CN106061398A - 超声成像方法和*** - Google Patents

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Abstract

一种超声成像方法和***，其***包括：探头(1)；发射电路(2)，用于激励所述探头(1)向扫描目标发射至少三个超声传播方向的超声波束；接收电路(4)和波束合成模块(5)，用于分别接收多个超声传播方向对应的超声波束的回波以获得每个超声传播方向对应的波束回波信号；数据处理模块(9)，用于根据每个超声传播方向对应的波束回波信号，获得扫描目标内的目标点的速度矢量，以及根据波束回波信号获取扫描目标的至少一部分的超声图像；及显示器(8)，用于显示所述速度矢量和所述超声图像。所述超声成像方法和***可以获得准确度高、实时性好的速度矢量，使该速度矢量能够更加贴近真实流体的流速方向。

Description

超声成像方法和*** 技术领域
本发明涉及医用超声成像领域，尤其是涉及一种能够获得目标点速度矢量的超声成像方法和***。
背景技术
在医用超声成像中，通过超声成像检测获得扫生物体内的运动目标(例如，运动的组织、血液或其他流体等等)的速度矢量是非常有益的。
但是，传统的多普勒超声只能测得沿超声波发射的方向(或者说超声波传播的方向)的流速。即使应用两个角度合成的速度矢量也只能反映流体在一个二维平面内的速度，无法真实的提供其三维空间内的实际速度的大小和方向。再者，传统的用聚焦波成像测量运动目标的速度的方法中，由于时间分辨率有限，特别是在测量速度较大的运动目标时，由于聚焦波发射成像是一线一线扫描的，因此难以保证速度测量的空间连续性。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术中存在的问题，提供一种能够获得目标点速度矢量的超声成像方法和***，其能够使获得的速度矢量更加贴近真实流体的流速方向。
本发明提供的一种超声成像方法，其包括：
沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束；
接收所述超声波束的回波，获得至少三组波束回波信号，每组波束回波信号源自一个超声传播方向上发射的超声波束；
基于所述至少三组波束回波信号中的一组波束回波信号，计算所述扫描 目标内目标点的一个速度分量，依据所述至少三组波束回波信号获取至少三个速度分量；
根据至少三个速度分量，合成获得所述目标点的速度矢量，其中，用于计算所述至少三个速度分量的至少三组波束回波信号所对应的至少三个超声传播方向不在同一平面内；
获取所述扫描目标的至少一部分的超声图像；
显示所述超声图像和所述速度矢量。
一种超声成像方法，其包括：
沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射平面超声波束；
接收所述平面超声波束的回波，获得至少三组平面波束回波信号，每组平面波束回波信号源自一个超声传播方向上发射的平面超声波束；
基于所述至少三组平面波束回波信号中的一组平面波束回波信号，计算所述扫描目标内的目标点的一个速度分量，依据所述至少三组波束回波信号获取至少三个速度分量；
根据至少三个速度分量，合成获得所述目标点的速度矢量，其中，用于计算所述至少三个速度分量的至少三组平面波束回波信号所对应的至少三个超声传播方向不在同一平面内；
向所述扫描目标发射聚焦超声波束；
接收所述聚焦超声波束的回波，获得聚焦超声波束回波信号；
根据所述聚焦超声波束回波信号，获取所述扫描目标的至少一部分的超声图像；
显示所述超声图像和所述速度矢量。
一种超声成像***，其包括：
探头；
发射电路，用于激励所述探头沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束；
接收电路和波束合成模块，用于接收所述超声波束的回波，获得至少三 组波束回波信号，每组波束回波信号源自沿一个超声传播方向上发射的超声波束；
数据处理模块，用于基于所述至少三组波束回波信号中的一组波束回波信号，计算所述扫描目标内目标点的一个速度分量，依据所述至少三组波束回波信号获取至少三个速度分量，根据至少三个速度分量，合成获得所述目标点的速度矢量，其中，用于计算所述至少三个速度分量的至少三组波束回波信号所对应的至少三个超声传播方向不在同一平面内；所述数据处理模块还用于获取所述扫描目标的至少一部分的超声图像；及
显示器，用于显示所述超声图像和所述速度矢量。
利用本发明的超声成像***可以获得目标点在真实三维空间中近似真实的速度矢量，并使该速度矢量能够更加贴近流体在三维空间中的真实流速方向，更进一步地，还可以提高速度矢量的准确度和实时性。本发明一个实施例提供的超声成像方法中，在成像过程中既可以使用平面超声波束、也可以使用聚焦超声波束进行成像。使用平面超声波束来获得速度矢量，从而充分利用平面超声波束成像帧率高的优点以满足用超声成像测量流体速度时的高帧率的要求；可以使用聚焦超声波束来获得扫描目标的超声图像，从而充分利用聚焦超声波束成像回波信号信噪比高、获得的超声图像质量较好、横向分辨率高的优点，以便于获得良好的图像供用户观察。
附图说明
图1为本发明一个实施例的超声成像***的框图示意图；
图2为本发明一个实施例的垂直发射的平面超声波束的示意图；
图3为本发明一个实施例的偏转发射的平面超声波束的示意图；
图4为本发明一个实施例的聚焦超声波束的示意图；
图5为本发明一个实施例中发散超声波束的示意图；
图6(a)为二维面阵探头阵元示意图，图6(b)为本发明中利用二维面阵探头沿某一超声传播方向进行三维图像扫描的示意图,图6(c)为图6(b)中扫 描体相对偏移量的度量方式示意图；
图7为本发明方法一个实施例的流程示意图；
图8为本发明一个实施例的超声成像方法的扫描空间内各个扫描平面的空间位置示意图；
图9为图8中一个超声传播方向上形成一个扫描体的空间示意图；
图10为本发明一个实施例中沿三个超声传播方向上形成三个扫描体的空间叠加效果示意图；
图11(a)为本发明的一个实施例中面阵探头的阵元分布与阵元位置的关系示意图，图11(b)为本发明的一个实施例中面阵探头中阵元分块的示意图，图11(c)为本发明的一个实施例中环阵探头中阵元分块的示意图，图11(d)为本发明的一个实施例中阵元为异性排布的探头结构示意图；
图12为本发明的其中一个实施例中利用阵元分块区获得扫描体的空间位置示意图；
图13为本发明其中一个实施例中实现三个超声传播方向扫描的位置示意图；
图14为本发明的其中一个实施例中实现三个超声传播方向扫描的位置示意图；
图15为本发明的其中一个实施例中实现三个超声传播方向扫描的位置示意图；
图16为本发明的其中一个实施例中实现三个超声传播方向扫描的位置示意图；
图17为本发明的其中一个实施例中实现四个超声传播方向扫描的实施例的位置示意图；
图18为本发明的其中一个实现四个超声传播方向扫描的实施例的位置示意图；
图19(a)和图19(b)为本发明一些实施例的多个超声波束的发射方式示意图；
图20为本发明实现四个超声传播方向发射超声波束的发射方式示意图；
图21为本发明的其中一个实施例的超声成像方法的流程示意图；
图22(a)至图22(e)为本发明一些实施例中在多个平面超声波束中***聚焦超声波束发射的发射方式示意图；
图23(a)和图23(b)为本发明一些实施例中在多个平面超声波束中替换式***聚焦超声波束发射的发射方式示意图；
图24为本发明的其中一个实现四个超声传播方向发射平面超声波束的实施例中***聚焦超声波束发射过程的发射方式示意图；
图25(a)至图25(d)为基于图19(a)和图19(b)所示实施例***聚焦超声波束发射的发射方式示意图。
具体实施方式
图1为本发明一个实施例的超声成像***的结构框图示意图。如图1所示，该超声成像***通常包括：探头1、发射电路2、发射/接收选择开关3、接收电路4、波束合成模块5、信号处理模块6、图像处理模块7和显示器8。
在超声成像过程中，发射电路2将经过延迟聚焦的具有一定幅度和极性的发射脉冲通过发射/接收选择开关3发送到探头1。探头1受发射脉冲的激励，向扫描目标(例如，人体或者动物体内的器官、组织等中存在的血管或者生物体内其他其内有流体流动的脉管，图中未示出)发射超声波，经一定延时后接收从目标区域反射回来的带有扫描目标的信息的超声回波，并将此超声回波重新转换为电信号。接收电路接收探头1转换生成的电信号，获得超声回波信号，并将这些超声回波信号送入波束合成模块5。波束合成模块5对超声回波信号进行聚焦延时、加权和通道求和等处理，然后将超声回波信号送入信号处理模块6进行相关的信号处理。
经过信号处理模块6处理的超声回波信号送入图像处理模块7。图像处理模块7根据用户所需成像模式的不同，对信号进行不同的处理，获得不同模式的图像数据，然后经对数压缩、动态范围调整、数字扫描变换等处理形 成不同模式的超声图像，如B图像，C图像，D图像等等。
图像处理模块7生成的超声图像送入显示器8进行显示。
探头1通常包括多个阵元的阵列。在每次发射超声波时，探头1的所有阵元或者所有阵元中的一部分参与超声波的发射。此时，这些参与超声波发射的阵元中的每个阵元或者每部分阵元分别受到发射脉冲的激励并分别发射超声波，这些阵元分别发射的超声波在传播过程中发生叠加，形成被发射到扫描目标的合成超声波束，该合成超声波束的方向即为本文中所提到的超声传播方向。
参与超声波发射的阵元可以同时被发射脉冲激励；或者，参与超声波发射的阵元被发射脉冲激励的时间之间可以有一定的延时。通过控制参与超声波的发射的阵元被发射脉冲激励的时间之间的延时，可改变上述合成超声波束的传播方向，下文将具体说明。
通过控制参与超声波的发射的阵元被发射脉冲激励的时间之间的延时，也可以使参与超声波的发射的各个阵元发射的超声波在传播过程中不会聚焦，也不会完全发散，而是形成整体上大体上为平面的平面波。本文中，称这种无焦点的平面波为“平面超声波束”。
或者，通过控制参与超声波的发射的阵元被发射脉冲激励的时间之间的延时，可以使各个阵元发射的超声波束在预定位置叠加，使得在该预定位置处超声波的强度最大，也就是使各个阵元发射的超声波“聚焦”到该预定位置处，该聚焦的预定位置称为“焦点”，这样，获得的合成的超声波束是聚焦到该焦点处的波束，本文中称之为“聚焦超声波束”。例如，图4为发射聚焦超声波束的示意图。这里，参与超声波的发射的阵元(图4中，仅仅探头1中的部分阵元参与了超声波的发射)以预定的发射时延(即参与超声波的发射的阵元被发射脉冲激励的时间之间存在预定的时延)的方式工作，各阵元发射的超声波在焦点处聚焦，形成聚焦超声波束。
又或者，通过控制参与超声波的发射的阵元被发射脉冲激励的时间之间的延时，使参与超声波的发射的各个阵元发射的超声波在传播过程中发生发 散，形成整体上大体上为发散波。本文中，称这种发散形式的超声波为“发散超声波束”。如图5所示的发散超声波束。
线性排列的多个阵元同时给予电脉冲信号激励，各个阵元同时发射超声波，合成的超声波束的传播方向与阵元排列平面的法线方向一致。例如，如图2所示的垂直发射的平面波，此时参与超声波的发射的各个阵元之间没有时延(即各阵元被发射脉冲激励的时间之间没有时延)，各个阵元被发射脉冲同时激励。生成的超声波束为平面波，即平面超声波束，并且该平面超声波束的传播方向与探头1的发射出超声波的表面大体垂直，即合成的超声波束的传播方向与阵元排列平面的法线方向之间的角度为零度。但是，如果施加到各个阵元间的激励脉冲有一个时间延时，各个阵元也依次按照此时间延时发射超声波束，则合成的超声波束的传播方向与阵元排列平面的法线方向就具有一定的角度，即为合成波束的偏转角度，改变上述时间延时，也就可以调整合成波束的偏转角度的大小和在合成波束的扫描平面内相对于阵元排列平面的法线方向的偏转方向。例如，图3所示为偏转发射的平面波，此时参与超声波的发射的各个阵元之间有预定的时延(即各阵元被发射脉冲激励的时间之间有预定的时延)，各个阵元被发射脉冲按照预定的顺序激励。生成的超声波束为平面波，即平面超声波束，并且该平面超声波束的传播方向与探头1的阵元排列平面的法线方向成一定的角度(例如，图3中的角a)，该角度即为该平面超声波束的偏转角度。通过改变时延时间，可以调整角a的大小。
同理，无论是平面超声波束、聚焦超声波波束还是发散超声波束，均可以通过调整控制参与超声波的发射的阵元被发射脉冲激励的时间之间的延时，来调整合成波束的方向与阵元排列平面的法线方向之间所形成的合成波束的“偏转角度”，这里的合成波束可以为上文提到的平面超声波束、聚焦超声波波束或发散超声波束等等。
