間的間隔にてサンプリングされる。また、Ｖ２１，Ｖ２２，．．．Ｖ２ｉは、転移部の赤色側に位置し、均等な空間的間隔にてサンプリングされる。Ｖ１ｉおよびＶ２ｉは、転移部２１８を挟んで互いにとても近い位置にあることが可能であり、ｉは、１とｎの間の値でありうる。他の実施形態では、速度のサンプリングは不均等な空間的間隔にて実施される。
【００２７】
つづいて、転移部における下記のエネルギ関数（５）を計算する。示すとおり、この関数は、転移部をまたがる絶対速度差の合計を算出する。
【数５】
2012533325.tif 000007
ここで、ｎは速度サンプルの数である。
このエネルギ関数（５）は、下記のベキ関数（６）か、あるいは、速度の絶対差のｐ乗の合計（７）で置換することができる。
【数６】
2012533325.tif 000008
【数７】
2012533325.tif 000009
【００２８】
さらに、赤色（正の速度）から黒（ゼロ速度）への転移部の近傍でも、流速（たとえばＶ３１，Ｖ３２，．．．Ｖ３ｉ）を取得する。黒の領域に関連する速度はゼロなので、下記のエネルギ関数が得られる。
【数８】
2012533325.tif 000010
ここで、ｎ２は速度サンプルの数である。図２Ａのカラーフロー画像に関して算出された全てのエネルギ関数の線形和を求めて、総エネルギ関数を得る。たとえば、以下のとおりである。
【数９】
2012533325.tif 000011
別の実施形態では、（９）を下記のエネルギ関数（１０）で置換することができる。エネルギ関数（１０）では、各転移部に関連するエネルギ関数がｗ１およびｗ２で重みづけされている。
【数１０】
2012533325.tif 000012
【００２９】
次に、ある単一のフロー方向の連続的領域でエイリアシングが発生していると仮定する。たとえば、図２Ａの青領域でエイリアシングが生じていると想定できる。想定エイリアシング領域の各速度について、そのエイリアシング速度が負の速度である場合は、パルス繰返し周波数のドップラーシフト周波数に相当する速度（ＶＰＲＦ）を加算することで補正し、また、エイリアシング速度が正の速度である場合は、パルス繰返し周波数のドップラーシフト周波数に相当する速度（ＶＰＲＦ）を減算することで補正する。図２Ａのケースでは、Ｖ１ｉをＶ１ｉ＋ＶＰＲＦで置換し、総エネルギ関数は以下のようになる。
【数１１】
2012533325.tif 000013
または
【数１２】
2012533325.tif 000014
総エネルギ関数（１１）の大きさを、総エネルギ関数（９）の大きさと比較する。一実施形態では、その大きさが小さいほうが「正しい」（すなわちエイリアシング無し）のカラーフロー画像に関連づけられている。すなわち、総エネルギ関数（９）の大きさが総エネルギ関数（１１）の大きさより小さい場合に、図２Ａは正しくエイリアシング無しと認識され、それ以外の場合は、上述の補正後の図２Ａが正しいと認識される。
【００３０】
他の実施形態では、図２Ａのケースに関して、別の総エネルギ関数を下記のように算出することができる。
【数１３】
2012533325.tif 000015
ここでは、赤２１４の色調（Ｖ２ｉおよびＶ３ｉ）でエイリアシングが生じていると仮定する。上述のとおり、正の速度のエイリアシングは、エイリアシング速度からＶＰＲＦを減算することで補正する。総エネルギ関数（１３）は、総エネルギ関数（１１）または（９）より大きいと考えられる。３つの総エネルギ関数を比較すると、以下の結果となりうる。
エネルギ関数（１１）  ＜  エネルギ関数（９）  ＜  エネルギ関数（１３）
【００３１】
総エネルギ関数（１１）が最小であり、したがって、その根本的な想定（すなわち青領域でエイリアシングが発生している）が正しいと判定される。エネルギ関数（９），（１１），および（１３）の基にある想定は、追加的に、あるいは代わりに、重みづけされたエネルギ関数（１０），（１２），および（１４）を比較することによって評価することも可能である。
【数１４】
2012533325.tif 000016
【００３２】