然而，在实现三维超声成像时，如图6(a)所示，采用面阵探头，每个面阵探头看作多个阵元112按照横纵两个方向排列形成，对应于面阵探头中的 每个阵元都配置相应的延迟控制线用于调整每个阵元的时延，在发射与接收超声波束的过程中只要改变每个阵元不同的时延时间，就可以对超声波束进行声束控制和动态聚焦，从而改变波束的指向，实现波束在三维空间内的扫描，形成立体三维图像数据库。又如图6(b)所示，面阵探头1中包括多个阵元112，通过改变参与超声波发射的阵元对应的时延时间，可以使发射的超声波束沿点划线箭头F51所示的方向传播、并在三维空间内形成用于获取三维图像数据的扫描体A1(图6(b)中点划线绘制的立体结构)，此扫描体A1相对于参考体A2(图6(b)中实线绘制的立体结构)具有预定的偏移量，这里的参考体A2为：使参与超声波发射的阵元发射的超声波束沿阵元排列平面的法线(图6(b)中的实线箭头F52)所在方向传播，并在三维空间内形成的扫描体A2。可见，上述扫描体A1相对于参考体A2具有的偏移量用于衡量沿不同超声传播方向传播形成的扫描体相对于参考体的一个三维空间中的偏转角，本文中该偏移量可通过以下两个角度来组合度量：第一，在扫描体内，超声波束形成的扫描平面A21(图6(b)中点划线绘制的四边形)上超声波束的传播方向与阵元排列平面的法线具有一预定的偏转角度Φ，偏转角度Φ在[0,90°)范围内选择；第二，如图6(c)，在阵元排列平面P1上的平面直角坐标系中，从X轴逆时针旋转到超声波束的传播方向在阵元排列平面P1上的投影P51(图6(c)中平面P1内的点划线箭头)所在直线处而形成的旋转夹角θ，此旋转夹角θ在[0,360°)范围内选择。当偏转角度Φ为零时，上述扫描体A1相对于参考体A2具有的偏移量为零。在实现三维超声成像时，通过改变每个阵元不同的时延时间，可以改变上述偏转角度Φ和旋转夹角θ的大小，从而调整上述扫描体A1相对于参考体A2的偏移量，实现在三维空间内沿不同的超声传播方向形成不同的扫描体。
平面超声波束通常几乎覆盖探头1的整个成像区域，因此使用平面超声波束成像时，一次发射就可以得到一帧超声图像(此一帧超声图像应当理解为包括一帧二维图像数据或一帧三维图像数据，下文同)，因此成像帧率可以很高。而使用聚焦超声波束成像时，因为波束聚焦于焦点处，因此每次只 能得到一根或者几根扫描线，需要多次发射后才能得到成像区域内的所有扫描线从而组合所有扫描线获得成像区域的一帧超声图像。因此，使用聚焦超声波束成像时帧率相对较低。但是聚焦超声波束每次发射的能力较集中，而且仅在能力集中处成像，因此获得的回波信号信噪比高，可用以获得质量较好的超声图像。
为了在超声图像中精确跟踪并显示扫描目标(例如，人体或者动物体内的器官、组织等中存在的血管或者生物体内其他其内有流体流动的脉管，等等)内的流体(例如，血液或者生物体内的其他流体等等)的流场内的目标点(例如，扫描目标内感兴趣的点或者位置)的真实速度矢量(下文中详述)，本文提供了一种超声成像方法，其中通过使用多超声传播方向(下文将具体解释)发射超声波束来精确跟踪扫描目标内流体的流体场内目标点的真实速度矢量，并用以显示在超声图像中，这里的超声图像可以为三维超声图像。此外，本文还充分利用平面超声波束成像帧率高的优点以满足用超声成像测量流体速度时的高帧率的要求，以便于获得更加精确、更实时的速度矢量，并且利用多超声传播方向发射平面超声波束的方式来使目标点的速度矢量更加贴近目标点在扫描目标流场中真实的方向和速度大小，以便能够实现在三维立体图像或二维成像图像中显示目标点真实的速度方向和大小。下文中将结合附图详细说明本发明的各个具体实施例。
如图7所示，本发明的一个实施例提供了一种超声成像方法，其具体包括以下步骤。
在步骤100中，发射电路2激励探头1沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束。其中，对探头1中的每一个阵元配置相应的延迟线，通过改变探头1中每个阵元的延迟时间对探头进行声束控制和动态聚焦，来获得不同的超声传播方向。这里的超声波束包括平面超声波束、聚焦超声波束、发散超声波束等超声波束等中的任意一种，而在本发明的一个实施例中，发射电路2激励探头1沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射平面超声波束。
如图9所示，图9中以平面超声波束的发射为例(但不限于仅适用于平 面超声波束)，发射电路2激励探头1中的参与发射超声波束的阵元112沿其中一个超声传播方向(比如图9中所示的点划线的指向)向扫描目标12发射平面超声波束时，超声波束在上述扫描目标12所在的空间内传播时形成多个近似平行的扫描平面113(即图9中的实线四边形113)，此多个扫描平面113构成一个扫描体11，接收此扫描体11返回的回波，获得超声波束回波信号，通过处理即可获得一帧平面波束回波图像数据，用以形成立体三维图像数据库。此一帧平面波束回波图像数据包括一帧立体三维图像数据，或者还可以看作多幅二维图像数据构成的一帧立体三维图像数据。又如图8所示，其给出了沿三个超声传播方向下按照图9所示的过程形成三个扫描体的示意图，图8中，发射电路2激励探头1中的参与发射超声波束的阵元4沿三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束，超声波束在扫描目标所在的空间内传播时分别形成三组近似平行的扫描平面24、23、25，此三组近似平行的扫描平面24、23、25分别形成三个扫描体，接收此三个扫描体返回的回波，获得三组超声波束回波信号，通过处理即可获得三组平面波束回波图像数据，用以形成同一时刻采集的三组立三维图像数据，根据此三组立三维图像数据可计算扫描目标内目标点的速度矢量。图8中，探头1中参与超声波发射的阵元可以是部分或者全部，而参与超声波接收的阵元也可以是部分或者全部，图8中可以利用部分阵元124沿超声传播方向261发射超声波束，而利用部分阵元123沿方向262接收超声波的回波。
因此，在本发明的其中一个实施例中，上述步骤100中，激励部分或全部超声波束发射阵元沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束，使超声波束在扫描目标所在的空间内传播用以形成至少三个扫描体，每个扫描体源自一个超声传播方向上发射的超声波束。如图10所示，分别激励探头1中的部分或全部超声波束发射阵元沿三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束，形成三个扫描体S1、S2、S3，利用三个扫描体S1、S2、S3回波信号叠加的数据计算扫描目标12内目标点的速度矢量。多个扫描体在空间上两两相对具有一定的偏转，并且多个扫描体至少存在部分重合。基于上述实施例， 在本发明的另一个实施例中，上述步骤100中，激励部分或全部超声波束发射阵元沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射平面超声波束，使平面超声波束在扫描目标所在的空间内传播用以形成至少三个扫描体，每个扫描体源自一个超声传播方向上发射的平面超声波束。当然，本文此处不限于只采用发射平面超声波束，还可以采用发散超声波束或者聚焦超声波束等等。并且，上述提到的部分或全部超声波束发射阵元包括：探头1中的部分或全部超声波束发射阵元、或者位于探头1中排列成一个平面的多个超声波束发射阵元中的部分或全部阵元，例如，上述提到的部分或全部超声波束发射阵元可以是矩阵面阵探头中的一个矩形方框区域内的阵元(如图10和图8中的124)，环形面阵探头中的至少一圈阵元或者至少一个扇形块内的阵元(扇形块如图11(c)中的111)，等等。也可以理解为，上述提到的部分或全部超声波束发射阵元是：矩阵面阵探头中矩形方框区域内阵元的部分或全部、或者环形面阵探头中的至少一圈阵元或至少一个扇形块内的阵元的部分或全部。下文涉及到部分或全部超声波束发射阵元的同此理解。
此外，在本发明的另一个实施例中，如图11(b)所示，将探头1中的超声波发射阵元(图中一个圆圈表示一个阵元)分成多块阵元区111，激励部分或全部阵元区111沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束，使超声波束在扫描目标所在的空间内传播用以形成至少三个扫描体。每个阵元区111中具有预定的延时控制方式，用以控制阵元区111中部分或全部超声波发射阵元的超声波束的发射时延。此时，可以采用部分或全部阵元区111接收超声回波，或者采用阵元区111中部分或全部超声波发射阵元接收超声回波。此实施例可以适用于聚焦超声波束的发射，但不限于仅用于聚焦超声波束的发射。如图12所示以聚焦超声波束的发射为例，每个阵元区111用于产生至少一根聚焦超声波束(图中带箭头的弧线)，于是在多个阵元区111同时激发产生聚焦超声波束时，可使多根聚焦超声波束在扫描目标所在的空间内传播形成一个由聚焦超声波束形成的扫描体11，扫描体11内位于同一平面内的聚焦超声波束形成一个扫描平面113(图中实线箭头所示，每个实 线箭头表示一根聚焦超声波束)，而扫描体11也可以看作是由多个扫描平面113构成。通过改变每个阵元区111中参与发射超声波的发射阵元的时延大小，可以改变聚焦超声波束的指向，从而改变多根聚焦超声波束在扫描目标所在空间内的传播方向。因此，在本发明的又一个实施例中，将探头1中的超声波发射阵元分成多块阵元区，激励部分或全部阵元区沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射聚焦超声波束，使聚焦超声波束在扫描目标所在的空间内传播用以形成至少三个扫描体。其中，每个阵元区产生至少一根聚焦超声波束。
基于上述各个实施例中，除了采用矩阵型排列的面阵探头，还可以采用如图11(c)所示的环阵型的面阵探头，于是，对于上述多块阵元区的划分可以采用图11(b)中沿面阵探头的横纵方向均匀划分，或者如图11(c)中按照周向均匀分割为多个扇形区域作为上述阵元区111。同理，本文所提到的探头不限于上述结构类型，还可以采用多个阵元排列成不规则的阵列所构成的面阵探头，而对于上述阵元区111的划分可参见图11所示的方式，按照阵元的排布方向均匀划分或者按照周向均匀分割为多个扇形区域，或者按照径向分割为多个同心圆环作为上述阵元区111，或者划分多个任意的块状阵元区等等。在本发明的一个实施例中，如图11(d)所示的超声阵元13排列的异性结构，探头1中的阵元可排列成任意形状的平面。而其中的阵元区111可以为包括至少一个阵元的任意形状的块状阵元区。
在上述步骤100中发射的至少三个超声传播方向上的超声波束，主要是为了给步骤400的计算提供基础的数据，沿一个超声传播方向上的超声波束的回波用以计算目标点沿该超声传播方向上的一个速度分量，而为了使本发明计算获得的目标点的速度矢量能更加贴合实际情况，更加真实的反映目标点血流的真实血流速度，则在本实施例步骤400中采用至少三个超声传播方向上发射的超声波束的回波来计算目标点的速度矢量。具体地，步骤400中采用至少三个速度分量来计算目标点的速度矢量需要满足以下有关超声传播方向的约束条件：
用于计算此至少三个速度分量的至少三组波束回波信号所对应的至少三个超声传播方向不在同一平面内。
图13至图18给出的实施例中仅绘制沿一个超声传播方向形成的扫描体中的一个扫描平面的示意图，目的在于更加形象地区分沿各个不同的超声传播方向上形成扫描体的区别。如图13所示，图13中沿其中一个超声传播方向(比如图13中的实线箭头方向F6)向扫描目标发射超声波束时，可在上述扫描目标所在的扫描空间中的扫描断面上传播超声波束相应形成扫描平面16(即图13中的实线四边形16)，获得超声波束回波信号，通过处理即可获得一帧平面波束回波图像数据，用以形成同一个切面下的二维图像数据，多个近似平行的扫描平面16形成扫描体11(图中的虚线立方体)，获得扫描体11内所有的回波信号，通过处理即可获得多个切面下的图像数据，用以形成立体三维图像数据。如图13所示，其给出了三个超声传播方向下对扫描空间扫描成像时形成的三个扫描平面，沿实线箭头所表示的超声传播方向F6向扫描目标发射一次平面超声波束时形成扫描平面16，沿双点划线箭头所表示的超声传播方向F5向扫描目标发射一次平面超声波束时形成扫描平面15，沿虚线箭头所表示的超声传播方向F4向扫描目标发射一次平面超声波束时形成扫描平面14，图13中扫描平面15与扫描平面16是相互垂直的，则两者的传播方向均是沿扫描空间11的深度方向，因此，多个近似平行的扫描平面15与扫描平面16所形成的扫描体均为图中虚线立方体所示的范围，其覆盖相同的扫描范围，则在利用探头中同一位置处的部分或全部超声波发射阵元、或者同一部分阵元区或全部阵元区形成上述扫描平面15与扫描平面16时，视为具有相同的超声传播方向；而扫描平面14与上述扫描平面15和扫描平面16的超声传播方向则不相同。于是，在本发明的一个实施例中，上述步骤100中，发射电路2激励探头1沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束，使超声波束在扫描目标所在的空间内形成至少三个扫描体，至少三个扫描体在空间上存在至少一部分重合。