同様に、これらの想定は、ベキ関数（６）を用いて評価することもでき、または、速度の絶対差のｐ乗の合計（７）を用いて評価することもできる。さらに、ベキ関数（６）または速度の絶対差のｐ乗の合計（７）を、重みづけと共に用いて、これらの想定を評価することも可能である。後者の例は、（１４−２）である。
【００３３】
総エネルギ関数は、転移部をまたがる速度差または勾配を表しうる。フローまたは血流は、物理学または流体力学の法則に従わなければならない。たとえば、流速は、空間的にあまりに急すぎる変化をすることは不可能であり、つまり、速度勾配または速度差が過度に大きいことはありえない。図９Ａに、カラードップラー技術で測定した速度９０５の例を示す。横軸は空間座標９１０（たとえば脈管の直径）を示し、縦軸はカラードップラー速度を示す。左側の空間点では速度９０５は事実上ゼロ（０）であり、空間点が右に徐々に移動するにつれて速度９０５は０．５ＶＰＲＦまで増大し、そこで急に−０．５ＶＰＲＦに変化する。そして、速度９１５は−０．５ＶＰＲＦから約−０．２ＶＰＲＦに増大し、さらに再度−０．５ＶＰＲＦまで減少する。速度９１５が−０．５ＶＰＲＦに達した時点で、速度は０．５ＶＰＲＦまで飛び戻る。
【００３４】
したがって図９Ａは、エイリアシングの典型例を表す。０．５ＶＰＲＦから−０．５ＶＰＲＦへと、−０．５ＶＰＲＦから０．５ＶＰＲＦへとの、２つの転移部９２０，９５０が存在する。転移部９２０，９５０では、速度差は非常に大きい。もし速度を空間的に連続的にサンプリングしたとしたら、転移部をまたがる速度差はＶＰＲＦである。図９Ａ中の負の速度９１５は、全てエイリアシングである。このエイリアシングを補正した場合、図９Ｂに示すように、正しい速度分布（プロファイル）９５５が得られる。エイリアシング補正後では、かつての転移部での速度差は非常に小さく、ゼロに近づくこともある。図９Ａおよび図９Ｂでは、単純化のために、速度分布を一次元で図示した。上述した最小の総エネルギ関数の特定は、エイリアシングを示さない最善の二次元（である可能性が高い）速度分布の解を見つけることを意味すると言える。
【００３５】
より複雑なケースを図２Ｂに示す。この例では、中央領域に正の速度を示す赤２６８の色調を含み、それを青２６６の色調の輪状領域が囲み、その周りを別の赤２６４の色調の輪状領域が囲み、それをさらに黒領域２６２が囲んでいる。したがって図２Ｂは、３つの転移部２７０，２７２，２７４を図示している。第１転移部２７０の一方の側の速度はＶ１１，Ｖ１２，．．．Ｖ１ｉと記され、第１転移部２７０の他方の側の対応の速度はＶ２１，Ｖ２２，．．．Ｖ２ｉと記されている。第１転移部２７０をまたがるエネルギ関数は、以下のように得られる。
【数１５】
2012533325.tif 000017
ここで、ｎは速度サンプルの数である。
【００３６】
第２転移部２７２の青色調の側の速度はＶ３１，Ｖ３２，．．．Ｖ３ｉと記され、第２転移部２７２の赤色調の側の対応の速度はＶ４１，Ｖ４２，．．．Ｖ４ｉと記されている。第２転移部２７２をまたがるエネルギ関数は、以下のように得られる。
【数１６】
2012533325.tif 000018
ここで、ｎ２は速度サンプルの数である。
【００３７】
第３転移部２７４の赤色調の側の速度はＶ５１，Ｖ５２，．．．Ｖ５ｉと記され、黒領域２６２はゼロ速度を表している。したがって、第３転移部２７４に対応するエネルギ関数は以下のように得られる。
【数１７】
2012533325.tif 000019
ここで、ｎ３は速度サンプルの数である。
総エネルギ関数は、以下のように得られる。
【数１８】
2012533325.tif 000020
上述のとおり、最小の総エネルギ関数が特定されるまで、速度領域に様々な組み合わせのエイリアシング補正を適用することができる。同じ速度方向である同じ連続フロー領域の全ての速度は、同じ方法で補正する。つまり、もしある領域の速度にＶＰＲＦを加算するとしたら、同じ領域内の他の全ての速度にもＶＰＲＦを加算する。
【００３８】
流速は、１回より多く、最大速度および反対の速度方向の最小速度を超過して、速度限界（最大の速度大きさ）にて「ラップアラウンド」することがある。図１１および図１２に、上述の「一重エイリアシング」に加えて、そのような「二重エイリアシング」、「三重エイリアシング」、および「四重エイリアシング」を示す。たとえば、正の速度が正の最大速度１１７５を超えて、点線矢印１１２０で示すように負の最大速度１１９０にラップアラウンドする。速度範囲１１１０は、真の速度範囲１１１０を示している。エイリアシングが発生した時点で、図１１に示すように、速度範囲は「一重エイリアシング」速度範囲１１３０になる。その後、速度はさらにゼロ速度１１９５（つまり負の最小速度１１８５）を超えて速度方向を再度変更でき、その結果、「二重エイリアシング」速度１１４０と呼ばれる正の速度に達する。その後、速度はさらに正の最大速度１１７５を再度超えて、点線矢印１１５０で示すように負の最大速度１１９０にラップアラウンドしうる。速度はさらに、「三重エイリアシング」速度範囲１１６０に増大することもある。その後速度は、ゼロ速度１１９５を超えて増大して速度方向を変更し、その結果、「四重エイリアシング」速度１１７０と呼ばれる正の速度に至る場合もある。「一重エイリアシング」、「二重エイリアシング」、「三重エイリアシング」、および「四重エイリアシング」を含むエイリアシングについての上記説明は、図１２に示すように、逆方向に適用されることも可能である。
【００３９】
そのようなエイリアシングに対して、エイリアシング補正では、「二重エイリアシング」速度が正である場合は、速度にＶＰＲＦを加算することを含む。二重エイリアシング速度が負である場合は、二重エイリアシング速度からＶＰＲＦを減算する。同様に、「三重エイリアシング」に関しては、三重エイリアシング速度が正である場合は速度から２ＶＰＲＦを減算し、三重エイリアシング速度が負である場合は速度に２ＶＰＲＦを加算する。「四重エイリアシング」に関しては、速度が正である場合は速度に２ＶＰＲＦを加算し、速度が負である場合は速度から２ＶＰＲＦを減算する。
【００４０】
最小の総エネルギ関数（１８）を特定する際に、図２Ｂに示す全てまたはいくつかのフロー領域に、様々な段階（「一重エイリアシング」、「二重エイリアシング」、「三重エイリアシング」、．．．）のエイリアシング補正を適用することができる。たとえば、下記の関数が、（１８）より小さい値を算出するかもしれない。
【数１９】
2012533325.tif 000021
この総エネルギ関数（１９）では、赤の中央領域２６８が二重エイリアシングであると想定し、青の輪状領域２６６が一重エイリアシングであると想定し、赤の輪状領域２６４はエイリアシング無しであると想定している。重みづけ（ｗ１，ｗ２，ｗ３）を、各エネルギ関数に関連付けることも可能である。関数（１８）および（１９）の背後にある想定を、ベキ関数、または速度の絶対差のｐ乗の合計を用いて評価することもできる。総エネルギ関数を算出する際に、同じ速度方向（すなわち正または負）である連続フロー領域の全ての速度に、同じエイリアシング補正を適用する。たとえば、Ｖ２１，Ｖ２２，．．．Ｖ２ｉ．．．およびＶ３１，Ｖ３２，．．．Ｖ３ｉ．．．を含む青の輪状領域内の全ての速度にＶＰＲＦを加算する。
【００４１】
図１０に、カラーフロー画像を示す。図中、フロー領域は、赤の色調１０１２、青の色調１０１４、および赤の色調１０１６の３つの領域に分割されている。画像において、黒領域１０３６（すなわちゼロ速度）と最左の赤色調領域１０１２との間に、第１の転移部１０２０が含まれる。この転移部に隣接する速度は、Ｖ１１，Ｖ１２，．．．Ｖ１ｉ．．．と記され、黒領域１０３６はゼロ速度を有するとされる。この転移部１０２０に関して、下記のエネルギ関数が得られる。
【数２０】
2012533325.tif 000022
ここで、ｎは速度サンプルの数である。
【００４２】
第２の転移部１０２２は、最左の赤色調領域１０１２と青色調領域１０１４との間である。転移部１０２２の赤色調側の速度はＶ２１，Ｖ２２，．．．Ｖ２ｉ．．．と記され、それらに対応する転移部１０２２の青色調側の速度はＶ３１，Ｖ３２，．．．Ｖ３ｉ．．．と記されている。この転移部１０２２に関して、下記のエネルギ関数が得られる。
【数２１】
2012533325.tif 000023
ここで、ｎ２は速度サンプルの数である。
【００４３】