当然，在上述步骤100中，也可沿N(3≤N)个超声传播方向向扫描目 标发射超声波束，但在后续步骤400中，用于计算上述目标点的速度矢量时，每次仅采用n个速度分矢量进行计算，此处的3≤n＜N。也就是说，在上述步骤100中可以是：沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束，其中相邻的至少三个超声传播方向不在同一平面内。那么，在步骤400中，依据基于至少三组波束回波信号中的一组波束回波信号、计算扫描目标内目标点的一个速度分量的过程，分别计算目标点在连续接收的至少三组波束回波信号中所对应的沿至少三个超声传播方向上的速度分量，根据此至少三个超声传播方向上的速度分量，合成获得目标点的速度矢量。
又如，为了缩减运算量、降低扫描和运算的复杂度，在上述步骤100中，也可沿N(3≤N)个超声传播方向向扫描目标发射超声波束，但在后续步骤400中，用于计算上述目标点的速度矢量时，每次采用N个速度分矢量进行计算。也就是说，在上述步骤100中可以是：沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束，其中此至少三个超声传播方向不在同一平面内。那么，在步骤400中，依据基于接收获得的至少三组波束回波信号中的一组波束回波信号、计算所述扫描目标内目标点的一个速度分量的过程，分别计算目标点在所述至少三组波束回波信号中所对应的沿所有超声传播方向上的速度分量，根据此所有超声传播方向上的速度分量，合成获得所述目标点的速度矢量。
为了能满足上述有关超声传播方向的约束条件，无论是按照上述“相邻的至少三个超声传播方向不在同一平面内”或者“此至少三个超声传播方向不在同一平面内”的实现方式，均可通过调整参与超声波束发射的发射阵元的时延时间、和/或驱动参与超声波束发射的发射阵元实现偏转使超声波出射方向发生改变，来获得不同的超声传播方向。这里提到的驱动参与超声波束发射的发射阵元实现偏转使超声波出射方向发生改变，如为每个发射阵元都配置一机械驱动控制单元，用以驱动发射阵元偏转预设角度，使得超声波出射方向相对阵元排列平面的法线具有预定的偏转角。
为了降低后续计算的复杂度，便于后续计算对回波信号进行补偿，上述 超声传播方向具有空间对称性，也可以理解为，沿不同超声传播方向向扫描目标发射超声波束时，其中至少存在两个超声传播方向相对于阵元排列平面的法线对称设置，和/或相对垂直于阵元排列平面的平面对称设置，例如，对称设置的两个超声传播方向上合成超声波束的偏转角度Φ相同、此两个超声传播方向在阵列排列平面上的投影相对于在阵列排列平面内的平面直角坐标系中的任意一过原点的直线对称设置，例如合成超声波束的旋转夹角θ之差(或者差的绝对值)为180度。这里的偏转角度Φ和旋转夹角θ参见前文中的相关定义，下文同。如图15所示，其给出了三个超声传播方向下对扫描空间扫描成像时形成的三个扫描体，沿实线箭头所表示的超声传播方向F8向扫描目标发射一次超声波束时形成的扫描体中扫描平面为实线四边形18，沿单点划线箭头所表示的超声传播方向F9向扫描目标发射一次超声波束时形成的扫描体中扫描平面为单点划线四边形19，沿双点划线箭头所表示的超声传播方向F2向扫描目标发射一次超声波束时形成的扫描体中扫描平面为双点划线四边形12。由图15可见，超声传播方向F2和F9相对于阵元排列平面的法线对称设置，或相对垂直于阵元排列平面的平面也对称设置，可以具体理解为：对称设置的超声传播方向F2和F9上合成超声波束的偏转角度Φ相同、且旋转夹角θ之差(或者差的绝对值)为180度。如图17所示，给出了四个超声传播方向下对扫描空间扫描成像时形成的四个扫描体，其在图15的基础上增加，沿虚线箭头所表示的超声传播方向F10向扫描目标发射一次超声波束时形成的扫描体中扫描平面为虚线四边形10。由图17可见，超声传播方向F2和F9以及F8和F10相对于阵元排列平面的法线对称设置，可以具体理解为：对称设置的超声传播方向F2和F9以及F8和F10上合成超声波束的偏转角度Φ相同、且旋转夹角θ之差(或者差的绝对值)为180度。如图18所示，给出了四个超声传播方向下对扫描空间扫描成像时形成的四个扫描体，其在图15的基础上增加，沿虚线箭头所表示的超声传播方向F21向扫描目标发射一次超声波束时形成的扫描体中扫描平面为虚线四边形21，其中超声传播方向F2和F9相对于阵元排列平面的法线对称设置，而F8和F21相对 垂直于阵元排列平面的平面对称设置，可以具体理解为：对称设置的两个超声传播方向F8和F21上合成超声波束的偏转角度Φ相同、且F8和F21在阵列排列平面上的投影相对于平面直角坐标系中任意一过原点的直线对称设置。基于上述实施例可见，在本发明的一个实施例中，每对超声传播方向相对阵元排列平面的法线对称设置，和/或相对垂直于阵元排列平面的平面对称设置。
又如，在本发明的另一个实施例中，超声传播方向的个数为偶数时，超声传播方向位于以阵元排列平面的法线为中心轴的旋转面上，且超声传播方向以此中心轴两两对称设置，如图18所示。在本发明的其中一个实施例中，上述步骤100中发射电路2激励探头1沿四个超声传播方向向扫描目标发射超声波束，此四个超声传播方向两两相对于垂直于阵元排列平面的平面对称设置，如图18所示。或者还可以理解为，在本发明的其中一个实施例中，不同超声传播方向上合成超声波束的偏转角度Φ相同、且这些超声传播方向在阵列排列平面上的投影两两相对于平面直角坐标系中任意一过原点的直线对称设置。例如，两两之间的旋转夹角θ之差(或者差的绝对值)为180度。在本发明的又一个实施例中，如图15所示，上述步骤100中发射电路2激励探头1沿三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束，此三个超声传播方向两两呈60度夹角。
此外，如图11(a)所示的多个阵元排列成矩阵的面阵探头，或者是多个阵元排列成矩阵的发射阵元区域124，其中面阵探头或发射阵元区域124均可以看成是由多组线性阵列阵元组构成，并且其中此线性阵列阵元组可以视为按照多个方向排列，如图11(a)中可以看成多组线性阵列阵元组131按照Y方向排列形成面阵探头或发射阵元区域124，还可以看成多组线性阵列阵元组132按照X方向排列形成面阵探头或发射阵元区域124，还可以看成多组线性阵列阵元组133按照Z方向排列形成面阵探头或发射阵元区域124，还可以看成多组线性阵列阵元组134按照W方向排列形成面阵探头或发射阵元区域124，等等。
因此，为了简化延迟线控制方案，在本发明的一个实施例中，激励部分或全部超声波发射阵元沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束的过程包括以下几种方案：
第一种，沿至少三个方向分别对部分或全部超声波发射阵元中的多组线性阵列阵元组进行延时控制，使得多组线性阵列阵元组沿一个方向被激发和多组线性阵列阵元组分别沿至少两个方向依次被激发发射超声波束，从而超声波束将在扫描目标所在的空间内沿至少三个超声传播方向传播、并分别形成至少三个扫描体，其中，多组线性阵列阵元组沿同一方向依次被激发发射超声波束时形成一个扫描体。此时，每组线性阵列阵元组中的各个阵元可以被同时激发。如图16所示，给出了三个超声传播方向下对扫描空间扫描成像时形成的三个扫描体，其中，沿X方向对多组线性阵列阵元组132进行延时控制，使得多组线性阵列阵元组132沿Y方向依次被激发产生沿双点划线箭头所示的超声传播方向F5发射超声波束，超声波束在三维空间中传播所形成的扫描体中扫描平面为双点划线四边形15；沿Y方向对多组线性阵列阵元组131进行延时控制，使得多组线性阵列阵元组131沿X方向同时被激发产生沿实线箭头所示的超声传播方向F6发射超声波束，即沿X方向的延时时间为零，超声波束在三维空间中传播所形成的扫描体中扫描平面为实线四边形16；沿Z方向对多组线性阵列阵元组133进行延时控制，使得多组线性阵列阵元组133沿Z方向依次被激发产生沿虚线箭头所示的超声传播方向F21发射超声波束，超声波束在三维空间中传播所形成的扫描体中扫描平面为虚线四边形21。
第二种，沿至少三个方向分别对部分或全部超声波发射阵元中的多组线性阵列阵元组进行延时控制，使得多组线性阵列阵元组分别沿至少三个方向依次被激发发射超声波束，从而超声波束将在扫描目标所在的空间内沿至少三个超声传播方向传播并分别形成至少三个扫描体，其中，多组线性阵列阵元组沿同一方向依次被激发发射超声波束时形成一个扫描体。此时，每组线性阵列阵元组中的各个阵元可以被同时激发。如图16所示，用图18中的实 线四边形18替换图16中的实线四边形16，即，沿Y方向对多组线性阵列阵元组131进行延时控制，使得多组线性阵列阵元组131沿Y方向依次被激发产生沿实线箭头所示的超声传播方向F8发射超声波束，超声波束在三维空间中传播所形成的扫描体中扫描平面为实线四边形18。其实第一种是第二种方案的一个特例，即在其中一个方向上对部分或全部超声波发射阵元中的多组线性阵列阵元组，提供延时时间为零的延时控制策略。
又例如，在本发明的一个实施例中，上述第一种和第二种方式中，沿每个方向对部分或全部超声波发射阵元中的多组线性阵列阵元组进行延时控制时，可以采用一种延时控制策略，每种延时控制策略按照预定的延时时间令多组线性阵列阵元组依次被激发后、在扫描体内合成超声波束的偏转角度Φ和相应的旋转夹角θ具有相对应的预定角度。也可以是，沿每个方向对部分或全部超声波发射阵元中的多组线性阵列阵元组进行延时控制时，采用一种以上的延时控制策略。可见，沿一个方向按照一种延时控制策略对部分或全部超声波发射阵元中的多组线性阵列阵元组进行延时控制时，实现沿一个超声传播方向传播超声波束形成相应的扫描体，在该扫描体中合成超声波束的偏转角度Φ和相应的旋转夹角θ具有预定角度。于是为了能够利用同一个探头1实现沿更多的超声传播方向对扫描目标进行三维空间的扫描，在本发明的一个实施例中，沿每个方向按照至少一种延时控制策略对部分或全部超声波发射阵元中的多组线性阵列阵元组进行延时控制。如图18所示，给出了四个超声传播方向下对扫描空间扫描成像时形成的四个扫描体，其中，沿Y方向对多组线性阵列阵元组131进行某一种延时控制，使得多组线性阵列阵元组131沿Y方向依次被激发产生沿实线箭头所示的超声传播方向F8发射超声波束，超声波束在三维空间中传播所形成的扫描体中扫描平面为实线四边形18；沿X方向对多组线性阵列阵元组132按照第一种延时控制策略进行延时控制，使得多组线性阵列阵元组132沿X方向依次被激发产生沿双点划线箭头所示的超声传播方向F2发射超声波束，超声波束在三维空间中传播所形成的扫描体中扫描平面为双点划线四边形12，双点划线四边形12内合成超声 波束的偏转角度Φ为X1度，相应的旋转夹角θ为180度。沿X方向对多组线性阵列阵元组132按照第二种延时控制策略进行延时控制，使得多组线性阵列阵元组132沿X方向依次被激发产生沿单点划线箭头所示的超声传播方向F9发射超声波束，超声波束在三维空间中传播所形成的扫描体中扫描平面为单点划线四边形19，单点划线四边形19内合成超声波束的偏转角度Φ为X1度，相应的旋转夹角θ为0度，当然这里的偏转角度Φ也可以不等于X1。沿Z方向对多组线性阵列阵元组133进行某一种延时控制，使得多组线性阵列阵元组133沿Z方向依次被激发产生沿虚线箭头所示的超声传播方向F21发射超声波束，超声波束在三维空间中传播所形成的扫描体中扫描平面为虚线四边形21。
此外，为了优化探头中各个阵元的激发方案，便于阵元的激励操作，以及简化探头延时线的操作，则在本发明的其中一个实施例中，还提供了第三种实现方案，即，沿两个方向分别对部分或全部超声波发射阵元中的多组线性阵列阵元组进行延时控制，并且存在有至少一个方向上分别按照至少两种延时控制策略进行延时控制，使得多组线性阵列阵元组沿每个方向按照相应的延时控制策略依次被激发发射超声波束，超声波束将在扫描目标所在的空间内沿一个超声传播方向传播并形成一个扫描体。此时，每组线性阵列阵元组中的各个阵元可以被同时激发。如图14所示，给出了三个超声传播方向下对扫描空间扫描成像时形成的三个扫描体，其中，沿X方向对多组线性阵列阵元组132某种延时控制策略进行延时控制，使得多组线性阵列阵元组132沿X方向依次被激发产生沿双点划线箭头所示的超声传播方向F5发射超声波束，超声波束在三维空间中传播所形成的扫描体中扫描平面为双点划线四边形15，双点划线四边形15内合成超声波束的偏转角度Φ在(0，90度)范围内选择，相应的旋转夹角θ为180度；沿Y方向对多组线性阵列阵元组131按照第一种延时控制策略进行延时控制，使得多组线性阵列阵元组131沿Y方向同时被激发产生沿实线箭头所示的超声传播方向F6发射超声波束，即沿Y方向的延时时间为零，超声波束在三维空间中传播所形成的扫描体中扫描 平面为实线四边形16，在此扫描体中合成超声波束的偏转角度Φ为0度，相应的旋转夹角θ为0度；沿Y方向对多组线性阵列阵元组131按照第二种延时控制策略进行延时控制，使得多组线性阵列阵元组131沿Y方向依次被激发产生沿虚线箭头所示的超声传播方向F4发射超声波束，超声波束在三维空间中传播所形成的扫描体中扫描平面为虚线四边形14，在此扫描体中合成超声波束的偏转角度Φ在(0，90度)的范围内选择，相应的旋转夹角θ为270度。又如图15所示，给出了三个超声传播方向下对扫描空间扫描成像时形成的三个扫描体，沿Y方向对多组线性阵列阵元组131进行某一种延时控制，使得多组线性阵列阵元组131沿Y方向依次被激发产生沿实线箭头所示的超声传播方向F8发射超声波束，超声波束在三维空间中传播所形成的扫描体中扫描平面为实线四边形18，在此扫描体中合成超声波束的偏转角度Φ在(0，90度)的范围内选择，相应的旋转夹角θ为270度；沿X方向对多组线性阵列阵元组132按照第一种延时控制策略进行延时控制，使得多组线性阵列阵元组132沿X方向依次被激发产生沿双点划线箭头所示的超声传播方向F2发射超声波束，超声波束在三维空间中传播所形成的扫描体中扫描平面为双点划线四边形12，在此扫描体中合成超声波束的偏转角度Φ在(0，90度)的范围内选择，相应的旋转夹角θ为180度。沿X方向对多组线性阵列阵元组132按照第二种延时控制策略进行延时控制，使得多组线性阵列阵元组132沿X方向依次被激发产生沿单点划线箭头所示的超声传播方向F9发射超声波束，超声波束在三维空间中传播所形成的扫描体中扫描平面为单点划线四边形19，在此扫描体中合成超声波束的偏转角度Φ在(0，90度)的范围内选择，相应的旋转夹角θ为0度。又如图17所示，在图15的基础上，再增加沿Y方向对多组线性阵列阵元组131进行延时控制，使得多组线性阵列阵元组131沿Y方向依次被激发产生沿虚线箭头所示的超声传播方向F10发射超声波束，超声波束在三维空间中传播所形成的扫描体中扫描平面为虚线四边形10，在此扫描体中合成超声波束的偏转角度Φ在(0，90度)的范围内选择，相应的旋转夹角θ为90度。
为了保证前述提到的传播方向的对称性，在本发明的一个实施例中，每个方向按照两种延时控制策略进行延时控制，并且此两种延时控制策略用于实现两个超声传播方向上合成超声波束的偏转角度Φ相同、且相应旋转夹角θ之差为180度的超声波发射过程。采用上述对称设置方式的发射超声波束可以以最少的发射空间方向得到目标点所在的区域的三维流场信息，此外这种扫描方式下各个扫描平面具有对称性，使得沿各个超声传播方向发射超声波束获得回波信号的误差一致，方便后续对回波信号进行统一的误差补偿处理，从而提高信号采集的精确度，提升目标点的速度矢量跟踪精确性。
采用上述实施例，则在探头1中可以采用少量的延迟线进行延时控制，例如，每组线性阵列阵元组共用一个延迟线。在本发明的一个实施例中，探头1中采用两个方向上多组线性阵列阵元组的个数之和，例如，图11(a)所示，沿X方向具有六组线性阵列阵元组132，沿Y方向上具有六组线性阵列阵元组131，沿Z方向上具有九组线性阵列阵元组133，沿W方向上具有九组线性阵列阵元组131。若选沿X和Y方向进行延时控制，即最少可以需要6+6＝12个延迟线。
基于上述实施例，在本发明的一个实施例中，上述实施例采用矩阵排列的面阵探头，而X、Y方向分别表示面阵探头的纵向和横向。因此，上述沿两个方向分别对部分或全部超声波发射阵元中的多组线性阵列阵元组进行延时控制、并且存在有至少一个方向上分别按照至少两种延时控制策略进行延时控制的过程具体地包括：
沿纵向对部分或全部超声波发射阵元中的行线性阵列阵元组按照至少一种延时控制策略进行延时控制，沿横向对部分或全部超声波发射阵元中的列线性阵列阵元组按照至少两种延时控制策略进行延时控制；或者，
沿纵向对部分或全部超声波发射阵元中的行线性阵列阵元组按照至少两种延时控制策略进行延时控制，沿横向对部分或全部超声波发射阵元中的列线性阵列阵元组按照至少一种延时控制策略进行延时控制。
例如，在本发明的其中一个实施例中，以发射平面超声波束为例，上述 步骤100可以具体的为：
沿纵向对部分或全部超声波发射阵元中的行线性阵列阵元组按照至少一种延时控制策略进行延时控制，使所有列线性阵列阵元组可以发射具有至少一个偏转角度的平面超声波束，用以在扫描目标12所在的空间内形成至少一个扫描体；
沿横向对部分或全部超声波发射阵元中的列线性阵列阵元组按照至少两种延时控制策略进行延时控制，使所有行线性阵列阵元组可以发射具有至少两个偏转角度的平面超声波束，用以在扫描目标12所在的空间内形成至少两个扫描体；其中，所有扫描体存在部分重合。
又或者，沿纵向对部分或全部超声波发射阵元中的行线性阵列阵元组按照至少两种延时控制策略进行延时控制，使所有列线性阵列阵元组可以发射具有至少两个偏转角度的平面超声波束，用以在扫描目标12所在的空间内形成至少两个扫描体；沿横向对部分或全部超声波发射阵元中的列线性阵列阵元组按照至少一种延时控制策略进行延时控制，使所有行线性阵列阵元组可以发射具有至少一个偏转角度的平面超声波束，用以在扫描目标12所在的空间内形成至少一个扫描体；其中，所有扫描体存在部分重合。
这里的偏转角度即指上文提到的在扫描平面内超声传播方向相对于阵元排列平面的法线的偏转角度Φ。当然，本文中不限于仅采用平面超声波束，上述各个实施例中还可以采用如发散超声波束或者聚焦超声波束等等。
此外，本文中上述各个实施例中也不限制超声探头1的阵元排列平面的形状，例如，如图11(c)所示的环阵面阵探头可以看成是，沿径向排列的多组线性阵列阵元组115构成，而可以考虑沿顺时针或者逆时针方向分别按照不同的延时控制策略来对上述多组线性阵列阵元组进行延时控制，等等。当然，上述提到的线性阵列阵元组不限于仅指排列线状的阵元阵列，还包括排列成弧线状或圆周状的阵元阵列，例如图11(c)所示的环阵面阵探头中沿周向排列的线性阵列阵元组116或者沿周向排列的一圈阵元阵列。同理，在上述各个实施例所示的实现方式中，沿不同方向对部分或全部超声波发射阵元 中的多组线性阵列阵元组进行延时控制时，可以理解为，沿周向对部分或全部超声波发射阵元中的多组线性阵列阵元组115、或者沿径向对部分或全部超声波发射阵元中的多组线性阵列阵元组116进行延时控制。
然而，上述实施例中的各个步骤不限制其先后顺序，采用上述方式通过调整合成超声波束的偏转角度Φ和旋转夹角θ，来实现沿多个超声传播方向向扫描目标发射超声波束的过程中，沿某一超声传播方向向扫描目标发射超声波束获得一个扫描体的过程称之为第一发射过程，沿某一超声传播方向向扫描目标发射一次超声波束获得一次相应扫描体的过程称之为第一发射步骤，因此，上述步骤100中包括：分别沿至少三个超声传播方向上的多个第一发射过程。为便于计算速度矢量，在本发明的一个实施例中，沿每个超声传播方向上的第一发射过程中包括执行至少两次第一发射步骤，也即，沿每个超声传播方向上执行至少两次向扫描目标发射超声波束的第一发射步骤。因此，每组波束回波信号包括至少两次波束回波信号，每次波束回波信号源自沿一个超声传播方向上执行一次所述第一发射步骤获得的回波。例如，上述各个实施例中，沿一个方向对部分或全部超声波发射阵元中的多组线性阵列阵元组按照一种延时控制策略进行延时控制、获得一个扫描体的过程，视为第一发射过程；而沿一个方向对部分或全部超声波发射阵元中的多组线性阵列阵元组按照一种延时控制策略进行一次延时控制、获得一次相应扫描体的过程，视为第一发射步骤，基于沿每个超声传播方向上的第一发射过程包括执行至少两次第一发射步骤，则沿一个方向对部分或全部超声波发射阵元中的多组线性阵列阵元组按照一种延时控制策略进行延时控制、获得相应扫描体的过程，包括至少两次向扫描目标发射超声波束的步骤。
此外，为了能使获得回波数据能计算同一时刻的目标点血流速度，具体地，则在本发明的一个实施例中，按照上述超声传播方向的不同交替向所述扫描目标发射所述超声波束。例如，如图19(b)所示，沿某一个超声传播方向向扫描目标发射超声波束的第一发射过程包括多次第一发射步骤，按照上述超声传播方向的不同交替执行上述第一发射步骤，A1表示沿第一超声传播方 向执行一次第一发射步骤；A2表示沿第二超声传播方向执行一次第一发射步骤；A3表示沿第三超声传播方向执行一次第一发射步骤；从左到右的执行顺序中按照超声传播方向的不同交替执行第一发射步骤。也可以理解为，依次沿不同的超声传播方向分别执行一次第一步骤形成一重复单元、并重复执行该重复单元。结合图15所示的实施例，A1表示为沿超声传播方向F2(图15中双点划线箭头)执行一次第一发射步骤；A2表示为沿超声传播方向F8(图15中实线箭头)执行一次第一发射步骤；A3表示为沿超声传播方向F9(图15中点划线箭头)执行一次第一发射步骤，从左到右的执行顺序中，重复执行依次按照沿超声传播方向F2、F8、F9分别执行一次第一发射步骤的过程。
又如，如图19(a)所示，按照上述超声传播方向的不同交替向扫描目标发射超声波束的过程，且沿每个超声传播方向连续执行至少两次第一发射步骤。图19(a)中A1表示沿第一超声传播方向执行二次第一发射步骤；A2表示沿第二超声传播方向执行二次第一发射步骤；A3表示沿第三超声传播方向执行二次第一发射步骤，而对于A1、A2和A3则按照超声传播方向的不同交替执行。结合图14所示的实施例，A1表示沿超声传播方向F5(图14中双点划线箭头)连续执行2次第一发射步骤；A2表示沿超声传播方向F4(图14中虚线箭头)连续执行2次第一发射步骤；A3表示为沿超声传播方向F6(图14中实线箭头)连续执行2次第一发射步骤，从左到右的执行顺序中，重复执行依次按照沿超声传播方向F5、F4、F6分别连续执行2次第一发射步骤的过程。还可以将图19(a)看做是一个重复执行单元，上述步骤100包括多次重复执行该重复执行单元的过程，每个重复执行单元中包括分别沿三个超声传播方向连续执行两次第一发射步骤的过程。
或者，相邻两次超声波束的发射分别沿两个不同的超声传播方向，如图20和图19(b)所示。图20中B1、B2、B3、B4表示分别沿四个超声传播方向执行一次第一发射步骤的过程，从左到右的执行顺序中按照超声传播方向的不同交替执行各个第一发射步骤。结合图17所示的实施例，B1表示沿超声传播方向F2(图17中双点划线箭头)执行一次第一发射步骤；B2表示沿超 声传播方向F8(图17中实线箭头)执行一次第一发射步骤；B3表示沿超声传播方向F9(图17中点划线箭头)执行一次第一发射步骤；B4表示沿超声传播方向F10(图17中虚线箭头)执行一次第一发射步骤，先后沿超声传播方向F2、F8、F9、F10分别执行一次第一发射步骤形成一重复单元，然后重复执行该重复单元中的过程。
基于上述实施例所示的交叉执行方案，在本发明的一个实施例中，上述实施例采用矩阵排列的面阵探头，上述沿两个方向分别对部分或全部超声波发射阵元中的多组线性阵列阵元组进行延时控制、并且存在有至少一个方向上分别按照至少两种延时控制策略进行延时控制的过程具体包括多次重复执行以下步骤：
首先，沿纵向对部分或全部超声波发射阵元中的行线性阵列阵元组按照第一种延时控制策略进行延时控制，使所有列线性阵列阵元组可以发射具有第一偏转角度的合成超声波束，用以在扫描目标12所在的空间内形成至少一次第一扫描体；
然后，沿横向对部分或全部超声波发射阵元中的列线性阵列阵元组按照第三延时控制策略进行延时控制，使所有行线性阵列阵元组可以发射具有第二偏转角度的合成超声波束，用以在扫描目标12所在的空间内形成至少一次第二扫描体；
其次，沿纵向对部分或全部超声波发射阵元中的行线性阵列阵元组按照第二种延时控制策略进行延时控制，使所有列线性阵列阵元组可以发射具有第三偏转角度的合成超声波束，用以在扫描目标12所在的空间内形成至少一次第三扫描体。
上述实施例实现了三个超声传播方向的发射，更进一步地，为了实现对称性的发射过程，第一种延时控制策略和第二种延时控制策略用于实现合成超声波束的偏转角度Φ相同、且相应旋转夹角θ之差为180度。
同样地，在本发明的又一个实施例中，上述实施例的重复执行过程中还包括：
沿横向对部分或全部超声波发射阵元中的列线性阵列阵元组按照第四延时控制策略进行延时控制，使所有行线性阵列阵元组可以发射具有第四偏转角度的合成超声波束，用以在扫描目标12所在的空间内形成至少一次第四扫描体。本实施例中实现了四个超声传播方向的发射，更进一步地，为了实现对称性的发射过程，第三种延时控制策略和第四延时控制策略也用于实现合成超声波束的偏转角度Φ相同、且相应旋转夹角θ之差为180度。例如图17所示，第一扫描体由扫描平面18构成，第二扫描体由扫描平面12构成，第三扫描体由扫描平面10构成，第四扫描体由扫描平面19构成。
在步骤200中，接收电路3和波束合成模块4接收上述步骤100发射的超声波束的回波，获得至少三组波束回波信号，每组波束回波信号源自沿一个超声传播方向上发射的超声波束。具体地，沿每个超声传播方向上执行至少两次向扫描目标发射超声波束的第一发射步骤，每执行一次第一发射步骤获取一次波束回波信号，对应地，每组波束回波信号包括至少两次波束回波信号，每次波束回波信号源自一个超声传播方向上执行一次所述第一发射步骤获得的回波。通过至少一次波束回波信号经过处理可以获得一帧超声图像，此一帧图像应当理解为一帧三维图像，或者多帧二维图像的组合构成的三维图像。例如，沿一个超声传播方向向扫描目标发射超声波束使超声波束在扫描目标所在的空间内传播形成一个扫描体的第一发射过程中，接收利用此扫描体获得的超声波束的回波，对应为接收一组波束回波信号。而其中，沿一个超声传播方向向扫描目标发射一次超声波束使超声波束在扫描目标所在的空间内传播形成一次相应扫描体的第一发射步骤中，接收利用此扫描体获得的超声波束的回波，对应为获得一次波束回波信号。为了后续能有效计算目标点的速度分量，则每组波束回波信号至少需要两次波束回波信号。