第３の転移部１０２４は、青色調領域１０１４と、カラーフロー画像の上部の黒領域１０１８との間に存在する。転移部１０２４の青色調側の速度はＶ４１，Ｖ４２，．．．Ｖ４ｉ．．．と記され、黒領域はゼロ速度を有するとされる。この転移部１０２４に関して、下記のエネルギ関数が得られる。
【数２２】
2012533325.tif 000024
ここで、ｎ３は速度サンプルの数である。
【００４４】
第４の転移部１０２６は、青色調領域１０１４と、カラーフロー画像の下部の黒領域１０３２との間である。転移部１０２６の青色調側の速度はＶ５１，Ｖ５２，．．．Ｖ５ｉ．．．と記され、黒領域１０３２はゼロ速度を有するとされる。この転移部１０２６に関して、下記のエネルギ関数が得られる。
【数２３】
2012533325.tif 000025
ここで、ｎ４は速度サンプルの数である。
【００４５】
第５の転移部１０２８は、青色調領域１０１４と最右の赤色調領域１０１６との間に存在する。転移部１０２８の青色調側の速度はＶ６１，Ｖ６２，．．．Ｖ６ｉ．．．と記され、転移部１０２８の赤色調側の速度はＶ７１，Ｖ７２，．．．Ｖ７ｉ．．．と記されている。この転移部１０２８に関して、下記のエネルギ関数が得られる。
【数２４】
2012533325.tif 000026
ここで、ｎ５は速度サンプルの数である。
【００４６】
第６の転移部１０３０は、最右の赤色調領域１０１６と、黒領域１０３４との間にある。転移部１０３０の赤色調側の速度はＶ８１，Ｖ８２，．．．Ｖ８ｉ．．．と記され、黒領域１０３４はゼロ速度を有するとされる。この転移部１０３０に関して、下記のエネルギ関数が得られる。
【数２５】
2012533325.tif 000027
ここで、ｎ６は速度サンプルの数である。
総エネルギ関数は、以下のように得られる。
【数２６】
2012533325.tif 000028
そして、前述のとおり、フロー領域の全てまたはいくつかにエイリアシング補正を導入することができる。総エネルギ関数を算出する際に、転移部の内部の全ての速度、または、同じ速度方向である同じ連続フロー領域の全ての速度に、同じエイリアシング補正を適用する。エイリアシングが関わっていない場合は、ゼロ速度を表す黒領域にエイリアシング補正を適用することも可能である。たとえば図１０のケースでは、Ｖ３１，Ｖ３２，．．．Ｖ３ｉ．．．と、Ｖ４１，Ｖ４２，．．．Ｖ４ｉ．．．と、Ｖ５１，Ｖ５２，．．．Ｖ５ｉ．．．と、Ｖ６１，Ｖ６２，．．．Ｖ６ｉ．．．とに、ＶＰＲＦを加算する。上述のとおり、最小の総エネルギ関数が得られるエイリアシング補正が、真の流速状態を反映すると考えられる。エイリアシング補正の段階は、無限であることが可能であり、あるいは、たとえばエイリアシング無し、一重エイリアシング、二重エイリアシング、三重エイリアシング、および四重エイリアシング（すなわち、それぞれ、０，ＶＰＲＦ，−ＶＰＲＦ，２ＶＰＲＦ，および−２ＶＰＲＦを意味する）のように有限であることも可能である。
【００４７】
図１３は、前述のエイリアシング補正方法を説明するための工程１３００を示すフローチャートである。まず１３０５で、カラーフローラインまたはカラードップラー画像を含むカラードップラーデータを取得する。１３１０で、そのカラードップラーデータ内の１つまたはそれ以上の転移部を検出する。その１つまたはそれ以上の転移部は、正の流速領域と負の流速領域との間の転移、負の流速領域とゼロ流速領域との間の転移、および/または、正の流速領域とゼロ流速領域との間の転移を含む。
【００４８】
１３１５で、いくつか（たとえばＮ＝正の整数）のセット数のエイリアシング補正が決定される。エイリアシング補正のセットには、検出された各転移部内のドップラーデータに適用するための１セットのエイリアシング補正（たとえば、０ＶＰＲＦ，＋／−ＶＰＲＦ，＋／−２ＶＰＲＦ，＋／−３ＶＰＲＦ，＋／−４ＶＰＲＦ，＋／−５ＶＰＲＦ）が含まれる。
【００４９】
Ｎセットのエイリアシング補正を決定する際に、エイリアシングの最大段階とその補正とを制限して計算時間を節約する。エイリアシング補正のセットを決定する際には、フロー領域とエイリアシング段階との全ての可能な組み合わせ（たとえば、エイリアシング無し、一重エイリアシングから、最大段階のエイリアシングまで）を考慮する。以下で説明するように、総エネルギ関数は、決定されたエイリアシング補正のセットの各々に関して算出される。
【００５０】
実施形態によっては、処理作業量を削減するために、利用可能なエイリアシング補正のセットに、特定の複数段階のエイリアシング補正（たとえば、エイリアシング無しから四重エイリアシングまで、すなわち０ＶＰＲＦ，＋／−ＶＰＲＦ，＋／−２ＶＰＲＦ）しか含めない場合もある。
【００５１】
１３２０で、第１セットのエイリアシング補正（すなわちＭ＝１）を、取得したカラードップラーデータに適用する。第１セットのエイリアシング補正は、エイリアシング補正を含まない可能性もあり、その場合は、「補正後」のカラードップラーデータは、元の取得したカラードップラーデータと同一である。
【００５２】
１３２５では、各転移部に関して、当該転移部の両側に位置する１つまたはそれ以上のペアのフロー速度を検出する。続いて１３３０で、同じく各転移部に関して、当該転移部の両側に位置するその１つまたはそれ以上のペアのフロー速度（またはカラードップラー値、すなわち、ドップラーシフト周波数またはカラードップラー位相）に基づいて、エネルギ関数を算出する。上述のとおり、この計算は、転移部の両側に位置する１つまたはそれ以上のペアの流速の絶対差の合計に基づくこともできる。
【００５３】
実施形態によっては、転移部の各側のフロー速度の数が同数である必要はない。したがって、転移部の片側の同一のフロー速度が、１つまたはそれ以上の流速ペアに属することがある。たとえば図２Ｂに関して言えば、１３３０でのエネルギ関数の算出は、流速ペア（Ｖ３１，Ｖ４１）間の絶対差と流速ペア（Ｖ３１，Ｖ４２）間の絶対差との検出を含むことが可能である。
【００５４】
１３３５で、第１セットのエイリアシング補正に関連づけられた総エネルギ関数を算出する。一実施形態では、総エネルギ関数は、全ての転移部および第１セットのエイリアシング補正に関連して算出された全てのエネルギ関数の合計である。１３３５での総エネルギ関数の算出は、前述のとおり、１つまたはそれ以上の個別のエネルギ関数に重みづけすることを含む場合がある。
【００５５】
１３４０および１３４５は単に、決定したＮセットのエイリアシング補正から選択する次のセットのエイリアシング補正がもしあるならば、その選択を示すためのものである。実施形態は、１３４０および１３４５に示す特定の手法に限定されない。詳細には、１３４０では、前回適用したエイリアシング補正のセットを表すカウンタ（すなわちＭ）を、１だけインクリメントして（すなわち、Ｍ←Ｍ＋１）、次のエイリアシング補正のセットを示している。１３４５にてカウンタの値がＮより大きいと判定された場合は、決定したＮセットのエイリアシング補正の各々に関して総エネルギ関数をすでに算出したということである。そうでない場合は１３５０で、元の取得したカラードップラーデータに次のセットのエイリアシング補正を適用し、工程は１３２５に戻り、各転移部に関して１つまたはそれ以上のペアの「補正済み」フロー速度を検出し、１３３０で、各転移部に関してエネルギ関数を算出する。
【００５６】
工程は上述のように続けられ、１３３５で、最新のセットのエイリアシング補正に関連付けられた総エネルギ関数を算出する。このループを繰り返して、１３４５でＭがＮより大きい（Ｍ＞Ｎ）という理由で、それ以上のセットのエイリアシング補正を評価しなくなるまで、各候補のエイリアシング補正に関連付けられた総エネルギ関数を算出する。
【００５７】
続いて工程は１３５５に進み、最小の総エネルギ関数に関連付けられたエイリアシング補正のセットを特定する。一実施形態では、この特定されたエイリアシング補正のセットを正しいと想定したうえで、それを元の取得したカラードップラーデータに適用することで、そのデータに表れているエイリアシングを補正する。
【００５８】