因为平面超声波束的帧率快，可以实时计算获得速度分量，则可以采用发射平面超声波束获得回波信号来计算下述步骤中的速度分量。于是，在本发明的一个实施例中，步骤100为沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射平面超声波束；步骤200则为接收所述平面超声波束的回波，获得至少三组 平面波束回波信号，每组平面波束回波信号源自沿一个超声传播方向上发射的平面超声波束。
此外，如图8所示，沿点划线箭头261所示的方向发射超声波束，并沿点划线箭头262所示的方向接收相应的回波，获得波束回波信号，也可沿图8所示的点划线箭头261方向接收相应的回波，获得波束回波信号，这属于本领域的常用技术手段，在此不累述。但是，在本发明的步骤200中应当理解为从任意方向接收源自上述步骤100发射的超声波束的回波，获得相应的波束回波信号。
在步骤300中，数据处理模块9根据所述至少三组波束回波信号中的一组波束回波信号，计算扫描目标内目标点的一个速度分量。因为平面超声波束的帧率快，可以实时计算获得速度分量，则可以采用平面超声波束回波信号计算速度分量，则在本发明的一个实施例中步骤300为根据其中一组平面波束回波信号，计算所述目标点的一个速度分量，依据所述至少三组平面波束回波信号获取至少三个所述速度分量。根据每一组波束回波信号可以计算一个超声传播方向上的速度分量。本发明的实施例中，可以使用多种方法根据获得的多次波束回波信号获得目标点的一个速度分量。
沿每个超声传播方向上执行至少两次向扫描目标发射平面超声波束的第一发射步骤，每组平面波束回波信号包括至少两次平面波束回波信号，每次平面波束回波信号源自一个超声传播方向上执行一次第一发射步骤获得的回波。基于此每组平面波束回波信号中的至少两次平面波束回波信号，可采用以下方法计算沿一个超声传播方向上的速度分量。
首先，提取其中一组波束回波信号中的至少两次波束回波信号，获得两帧超声图像数据(这里的一帧超声图像数据应当理解为一帧三维图像数据，或者多帧二维图像数据构成的三维图像数据)，所述一组波束回波信号源自一超声传播方向上发射的超声波束；这里的两帧超声图像数据可以采用相邻两帧超声图像数据。
然后，根据所述两帧超声图像数据，计算上述目标点在第一时刻沿一超 声传播方向上的速度分量。例如，通常，在超声成像中，利用多普勒原理，对超声回波信号进行多普勒处理，可以获得扫描目标或者其内的运动部分的运动速度。例如，获得了超声回波信号之后，通过自相关估计方法或者互相关估计方法，可以根据超声回波信号获得扫描目标或者其内的运动部分的运动速度。在本发明的一个实施例中，利用对超声回波信号进行多普勒处理以获得扫描目标或者其内的运动部分的运动速度的方法，来根据其中一组波束回波信号计算一个速度分量。具体方法如下所示。
在多普勒超声成像方法中，针对扫描目标在同一空间方向连续发射多次超声波束；接收多次在该空间方向对应的超声波束的回波，获得多次波束回波信号，每一次波束回波信号中每个值对应了在一个超声传播方向上进行扫描时一个目标点上的值；于是，首先将所述多次波束回波信号分别沿超声传播方向做Hilbert变换，得到采用复数表示每个目标点上值的多组图像数据；N次发射接收后，在每一个目标点位置上就有沿时间变化的N个复数值，然后，按照下述两个公式计算目标点z在超声波的传播方向的速度大小：
          公式(1)
公式(2)
其中，Vz是计算出来的沿超声传播方向的速度值，c是声速，f0是探头的中心频率，Tprf是两次发射超声波束之间的时间间隔，N为发射的次数，j是虚数单位，x(i)是第i次发射上的实部，y(i)是第i次发射上的虚部，为取虚部算子，为取实部算子。以上公式为一个固定位置上的流速计算公式。
其次，以此类推，每个目标点上的速度通过这N个复数值都可以求出。
最后，血流速度的方向为超声传播方向。
此外还可以使用类似斑点追踪的方法，基于两帧超声图像数据来获取目 标点在某一时刻沿所述一超声传播方向上的速度分量。当然还可以使用本领域中目前正在使用或者将来可能使用的任何可以用以通过超声回波信号计算扫描目标或者其内的运动部分的运动上速度的方法，在此不再详述。
在步骤400中，数据处理模块9根据至少三个上述步骤300计算的速度分量，获得上述目标点的速度矢量，其中，用于计算此至少三个速度分量的至少三组波束回波信号、所对应的至少三个超声传播方向不在同一平面内，具体可参见上述步骤100中的相关解释说明。在本发明的一个实施例中，上述步骤400包括以下步骤：
首先，获取目标点在第一时刻沿至少三个超声传播方向上的速度分量；
然后，根据第一时刻沿至少三个超声传播方向上的速度分量，利用速度合成获得目标点在第一时刻的速度矢量。
又如，若上述步骤100中沿N(N大于等于3)个超声传播方向向扫描目标发射超声波束，可以获得N组波束回波信号，每个时刻对应有N个速度分量。按照超声传播方向的不同交替发射N个超声传播方向上的超声波束时，同时也在多次重复计算不同时刻分别对应的这N个速度分量，在每次连续计算获得N个速度分量时，做一次速度分量的合成，计算一次目标点在当前时刻对应的速度矢量。在本发明的一个实施例中，通过三个以上的超声传播方向或者通过增加超声传播方向的数量，来使计算的目标点的速度矢量更加贴近三维空间的真实流场流速方向，那么每一次实时计算目标点的速度矢量时，就需要按照上述实施例考虑所有超声传播方向对应的波束回波信号，使得实时计算的目标点的速度矢量更加接近真实值。下文将本实施例的利用所有超声传播方向对应的波束回波信号计算一次目标点速度矢量的过程简称为目标点速度矢量的最长计算周期，即依据上述步骤300中基于所述至少三组波束回波信号中的一组波束回波信号、计算扫描目标内目标点的一个速度分量的过程，分别计算目标点在所述至少三类波束回波信号中所对应的沿所有超声传播方向上的速度分量，根据此所有超声传播方向上的速度分量，合成获得目标点的速度矢量。此时，只要在步骤100沿至少三个超声传播方向向扫描 目标发射超声波束的过程中，使所有超声传播方向不在同一平面内，即可满足上述步骤300中有关法线不在同一平面内的约束条件。
然而，还可以缩减上述关于目标点速度矢量的计算步骤。在本发明的一个具体实施例中，当N大于等于3时，为了提高速度矢量的运算速度，上述步骤400根据当前时刻沿至少三个超声传播方向上的速度分量，利用速度合成获得上述目标点在当前时刻的速度矢量。具体地，在计算速度矢量时，可以仅依据连续计算获得的三个速度分量计算一次速度矢量，而此时用于计算这三个速度分量的三组波束回波信号、所对应的三个超声传播方向不在同一平面内。因此，在本发明的一个实施例中，按照时间顺序连续接收的三组波束回波信号源自三个不同超声传播方向上发射的超声波束，上述步骤400中，根据目标点在同一时刻沿三个超声传播方向上对应的速度分量，通过速度合成获得目标点的速度矢量。采用本实施例可以缩短每次计算目标点三维速度矢量的时间，提高实时计算速度矢量的效率，保证目标点速度矢量显示的连续性。下文将本实施例的利用三个速度分量计算一次目标点速度矢量的过程简称为目标点速度矢量的最短计算周期。也就是说，依据上述步骤300的计算过程，分别计算目标点在连续接收的三类波束回波信号中所对应的沿三个超声传播方向上的速度分量，根据此三个超声传播方向上的速度分量，合成获得目标点的速度矢量。
那么介于上述目标点速度矢量的最短计算周期和最长计算周期之间的情况时，上述步骤400为：依据基于至少三组波束回波信号中的一组波束回波信号、计算扫描目标内目标点的一个速度分量的过程，分别计算目标点在连续接收的至少三类波束回波信号中所对应的沿至少三个超声传播方向上的速度分量，根据此至少三个超声传播方向上的速度分量，合成获得目标点的速度矢量。此时只要在上述步骤100沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束的过程中，使相邻的至少三个超声传播方向不在同一平面内，即可满足上述步骤300中有关法线不在同一平面内的约束条件。
下面将结合图14详细说明在目标点速度矢量的最短计算周期中如何实 现速度分矢量合成的。基于图14所示的实施例中，速度分量V4是沿超声传播方向F4的速度，速度分量V6是沿超声传播方向F6的速度，将两者合成后获得速度分量V1，将沿超声传播方向F5的速度分量V5与速度分量V1进行速度合成，获得所需要的速度矢量V0。这里的两两速度分矢量进行合成的方法也可以应用于上述目标点速度矢量的最长计算周期、以及介于最短与最长计算周期之间的任意速度矢量合成计算中。
本发明也不限于只采用以上两种方式来设计目标点速度矢量的计算周期，比如，可以利用任意时刻沿大于3小于N个超声传播方向上的速度分量，来合成上述目标点在该时刻的速度矢量，通过调节参与单次目标点速度矢量的计算周期的超声传播方向的个数，实现对目标点的三维速度矢量计算精度的调节。如图19(a)和(b)、图20所示，从左到右的执行顺序中，根据虚线框内执行的多次第一发射步骤所获得的波束回波信号，执行一次速度矢量的计算。于是，在本发明的又一个实施例中，沿每个超声传播方向连续执行两次第一发射步骤后执行一次上述步骤300和步骤400的计算过程，即计算获得一次速度矢量。单次计算速度矢量的过程中速度分量的个数越多，计算精度越高，但是成像速度也会因此受到制约，因此在本发明的一个实施例中，通过提供一提示框、按键、提示符等方式获取用户择一选择的超声传播方向个数，生成指令信息，根据该指令信息调整所述超声成像方法中的超声传播方向个数，并依据超声传播方向个数确定用于合成目标点速度矢量的速度分量的个数。或者，还可以通过一提示框、按键、提示符等方式获取用户择一选择的用于合成目标点速度矢量的速度分量的个数，生成指令信息，根据该指令信息调整用于合成目标点速度矢量的速度分量的个数，或依据速度分量的个数调整上述步骤100中超声传播方向的个数，用以实现自定义设置超声成像的显示效果。
在步骤500中，数据处理模块9可以根据上述至少三组波束回波信号，获取扫描目标的至少一部分的超声图像，也可以根据向扫描目标发射聚焦超声波束获得的聚焦超声波束回波信号，获取扫描目标的至少一部分的超声图 像。当然，这里的超声图像可以是B图、彩色图像等等模式，在步骤500中，可根据其中一组波束回波信号中的多次波束回波信号，获取所述超声图像。若上述步骤100中采用发射平面超声波束，则这里变为，根据至少三组平面波束回波信号，获取所述超声图像。由于平面超声波束的成像质量没有聚焦超声波束效果好，则为了获取更高质量的超声图像，在所述方法中还包括以下步骤：
向所述扫描目标发射聚焦超声波束；
接收所述聚焦超声波束的回波，获得聚焦超声波束回波信号；
则，在本步骤500中，可以变更为：根据所述聚焦超声波束回波信号，获取所述扫描目标的至少一部分的超声图像。
至于根据相应的波束回波信号获取超声图像的方法可以使用本领域内目前和将来通常使用的任何适合的方法，在此不再详述。
上述各个实施例中，凡是未具体限定发射的超声波束的类型的，均可以采用平面超声波束、发散超声波束、聚焦超声波束等中的任何一种。若上述超声波束替换为相应类型的超声波类型，则相应的回波信号以及也做相应的调整，例如，步骤100中发射聚焦超声波束，则后续步骤中的波束回波信号则变更为“聚焦超声波束回波信号”，等等，在此不再累述。
此外，为了能使速度矢量的计算和超声图像的成像同步，则在利用聚焦超声波束获取超声图像时，在沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束的过程中，***至少一次向扫描目标发射聚焦超声波束的步骤，利用聚焦超声波获取高质量的超声图像，而采用其他超声波获取目标点的真实速度矢量。而有关聚焦超声波束的***方式可参见下文中有关“在平面超声波束的发射过程中***聚焦超声波束的发射过程”的各个实施例，并将下文中提到的各种***方式的实施例中的平面超声波束置换为上述步骤100中发射所采用的超声波束即可，在此不详述。
在步骤600中，显示上述500获得的超声图像和上述步骤400计算的速度矢量。在获得了在扫描目标内的目标点的速度矢量和扫描目标的至少一部 分的超声图像之后，可以将该速度矢量和该超声图像同时显示在显示器8上。例如，一个实施例中，可以将该速度矢量叠加显示在该超声图像上。此外，因为速度矢量的实际速度将大于人眼信息获得速率，则在显示速度矢量时，可以对速度矢量的大小进行一定的倍减。
上述步骤100中选用了如平面超声波束等其中一种超声波束的，则在其他步骤中“波束回波信号”也变更为相应的波束回波信号，例如，发射平面超声波束则对应平面波束回波信号，发射聚焦超声波束则对应聚焦波束回波信号，等等。为了超声成像的图像质量效果、以及加快速度矢量的计算速度，则在本发明的一个实施例中，利用发射平面超声波束来获取用于计算速度矢量的超声回波信号，而利用发射聚焦超声波束来获取超声图像，具体地，如图21所示，该超声成像方法包括以下步骤：
步骤701，发射电路2激励探头1沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射平面超声波束；
步骤702，接收电路3和波束合成模块4接收上述平面超声波束的回波，获得至少三组平面波束回波信号，每组平面波束回波信号源自一个超声传播方向上发射的平面超声波束；
步骤703，数据处理模块9根据所述至少三组平面波束回波信号中的一组平面波束回波信号，计算扫描目标内的目标点的一个速度分量，依据所述至少三组平面波束回波信号获取至少三个速度分量；
步骤704，数据处理模块9根据至少三个速度分量，合成获得目标点的速度矢量，其中，用于计算所述至少三个速度分量的至少三组波束回波信号、所对应的至少三个超声传播方向不在同一平面内；
步骤705，发射电路2激励探头1向扫描目标发射聚焦超声波束；
步骤706，接收电路3和波束合成模块4接收聚焦超声波束的回波，获得聚焦超声波束回波信号；
步骤707，数据处理模块9根据聚焦超声波束回波信号，获取扫描目标的至少一部分的超声图像；
步骤708，在显示器8上显示上述超声图像和上述速度矢量。
在本实施例中，上述步骤701至步骤704仅仅只是限定了前述步骤100至步骤400中的超声波束的类型，具体的实现方式和各种组合实施例可参见上述有关步骤100至步骤400的具体说明，例如，只需要将前述步骤100至步骤400中的超声波束置换为“平面超声波束”和将波束回波信号置换为“平面波束回波信号”等等，即可通过前文所述的内容获知上述步骤701至步骤704的实现方式和各种组合实施例，在此不再详述。
此外，在步骤707中，超声图像可以三维超声立体图像，也可以是二维超声图像。为了获得更加高质量的超声图像可以多次发射聚焦超声波束来实现扫描获得一帧超声图像。因此在本发明的一个实施例中，上述步骤705包括多次向扫描目标发射聚焦超声波束的第二发射步骤，该第二发射步骤表示向扫描目标发射一次聚焦超声波束的过程。下文将详细说明在平面超声波束和聚焦超声波束的结合发射过程。
为了保证获得的扫描目标的至少一部分的超声图像与上述获得的目标点的速度矢量在时间上的一致性，本发明的一个实施例中，在沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射平面超声波束的过程中，***至少一次向扫描目标发射聚焦超声波束的第二发射步骤。本实施例中通过发射多次聚焦超声波束可以获得高质量的超声图像，提高超声图像的分辨率。对于沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射平面超声波束的过程参见上述有关步骤100的详细说明，在此不再详述。
为了保证获取用于计算速度分量的最少信号数据，沿每个超声传播方向上执行至少两次向扫描目标发射平面超声波束的第三发射步骤，每组平面波束回波信号包括至少两次平面波束回波信号，每次平面波束回波信号源自沿一个超声传播方向上执行一次第三发射步骤获得的回波，因此，沿一个超声传播方向向扫描目标发射一次平面超声波束视为第三发射步骤，而沿一个超声传播方向向扫描目标发射平面超声波束视为第三发射过程，下文同。以下将具体说明在平面超声波束的发射过程中***聚焦超声波束的发射过程的各 个实施例。
例如，如图25所示，在图19(a)所示的平面超声波束按照超声传播方向的不同交替向扫描目标发射平面超声波束的过程中，***至少一次向扫描目标发射聚焦超声波束的第二发射步骤，其具体方式包括：沿同一个超声传播方向连续执行至少两次向扫描目标发射平面超声波束的第三发射步骤，相邻两次第三发射步骤之间***至少一次第二发射步骤。如图25所示，细实线箭头的方向不同表示沿不同的超声传播方向上执行一次第三发射步骤，粗实线箭头表示执行一次第二发射步骤。如图25(b)所示，相邻两次第三发射步骤之间***至少一次第二发射步骤。而在本发明的另一个实例中，如图25(a)所示，与***的至少一次第二发射步骤相邻的两次第三发射步骤属于沿不同超声传播方向向扫描目标发射平面超声波束的第三发射过程。如图25(c)所示，与***的至少一次第二发射步骤相邻的两次第三发射步骤属于沿相同超声传播方向向扫描目标发射平面超声波束的第三发射过程。此外，在本发明的其中一个实施例中，相邻两次***第二发射步骤的过程之间存在沿至少两个超声传播方向向扫描目标发射平面超声波束的第三发射过程。具体地，如图25(d)所示，相邻两次***第二发射步骤的过程之间存在分别沿三个超声传播方向上发射至少两次第三发射步骤的过程。
又例如，若沿每个超声传播方向向扫描目标发射平面超声波束的过程包括多次第三发射步骤，按照超声传播方向的不同交替执行上述第三发射步骤，如图19(b)和图20所示，在***聚焦超声波束的发射时至少包括图22所示的方式。图22中，执行顺序的规则为从左到右完成，一个细实线箭头或虚线箭头表示执行一次用于发射平面超声波束的第三发射步骤，细实线箭头或虚线箭头的指向方向不同、以及虚线箭头和实线箭头不同代表沿不同的超声传播方向执行第三发射步骤，一个粗实线箭头表示执行一次用于发射聚焦超声波束的第二发射步骤。如图22(e)中所示，相邻两次第三发射步骤之间***一次第二发射步骤。图22(a)中相邻两次第三发射步骤之间***3次第二发射步骤，相邻两次***第二发射步骤之间存在7次第三发射步骤；图22(b)相邻两次 第三发射步骤之间***1次第二发射步骤，相邻两次***第二发射步骤之间存在3次第三发射步骤；图22(d)中相邻两次第三发射步骤之间***1次第二发射步骤，相邻两次***第二发射步骤的过程之间存在2次第三发射步骤；图22(c)中相邻两次第三发射步骤之间***2次第二发射步骤，相邻两次***第二发射步骤之间存在6次第三发射步骤。因此，在本发明的一个实施例中，当按照超声传播方向的不同交替执行第三发射步骤时，相邻两次第三发射步骤之间***至少一次第二发射步骤。具体地，相邻两次***第二发射步骤的过程之间存在沿至少两个超声传播方向上向扫描目标发射平面超声波束的第三发射过程。更进一步地，相邻两次***第二发射步骤的过程之间存在至少两次沿不同超声传播方向的第三发射步骤。这样可以不会因为聚焦超声波束的发射影响平面超声波束的正常发射顺序，避免干扰平面超声回波信号的接收和后续处理。若单次***聚焦超声波束的第二发射步骤过多可能会使利用平面超声波束获取目标点在三维空间中的速度矢量的时间延迟，会影响速度矢量的计算精度，所以，在本发明的另一个实施例中，相邻两次第三发射步骤之间***一次至三次第二发射步骤。
基于此，如图22(c)所示，在本发明的其中一个实施例中，在***的第二发射步骤前或后补发射一次第三发射步骤，使与***的至少一次第二发射步骤相邻的两次第三发射步骤属于沿同一超声传播方向上向扫描目标发射平面超声波束的过程。这一实施例特别适用于单次***的第二发射步骤多于一次的情况，可以并且使得在两次***第二发射步骤的过程之间满足一次目标点速度矢量的最短计算周期，提高图像成像速度。此外，这一实施例也特别适用于，当相邻两次***第二发射步骤的过程之间存在沿至少三个超声传播方向上向扫描目标发射平面超声波束的过程，特别是，当相邻两次***第二发射步骤的过程之间存在一次计算速度矢量所需的至少三个所述速度分量对应的沿至少三个超声传播方向上的第三发射步骤，具体地，相邻两次***第二发射步骤的过程之间存在分别沿三个超声传播方向上发射至少两次第三发射步骤的过程。这样做可以在利用聚焦波束获得一帧图像之后即显示相应的位 置目标点在三维空间中的速度矢量，减少超声图像与目标点速度矢量之间信息跟踪的时间差，以求尽可能同步显示超声图像与目标点速度矢量，提高超声图像与目标点速度矢量的显示精度。
例如，结合图14、图15和图16所示的实施例以及图22(b)的发射顺序，在本发明的一个实施例中，按照下述重复执行过程沿三个超声传播方向发射平面超声波束和聚焦超声波束，而每个重复执行过程中包括以下步骤：
首先，沿第一超声传播方向向扫描目标发射一次超声波束形成一次第一扫描体，此第一超声传播方向可以为图14、图15或图16所示的方向F5或F2；
然后，沿第二超声传播方向向扫描目标发射一次平面超声波束形成一次第二扫描体，此第二超声传播方向可以为图14、图15或图16所示的方向F4、F8或F6；
其次，沿第三超声传播方向向扫描目标发射一次平面超声波束形成一次第三扫描体，此第三超声传播方向可以为图14、图15或图16所示的方向F6、F9或F21；
再次，向扫描目标发射至少一次聚焦超声波束。
又例如，结合图17、图18所示的实施例以及图22(d)的发射顺序，在本发明的一个实施例中，按照下述重复执行过程沿四个超声传播方向发射平面超声波束和聚焦超声波束，而每个重复执行过程中包括以下步骤：
首先，沿第一超声传播方向向扫描目标发射一次平面超声波束形成一次第一扫描体，此第一超声传播方向可以为图17、图18所示的方向F2；
然后，沿第二超声传播方向向扫描目标发射一次平面超声波束形成一次第二扫描体，此第二超声传播方向可以为图17、图18所示的方向F9；
其次，向扫描目标发射至少一次聚焦超声波；
再次，沿第三超声传播方向向扫描目标发射一次平面超声波束形成一次第三扫描体，此第三超声传播方向可以为图17、图18所示的方向F8；
最后，沿第四超声传播方向向扫描目标发射一次平面超声波束形成一次 第三扫描体，此第四超声传播方向可以为图17、图18所示的方向F10或F21。
同理，可以结合上述图14至18所示的实施例以及图22的发射顺序，在本发明的实施例中，按照相应的重复执行过程沿至少三个超声传播方向发射平面超声波束和聚焦超声波束，在此不再详细解释。
此外，在本发明的又一个实施例中，采用矩阵排列的面阵探头，并结合图22(b)所示的发射顺序，在上述发射平面超声波束的过程中***聚焦超声波束的过程包括多次重复执行以下步骤：
首先，沿纵向对部分或全部超声波发射阵元中的行线性阵列阵元组按照第一种延时控制策略进行延时控制，使所有列线性阵列阵元组可以发射具有第一偏转角度的平面超声波束，用以在扫描目标12所在的空间内形成至少一次第一扫描体；
然后，沿横向对部分或全部超声波发射阵元中的列线性阵列阵元组按照第三延时控制策略进行延时控制，使所有行线性阵列阵元组可以发射具有第二偏转角度的平面超声波束，用以在扫描目标12所在的空间内形成至少一次第二扫描体；
其次，沿纵向对部分或全部超声波发射阵元中的行线性阵列阵元组按照第二种延时控制策略进行延时控制，使所有列线性阵列阵元组可以发射具有第三偏转角度的平面超声波束，用以在扫描目标12所在的空间内形成至少一次第三扫描体；
再次，向扫描目标发射至少一次聚焦超声波。
上述实施例实现了三个超声传播方向的发射，更进一步地，为了实现对称性的发射过程，第一种延时控制策略和第二延时控制策略用于实现合成超声波束的偏转角度Φ相同、且相应旋转夹角θ之差为180度。
此外，在上述实施例的基础上，在本发明的其中一个实施例中，采用矩阵排列的面阵探头，并结合图22(d)所示的发射顺序，在上述发射平面超声波束的过程中***聚焦超声波束的过程包括多次重复执行以下步骤：
第一，沿纵向对部分或全部超声波发射阵元中的行线性阵列阵元组按照 第一种延时控制策略进行延时控制，使所有列线性阵列阵元组可以发射具有第一偏转角度的平面超声波束，用以在扫描目标12所在的空间内形成至少一次第一扫描体；
第二，沿横向对部分或全部超声波发射阵元中的列线性阵列阵元组按照第三延时控制策略进行延时控制，使所有行线性阵列阵元组可以发射具有第二偏转角度的平面超声波束，用以在扫描目标12所在的空间内形成至少一次第二扫描体；
第三，向扫描目标发射至少一次聚焦超声波；
第四，沿纵向对部分或全部超声波发射阵元中的行线性阵列阵元组按照第二种延时控制策略进行延时控制，使所有列线性阵列阵元组可以发射具有第三偏转角度的平面超声波束，用以在扫描目标12所在的空间内形成至少一次第三扫描体；
第五，沿横向对部分或全部超声波发射阵元中的列线性阵列阵元组按照第四延时控制策略进行延时控制，使所有行线性阵列阵元组可以发射具有第四偏转角度的平面超声波束，用以在扫描目标12所在的空间内形成至少一次第四扫描体；
第六，向扫描目标发射至少一次聚焦超声波。
上述实施例中实现了四个超声传播方向的发射，更进一步地，为了实现对称性的发射过程，第一种延时控制策略和第二延时控制策略用于实现合成超声波束的偏转角度Φ相同、且相应旋转夹角θ之差为180度，且第三种延时控制策略和第四延时控制策略也用于实现合成超声波束的偏转角度Φ相同、且相应旋转夹角θ之差为180度。例如图17所示，第一扫描体由扫描平面18构成，第二扫描体由扫描平面12构成，第三扫描体由扫描平面10构成，第四扫描体由扫描平面19构成。