実施形態は、工程１３００についての上記説明によって限定されず、実行可能な順序であればどのような順序ででも工程１３００のステップを実施することが可能である。上述のとおり、実施形態によっては、本願の方法をを、カラーフローラインまたはカラードップラー画像データに適用できる。図６Ａに、スキャンコンバート（走査変換）前のカラーフローライン６００を示すが、例として１１本のラインのみを示す。１本のカラーフローラインは、ラインに沿って位置する多くのカラーフローデータサンプルから成る。カラーフローライン６００は、カラービームデータから生成され、正しい空間的広がりを表さない場合がある。スキャンコンバートは、カラーフローラインを補間することによって、カラーフローラインをラスタービデオ画像に変換する技術である。図６Ｂに示すスキャンコンバート後の画像６２０（たとえばセクタースキャン）では、カラーフロー画像は、図６Ａに示すカラーフローライン６００とは異なり、正しい長さ関係（縦寸法ｖｓ横寸法）を有する直交（ｘ-ｙ）座標のカラーフロー画像画素から成る。Ｂモード撮像でも、スキャンコンバート技術を用いてＢモードラインデータ７００を補間することで、図７Ａに示すようなＢモードライン７００を図７Ｂに示すようなＢモード画像７２０に変換する。
【００５９】
図３は、Ｂモード撮像、ドップラースペクトル撮像、およびカラードップラー撮像を行う従来の超音波診断撮像システムを示す図である（たとえば、米国特許第４，５７３，４７７号、同第４，６２２，９７７号、同第４，６４１，６６８号、同第４，６５１，７４２号、同第４，６５１，７４５号、同第４，７５９，３７５号、同第４，７６６，９０５号、同第４，７６８，５１５号、同第４，７７１，７８９号、同第４，７８０，８３７号、同第４，７９９，４９０号、同第４，９６１，４２７号を参照のこと）。システムは、たとえば弾性撮像、３Ｄ撮像、リアルタイム３Ｄ撮像、組織ドップラー撮像、組織高調波撮像、コントラスト撮像など、他の撮像モードを備えることもできる。送信／受信スイッチ３２０を通じて送信器３１０によって駆動される超音波プローブ３３０から、超音波信号が送信される。プローブ３３０はトランスデューサ素子のアレイから成り、送信器が異なる時間遅延を用いてそれらの各素子を別個に駆動し、送信超音波ビームを集束させ方向づける。ビームフォーマ３４０が、受信超音波信号（単数または複数）をプローブ３３０からスイッチ３２０を通じて受信し、その（それらの）信号を処理３２５する。ビームフォーマは、信号に遅延および／または位相を適用し、得られた信号を合算して、受信超音波ビームを集束させ方向づけする。ビームフォーマはまた、アポダイゼーション、増幅、およびフィルタリングを施すこともできる。
【００６０】
処理済み信号３４５は、ドップラースペクトル処理器３５０と、カラードップラー処理器３６０と、Ｂモード画像処理器３７０とに接続されている。ドップラースペクトル処理器３５０は、ドップラー信号処理器とスペクトル分析器とを含み、ドップラー流速信号を処理して、ドップラースペクトル３５５を計算し出力する。カラードップラー処理器３６０は、受信信号３４５を処理して、速度、パワーおよび分散信号３６５を計算し出力する。Ｂモード画像処理器３７０は、受信信号３４５を処理して、Ｂモード画像３７５または信号の振幅を、振幅検出によって計算し出力する。
【００６１】
ドップラースペクトル３５５、カラードップラー処理信号（速度、パワーおよび分散）３６５、およびＢモード処理信号３７５は、信号をスキャンコンバート信号に変換するスキャンコンバータ３８０に接続されている。スキャンコンバータ３８０の出力は、超音波画像を表示する表示モニタ３９０に接続されている。
【００６２】
図４は、一実施形態による、カラードップラーエイリアシング補正処理器４６４を含む超音波撮像システムを示す図である。エイリアシング補正処理器４６４は、上述のようなカラーフローラインデータに対して、前述のエイリアシング補正方法を実施することができる。エイリアシング補正処理器４６４は、カラードップラー処理器４６０から出力４６５を受信する。出力４６５は、スキャンコンバート済みのカラードップラー画像ではなくて、カラーフローラインデータから成る。エイリアシング補正処理器４６４は、エイリアシング補正を施した正しいカラードップラーデータを出力する。図５は、カラードップラーエイリアシングの補正を、上述のラインデータのドメインではなくて、スキャンコンバート済み画像のドメインで実施する実施形態を示す図である。Ｂモード画像およびカラードップラー画像をスキャンコンバートした後に、エイリアシング補正処理器５６４がそれに対して処理を施す。