同理，可以结合上述分别沿横纵两个方向对矩阵排列的面阵探头进行激发的实施例以及图22的发射顺序，在本发明的实施例中，按照相应的重复执行过程沿至少三个超声传播方向发射平面超声波束和聚焦超声波束，在此不 再详细解释。当然，上述实施例中中每个重复执行过程中的有关平面超声波束的发射步骤也是可以相互置换顺序的，例如，可以先沿横向对部分或全部超声波发射阵元中的列线性阵列阵元组按照第三延时控制策略和第四延时控制策略分别进行延时控制后，再沿纵向对部分或全部超声波发射阵元中的行线性阵列阵元组按照第一种延时控制策略和第二种延时控制策略分别进行延时控制，并在其中***聚焦波束的发射。又如，还可以先沿沿纵向对部分或全部超声波发射阵元中的行线性阵列阵元组按照第一种延时控制策略和第二种延时控制策略分别进行延时控制后，再横向对部分或全部超声波发射阵元中的列线性阵列阵元组按照第三种延时控制策略和第四种延时控制策略分别进行延时控制，并在其中***聚焦波束的发射。
上述各个实施例均是在发射平面超声波束的过程中***独立的聚焦超声波束的发射过程，因此如图19(a)至(e)所示，其按照第二发射步骤发射聚焦超声波束的过程时，聚焦超声波束可以具有一定角度的方向指向性。当然本发明也不限于这一种方式，以下将详细解释另一种在向扫描目标发射至少三个超声传播方向的平面超声波束的过程中***至少一次第二发射步骤的替换式***聚焦超声波束发射过程的方式。
基于上述实施例，本发明的一个实施例中，沿每个超声传播方向向扫描目标发射平面超声波束的第三发射过程中包括多次向扫描目标发射平面超声波束的第三发射步骤，当按照超声传播方向的不同交替执行所述第三发射步骤时，用一次第二发射步骤替代一次第三发射步骤。如图23(a)和(b)所示，执行顺序的规则为从左到右完成，一个细实线箭头表示执行一次用于发射平面超声波束的第三发射步骤，一个粗实线箭头表示执行一次用于发射聚焦超声波束的第二发射步骤，细实线箭头和粗实线箭头的指向方向不同代表在不同的超声传播方向下执行第三发射步骤或第二发射步骤。图23(a)和(b)中分别显示了用三次第二发射步骤替换了相应位置处的第三发射步骤。在图23(a)和(b)中，相邻两次第二发射步骤之间包括沿至少三个超声传播方向分别执行至少二次所述第三发射步骤。这种替换式***聚焦超声波束发射 过程的方式会导致被替换掉的平面超声波束回波信号的丢失，则在后续图像处理过程中，被聚焦超声波替代的平面超声波对应的回波信号对应的图像数据，可以通过前后两帧或者前后几帧的同一超声传播方向下对应的图像数据插值获得，这里的同一超声传播方向下对应的图像数据根据同一超声传播方向对应的平面波束回波信号获得。所以如果采用本实施例的***聚焦超声波束发射过程，则本实施例的超声成像方法还需要包括：根据被替代的第三发射步骤对应的超声传播方向、相应的平面波束回波信号，获得被替代的第三发射步骤对应时刻的前后多帧的图像数据，利用此前后多帧的图像数据插值恢复被替代的第一发射步骤对应时刻的图像数据，用以获得被替代的第一发射步骤对应的超声传播方向下扫描目标内的目标点的速度分矢量。
基于上述实施例，本发明的一个实施例中，两次第二发射步骤之间包括沿至少两个超声传播方向分别发射至少一次用以向所述扫描目标发射所述平面超声波束的第三发射步骤。如图24所示，执行顺序的规则为从左到右完成，细实线箭头表示激发沿第一方向排布的阵元向扫描目标发射具有两个偏转角度的第三发射步骤，虚线箭头表示激发沿第二方向排布的阵元向扫描目标发射具有两个偏转角度的第三发射步骤，细实线箭头和虚线箭头的指向方向不同代表在不同的超声传播方向下执行上述第三发射步骤，一个粗实线箭头表示执行一次用于发射聚焦超声波束的第二发射步骤。图24所示的实施例实际是基于四个超声传播方向执行多次第三发射步骤。在图24所示的实施例中，两次第二发射步骤之间包括沿2个超声传播方向分别发射2次第三发射步骤、和沿2个超声传播方向分别发射1次第三发射步骤。本发明的另一个可以实施例中，利用上述替换式***聚焦超声波束发射过程的方式中，两次第二发射步骤之间包括沿至少三个超声传播方向分别发射至少二次用以向所述扫描目标发射所述平面超声波束的第三发射步骤。这样的目的在于保证在两次发射聚焦超声波束的过程之间能够获得执行一次上述目标点速度矢量的最短计算周期的相关平面超声波回波信号。
基于上述实施例，本发明的一个实施例中，上述相邻两次第二发射步骤 之间含有的不同超声传播方向对应的用以向扫描目标发射平面超声波束的第三发射步骤的总次数相同，即在沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射平面超声波束的过程中，均匀***所述第二发射步骤。例如，图22(a)中相邻两次第二发射步骤之间含有9次第三发射步骤，图22(b)中相邻两次第二发射步骤之间含有3次第三发射步骤，图22(d)中相邻两次第二发射步骤之间含有2次第三发射步骤，图22(c)和图23所示的相邻两次第二发射步骤之间均含有6次第三发射步骤。其中，图22(c)和图23所示的六次第三发射步骤包括按照位于相邻两次第二发射步骤之间的不同超声传播方向向扫描目标发射平面超声波束的第三发射步骤。这样可以将聚焦超声波束的发射过程均匀的利用***的方式***到多个超声传播方向上发射平面超声波束的过程中，便于后续图像数据进行插值计算时能够精确定位待插值恢复的时刻，并提高计算机的运算速度，降低图像处理的运算复杂度。
在获得了在扫描目标内的目标点的速度矢量和扫描目标的至少一部分的超声图像之后，在步骤708中，可以显示该速度矢量和该超声图像。例如，可以将该速度矢量和该超声图像同时显示在显示器8上。例如，一个实施例中，可以将该速度矢量重叠显示在该超声图像上。同样为了，保证人眼能舒服感知速度矢量，则将会对速度矢量进行减速处理后进行显示。
图7或图21为本发明一个实施例的超声成像方法的流程示意图。应该理解的是，虽然图7或图21的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，图7或图21中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。以上各个实施例在具体说明中仅只针对图7或图21中相应步骤的实现方式进行了阐述，然而在逻辑不相矛盾的情况下，上述各个实施例是可以相互组合的而形成新的技术 方案的，而该新的技术方案依然在本具体实施方式的公开范围内。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品承载在一个非易失性计算机可读存储载体(如ROM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的***结构和方法。
基于上述超声成像方法，本发明在此还提供了一种超声成像***，其包括：以下组成部件：
探头1；
发射电路2，用于激励探头1沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束；其中，发射电路2激励探头1中的部分或全部超声波发射阵元沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束，形成至少三个扫描体；或发射电路2将探头1分成多块阵元区，并激励部分或全部阵元区沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束，形成至少三个扫描体，其中，每个扫描体源自一个超声传播方向上发射的超声波束；
接收电路3和波束合成模块4，用于接收所述超声波束的回波，获得至少三组波束回波信号，每组波束回波信号源自沿一个超声传播方向上发射的超声波束；具体地，沿每个超声传播方向上执行至少两次向扫描目标发射超声波束的步骤，每组波束回波信号包括至少两次波束回波信号，每次波束回波信号源自一个超声传播方向上执行一次向扫描目标发射超声波束的步骤获得的回波。
数据处理模块9，用于基于所述至少三组波束回波信号中的一组波束回波信号，计算扫描目标内目标点的一个速度分量，依据所述至少三组波束回波信号获取至少三个所述速度分量，根据至少三个速度分量，获得目标点的速 度矢量，其中，用于计算所述至少三个所述速度分量的至少三组波束回波信号、所对应的至少三个超声传播方向不在同一平面内；还用于获取所述扫描目标的至少一部分的超声图像；及
显示器8，用于显示速度矢量和超声图像。
基于上述实施例，如图1所示，在本发明的一个实施例中，上述数据处理模块9可以包括信号处理模块6和/或图像处理模块7，信号处理模块6用于执行上述有关速度分矢量和速度矢量的计算过程，即前述步骤300和步骤400，而图像处理模块7用于执行上述有关图像处理的过程，即前述步骤500。发射电路2用于执行前述步骤100，接收电路3和波束合成模块4用于执行前述步骤200。则有关各个模块的具体实现方法参见前述各个步骤的具体说明，在此不再累述。
基于上述实施例，在本发明的一个实施例中，发射电路2还激励探头1向扫描目标发射聚焦超声波束，在沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束的过程中，***至少一次向所述扫描目标发射聚焦超声波束的步骤。并且，接收电路3和波束合成模块4接收聚焦超声波束的回波获得聚焦超声波束回波信号，数据处理模块9根据聚焦超声波束回波信号获取超声图像。而在本发明的另一个实施例中，数据处理模块9也可以根据上述至少三组波束回波信号获取所述超声图像。上述过程中的具体实现方式可参见前文中有关步骤100的详细说明，在此不再累述。
基于上述实施例，在本发明的一个实施例中，上述数据处理模块还通过获取用户择一选择的所述超声传播方向的个数或者用于合成所述速度矢量的速度分量的个数，生成指令信息；根据所述指令信息，调整所述超声传播方向个数，并依据该超声传播方向个数确定用于合成所述速度矢量的速度分量的个数，或者调整用于合成目标点速度矢量的速度分量的个数。
基于上述实施例，在本发明的一个实施例中，上述发射电路2激励上述探头1沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束的过程中，相邻的至少三个超声传播方向不在同一平面内；上述数据处理模块9通过计算上述 目标点在连续接收的至少三类波束回波信号中所对应的沿至少三个超声传播方向上的速度分量，依据此至少三个超声传播方向上的速度分量，合成获得上述目标点的速度矢量。而在本发明的另一个实施例中，上述发射电路2激励上述探头1沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束的过程中，所有超声传播方向不在同一平面内；上述数据处理模块9通过计算上述目标点在上述至少三类波束回波信号中所对应的沿所有超声传播方向上的速度分量，依据此所有超声传播方向上的速度分量，合成获得上述目标点的速度矢量。上述过程中的具体实现方式可参见前文中有关步骤100等部分的详细说明，在此不再累述。
上述实施例中发射电路2激励探头1沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束的发射方式参见前文中有关内容的详细说明，在此不再累述。
当然，本发明不限于上述采用面阵探头来实现具体的超声波束发射过程，比如前述相关说明中提到的也可以仅采用线阵排列的探头来实现，这时就需要提供用于调整探头中超声波发射阵元的空间位置的执行机构，其可以根据预设的超声传播方向利用执行机构控制探头中的超声波发射阵元移动或者旋转至所需的空间位置，形成前文提到的沿不同超声传播方向所获得的扫描体，从而实现沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束的过程。
本发明实施例中提供的超声成像方法及其超声成像***中，在成像过程中可以既使用平面超声波束、也可以使用聚焦超声波束进行成像。本发明可以使用平面超声波束来获得速度矢量，从而充分利用平面超声波束成像帧率高的优点以满足用超声成像测量流体速度时的高帧率的要求；可以使用聚焦超声波束来获得扫描目标的超声图像，从而充分利用聚焦超声波束成像回波信号信噪比高、获得的超声图像质量较好、横向分辨率高的优点，以便于获得良好的图像供用户观察。这样，既能够获得准确度高、实时性好的高帧率的近似真实环境下的三维速度矢量，也能够获得具有良好质量的图像(例如，B图像)，从而在呈现速度矢量(例如，血流的速度矢量)的同时，周围的组织和管壁等器官依然可以在灰阶图上清晰可见。
而且，本发明的一些实施例中，平面超声波束和聚焦超声波束为随时间的交替发射，即聚焦超声波束的发射分散***平面超声波束的发射之间。这样，既保持了速度矢量的连续性，又保证了速度矢量与超声图像(例如，B图像)的同步性。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (32)

  1. 一种超声成像方法，其包括：
    沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束；
    接收所述超声波束的回波，获得至少三组波束回波信号，每组波束回波信号源自一个超声传播方向上发射的超声波束；
    基于所述至少三组波束回波信号中的一组波束回波信号，计算所述扫描目标内目标点的一个速度分量，依据所述至少三组波束回波信号获取至少三个速度分量；
    根据至少三个速度分量，合成获得所述目标点的速度矢量，其中，用于计算所述至少三个速度分量的至少三组波束回波信号所对应的至少三个超声传播方向不在同一平面内；
    获取所述扫描目标的至少一部分的超声图像；
    显示所述超声图像和所述速度矢量。
  2. 根据权利要求1所述的超声成像方法，其特征在于，按照所述超声传播方向的不同交替向所述扫描目标发射所述超声波束。
  3. 根据权利要求1所述的超声成像方法，其特征在于，所述方法中，沿每个超声传播方向上执行至少两次向扫描目标发射超声波束的步骤，所述每组波束回波信号包括至少两次波束回波信号，每次波束回波信号源自沿一个超声传播方向上执行一次向扫描目标发射超声波束的步骤所获得的回波。
  4. 根据权利要求1所述的超声成像方法，其特征在于，所述获取所述扫描目标的至少一部分的超声图像的过程包括：
    根据所述至少三组波束回波信号获取所述超声图像；或者，
    向所述扫描目标发射聚焦超声波束；
    接收所述聚焦超声波束的回波，获得聚焦超声波束回波信号；
    根据所述聚焦超声波束回波信号，获取所述超声图像。
  5. 根据权利要求4所述的超声成像方法，其特征在于，在所述沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束的过程中，***至少一次向所述扫描目标发射聚焦超声波束的步骤。
  6. 根据权利要求1所述的超声成像方法，其特征在于，所述沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束的过程包括：
    激励部分或全部超声波发射阵元沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束，使所述超声波束在所述扫描目标所在的空间内传播用以形成至少三个扫描体；
    或者，将超声波发射阵元分成多块阵元区，激励部分或全部阵元区沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束，使所述超声波束在所述扫描目标所在的空间内传播用以形成至少三个扫描体，其中，每个扫描体源自一个超声传播方向上发射的超声波束。
  7. 根据权利要求3所述的超声成像方法，其特征在于，所述方法中，沿每个超声传播方向执行至少两次向扫描目标发射超声波束的步骤后，计算一次所述速度分量。
  8. 根据权利要求2所述的超声成像方法，其特征在于，所述沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束的过程中，相邻的至少三个超声传播方向不在同一平面内。
  9. 根据权利要求8所述的超声成像方法，其特征在于，依据所述至少三组波束回波信号获取至少三个速度分量并根据至少三个速度分量合成获得所述目标点的速度矢量的过程包括：
    计算所述目标点在连续接收的至少三组波束回波信号中所对应的沿至少三个超声传播方向上的速度分量；
    根据此至少三个超声传播方向上的速度分量，合成获得所述目标点的速度矢量。
  10. 根据权利要求1所述的超声成像方法，其特征在于，所述沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束的过程中，所有超声传播方向不在 同一平面内。
  11. 根据权利要求10所述的超声成像方法，其特征在于，依据所述至少三组波束回波信号获取至少三个速度分量并根据至少三个速度分量合成获得所述目标点的速度矢量的过程包括：
    计算所述目标点在所述至少三类波束回波信号中所对应的沿所有超声传播方向上的速度分量；
    根据此所有超声传播方向上的速度分量，合成获得所述目标点的速度矢量。
  12. 根据权利要求1所述的超声成像方法，其特征在于，所述方法还包括：
    获取用户择一选择的所述超声传播方向的个数或者用于合成所述速度矢量的速度分量的个数，生成指令信息；
    根据所述指令信息，调整所述超声传播方向个数，并依据该超声传播方向个数确定用于合成所述速度矢量的速度分量的个数，或者调整用于合成目标点速度矢量的速度分量的个数。
  13. 一种超声成像方法，其包括：
    沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射平面超声波束；
    接收所述平面超声波束的回波，获得至少三组平面波束回波信号，每组平面波束回波信号源自一个超声传播方向上发射的平面超声波束；
    基于所述至少三组平面波束回波信号中的一组平面波束回波信号，计算所述扫描目标内的目标点的一个速度分量，依据所述至少三组平面波束回波信号获取至少三个速度分量；
    根据至少三个速度分量，合成获得所述目标点的速度矢量，其中，用于计算所述至少三个速度分量的至少三组平面波束回波信号所对应的至少三个超声传播方向不在同一平面内；
    向所述扫描目标发射聚焦超声波束；
    接收所述聚焦超声波束的回波，获得聚焦超声波束回波信号；
    根据所述聚焦超声波束回波信号，获取所述扫描目标的至少一部分的超声图像；
    显示所述超声图像和所述速度矢量。
  14. 根据权利要求13所述的超声成像方法，其特征在于，按照所述超声传播方向的不同交替向所述扫描目标发射所述平面超声波束。
  15. 根据权利要求14所述的超声成像方法，其特征在于，在所述沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射平面超声波束的过程中，***至少一次向扫描目标发射聚焦超声波束的步骤。
  16. 根据权利要求13所述的超声成像方法，其特征在于，所述向所述扫描目标发射聚焦超声波束的过程包括多次向扫描目标发射聚焦超声波束的步骤，沿每个超声传播方向上执行至少两次向扫描目标发射平面超声波束的步骤，所述每组平面波束回波信号包括至少两次平面波束回波信号，每次平面波束回波信号源自沿一个超声传播方向上执行一次向扫描目标发射聚焦超声波束的步骤所获得的回波。
  17. 根据权利要求13所述的超声成像方法，其特征在于，所述沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射平面超声波束的过程包括：
    激励部分或全部超声波发射阵元沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射平面超声波束，形成至少三个扫描体，每个扫描体源自一个超声传播方向上发射的平面超声波束。
  18. 根据权利要求16所述的超声成像方法，其特征在于，所述方法中，沿每个超声传播方向执行至少两次向扫描目标发射平面超声波束的步骤后，计算一次所述速度分量。
  19. 根据权利要求14所述的超声成像方法，其特征在于，所述沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射平面超声波束的过程中，相邻的至少三个超声传播方向不在同一平面内。
  20. 根据权利要求19所述的超声成像方法，其特征在于，依据所述至少 三组波束回波信号获取至少三个速度分量并根据至少三个速度分量合成获得所述目标点的速度矢量的过程包括：
    计算所述目标点在连续接收的至少三组平面波束回波信号中所对应的沿至少三个超声传播方向上的速度分量；
    根据此至少三个超声传播方向上的速度分量，合成获得所述目标点的速度矢量。
  21. 根据权利要求13所述的超声成像方法，其特征在于，所述沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射平面超声波束的过程中，所有超声传播方向不在同一平面内；
  22. 根据权利要求21所述的超声成像方法，其特征在于，依据所述至少三组波束回波信号获取至少三个速度分量并根据至少三个速度分量合成获得所述目标点的速度矢量的过程包括：
    计算所述目标点在所述至少三组平面波束回波信号中所对应的沿所有超声传播方向上的速度分量；
    根据此所有超声传播方向上的速度分量，合成获得所述目标点的速度矢量。
  23. 根据权利要求13所述的超声成像方法，其特征在于，所述方法还包括：
    获取用户择一选择的所述超声传播方向的个数或者用于合成所述速度矢量的速度分量的个数，生成指令信息；
    根据所述指令信息，调整所述超声传播方向个数，并依据该超声传播方向个数确定用于合成所述速度矢量的速度分量的个数，或者调整用于合成目标点速度矢量的速度分量的个数。
  24. 一种超声成像***，其特征在于，包括：
    探头；
    发射电路，用于激励所述探头沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射 超声波束；
    接收电路和波束合成模块，用于接收所述超声波束的回波，获得至少三组波束回波信号，每组波束回波信号源自沿一个超声传播方向上发射的超声波束；
    数据处理模块，用于基于所述至少三组波束回波信号中的一组波束回波信号，计算所述扫描目标内目标点的一个速度分量，依据所述至少三组波束回波信号获取至少三个速度分量，根据至少三个速度分量，合成获得所述目标点的速度矢量，其中，用于计算所述至少三个速度分量的至少三组波束回波信号所对应的至少三个超声传播方向不在同一平面内；所述数据处理模块还用于获取所述扫描目标的至少一部分的超声图像；及
    显示器，用于显示所述超声图像和所述速度矢量。
  25. 根据权利要求24所述的超声成像***，其特征在于，沿每个超声传播方向上执行至少两次向扫描目标发射超声波束的步骤，所述每组波束回波信号包括至少两次波束回波信号，每次波束回波信号源自沿一个超声传播方向上执行一次向扫描目标发射超声波束的步骤所获得的回波。
  26. 根据权利要求24所述的超声成像***，其特征在于，按照所述超声传播方向的不同交替向所述扫描目标发射所述超声波束。
  27. 根据权利要求24所述的超声成像***，其特征在于，所述数据处理模块根据所述至少三组波束回波信号获取所述超声图像。
  28. 根据权利要求26所述的超声成像***，其特征在于，所述发射电路还激励所述探头向所述扫描目标发射聚焦超声波束，在所述沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束的过程中，***至少一次向所述扫描目标发射聚焦超声波束的步骤；所述接收电路和波束合成模块接收所述聚焦超声波束的回波获得聚焦超声波束回波信号，所述数据处理模块根据所述聚焦超声波束回波信号获取所述超声图像。
  29. 根据权利要求24所述的超声成像***，其特征在于，所述发射电路激励所述探头中的部分或全部超声波发射阵元沿至少三个超声传播方向向扫 描目标发射超声波束，形成至少三个扫描体；或者所述发射电路将所述探头分成多块阵元区，并激励部分或全部阵元区沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束，形成至少三个扫描体，其中，每个扫描体源自一个超声传播方向上发射的超声波束。
  30. 根据权利要求26所述的超声成像***，其特征在于，所述发射电路激励所述探头沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束的过程中，相邻的至少三个超声传播方向不在同一平面内；所述数据处理模块通过计算所述目标点在连续接收的至少三类波束回波信号中所对应的沿至少三个超声传播方向上的速度分量，依据此至少三个超声传播方向上的速度分量，合成获得所述目标点的速度矢量。
  31. 根据权利要求24所述的超声成像***，其特征在于，所述发射电路激励所述探头沿至少三个超声传播方向向扫描目标发射超声波束的过程中，所有超声传播方向不在同一平面内；所述数据处理模块通过计算所述目标点在所述至少三类波束回波信号中所对应的沿所有超声传播方向上的速度分量，依据此所有超声传播方向上的速度分量，合成获得所述目标点的速度矢量。
  32. 根据权利要求24所述的超声成像方法，其特征在于，所述数据处理模块还通过获取用户择一选择的所述超声传播方向的个数或者用于合成所述速度矢量的速度分量的个数，生成指令信息；根据所述指令信息，调整所述超声传播方向个数，并依据该超声传播方向个数确定用于合成所述速度矢量的速度分量的个数，或者调整用于合成目标点速度矢量的速度分量的个数。
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