【００６３】
エイリアシング補正処理器４６４，５６４は、汎用の中央処理装置（ＣＰＵ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰ）、利用者書き込み可能（フィールドプログラマブル）アレイ（ＦＰＧＡ）、グラフィック処理装置（ＧＰＵ）、および／または別個の電子装置によって構成されることができる。
【００６４】
上記説明では、速度、速度エイリアシング、および速度エイリアシング補正に言及した。しかし上記説明は、周波数ドメインまたは位相ドメインにも、等式（１）、（３）、および（４）を通じて同様に適用可能である。実際に、等式（１）に示すような超音波ビームの方向における速度成分νｃｏｓθである速度またはカラー速度は、等式（１）を通じてドップラーシフト周波数に変換できる。つづいて等式（４）を通じて、ドップラーシフト周波数を、位相またはカラードップラー位相に変換できる。速度エイリアシングは、周波数エイリアシングまたは位相エイリアシングに変換可能である。エイリアシング補正を、周波数ドメイン内のドップラーシフト周波数値か、または、位相ドメイン内のカラードップラー位相値に適用することができる。
【００６５】
本願で説明したカラー速度、カラーフロー速度、カラードップラー速度、流速、または速度は、等式（１）を通じてドップラーシフト周波数に直接に関係しており、実際に、ｃｏｓθで示唆されるように超音波ビームの方向における流速成分であるか、あるいは、エイリアシングが無いと想定した場合には超音波ビームの方向の真の流速の突出部である。
【００６６】
正の速度または正の速度方向とは、超音波ビームの中心軸から±９０°の範囲内で、超音波トランスデューサから離れる方向ではなく、トランスデューサに向かう方向のフローを指す。負の速度または負の速度方向とは、超音波ビームの中心軸から±９０°の範囲内で、超音波トランスデューサから離れる方向のフローを指す。
【００６７】
上記記載は、転移部およびフロー領域を説明するために、二次元のイメージまたは図を参照した。しかし、転移部およびフロー領域は三次元でも二次元でもあることが可能であり、なんら限定されない。
【００６８】
１つまたはそれ以上の実施形態を説明したが、当業者には様々な修正が実施できることが明らかである。
【符号の説明】
【００６９】
４１０，５１０  送信器、４３０，５３０  超音波プローブ、４４０，５４０  ビームフォーマ、４５０，５５０  ドップラースペクトル処理器、４６０，５６０  カラードップラー処理器、４６４，５８４  エイリアシング補正処理器、４７０，５７０  Ｂモード画像処理器、４８０，５８０  スキャンコンバータ、４９０，５９０  表示モニタ。
【図１Ａ】
2012533325.tif 000029
【図１Ｂ】
2012533325.tif 000030
【図２Ａ】
2012533325.tif 000031
【図２Ｂ】
2012533325.tif 000032
【図３】
2012533325.tif 000033
【図４】
2012533325.tif 000034
【図５】
2012533325.tif 000035
【図６Ａ】
2012533325.tif 000036
【図６Ｂ】
2012533325.tif 000037
【図７Ａ】
2012533325.tif 000038
【図７Ｂ】
2012533325.tif 000039
【図８Ａ】
2012533325.tif 000040
【図８Ｂ】
2012533325.tif 000041
【図８Ｃ】
2012533325.tif 000042
【図９Ａ】
2012533325.tif 000043
【図９Ｂ】
2012533325.tif 000044
【図１０】
2012533325.tif 000045
【図１１】
2012533325.tif 000046
【図１２】
2012533325.tif 000047
【図１３】
2012533325.tif 000048
【国際調査報告】
2012533325.tif 000049
2012533325.tif 000050