JP2013138833A - ベクトルドップラを用いてパーティクルの動きを推定する超音波システムおよび方法 - Google Patents

ベクトルドップラを用いてパーティクルの動きを推定する超音波システムおよび方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ベクトルドップラを用いて少なくとも１つのパーティクルの動きを推定する超音波システムおよび方法を提供する。
【解決手段】本発明における超音波システムは、対象体に対応する超音波データを用いて前記対象体のベクトル情報を形成し、前記ベクトル情報を用いてドップラモード映像を形成し、ユーザの入力情報に基づいて前記ドップラモード映像に少なくとも１つのパーティクルを設定し、前記ベクトル情報を用いて前記少なくとも１つのパーティクルの動きを推定するプロセッサを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、超音波システムに関し、特に、ベクトルドップラ（ｖｅｃｔｏｒ Ｄｏｐｐｌｅｒ）を用いて少なくとも１つのパーティクルの動きを推定する超音波システムおよび方法に関する。
超音波システムは、無侵襲および非破壊特性を有しており、生体内部の情報を得るために医療分野で広く用いられている。超音波システムは、生体を直接切開して観察する外科手術の必要がなく、生体の内部組織を高解像度の映像で医師に提供することができるため、医療分野で非常に重要なものとして用いられている。
超音波システムは、生体の対象体から反射される超音波信号（超音波エコー信号）を２次元映像で示すＢモード（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ ｍｏｄｅ）映像、ドップラ効果（ｄｏｐｐｌｅｒ ｅｆｆｅｃｔ）を用いて動いている対象体（特に、血流）の速度をドップラスペクトルで示すＤモード（ｄｏｐｐｌｅｒ ｍｏｄｅ）映像、ドップラ効果を用いて動いている対象体の速度をカラーで示すＣモード（ｃｏｌｏｒ ｍｏｄｅ）映像、圧力（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）を加えた時と加えない時の反応差を映像で示す弾性モード映像などを提供してくれる。
カラードップラ映像は、血流の流れの程度をカラーとして表示するものであって、血管、心臓などの疾患を検証するのに有用である。しかし、カラードップラ映像における各カラーは、超音波信号が送信される方向に血流が近づいたり遠くなったりする程度を示すため、正確な血流の動きを表現するのに限界がある。
このような問題を解決するために、血流の速度だけでなく方向まで得ることができるベクトルドップラ方式が用いられている。ベクトルドップラ方式のうちの一つである交差ビーム（ｃｒｏｓｓ ｂｅａｍ-ｂａｓｅｄ）方式は、２つ以上の異なる方向から速度成分を取得し、これらを組み合わせて、２次元または３次元の方向に対する血流のベクトル情報を検出することができる。
特開２０００−２０１９３１号公報 特開２００３−１９０１６７号公報
本発明は、ベクトルドップラを用いて少なくとも１つのパーティクルの動きを推定する超音波システムおよび方法を提供することにある。
本発明における超音波システムは、対象体に対応する超音波データを用いて前記対象体のベクトル情報を形成し、前記ベクトル情報を用いてドップラモード映像を形成し、ユーザの入力情報に基づいて前記ドップラモード映像に少なくとも１つのパーティクルを設定し、前記ベクトル情報を用いて前記少なくとも１つのパーティクルの動きを推定するプロセッサを備える。
また、本発明におけるパーティクル動き推定方法は、ａ）対象体に対応する超音波データを用いて前記対象体のベクトル情報を形成する段階と、ｂ）前記ベクトル情報を用いてドップラモード映像を形成する段階と、ｃ）ユーザの入力情報に基づいて前記ドップラモード映像に少なくとも１つのパーティクルを設定する段階と、ｄ）前記ベクトル情報を用いて前記少なくとも１つのパーティクルの動きを推定する段階とを備える。
本発明によれば、対象体（例えば、血流、血管、心臓等）の動きを少なくとも１つのパーティクルの動きとして提供することができ、ユーザが対象体の渦流を観測できるだけでなく血管や心臓などの疾患を予測することができる。
本発明の実施例における超音波システムの構成を示すブロック図である。 Ｂモード映像および関心領域を示す例示図である。 本発明の実施例における超音波データ取得部の構成を示すブロック図である。 本発明の実施例における送信方向および受信方向を示す例示図である。 本発明の実施例における送信方向および受信方向を示す例示図である。 本発明の実施例における送信方向および受信方向を示す例示図である。 本発明の実施例における送信方向および受信方向を示す例示図である。 本発明の実施例におけるサンプリングデータおよび超音波映像のピクセルを示す例示図である。 本発明の実施例における受信ビームフォーミングを行う例を示す例示図である。 本発明の実施例における受信ビームフォーミングを行う例を示す例示図である。 本発明の実施例における受信ビームフォーミングを行う例を示す例示図である。 本発明の実施例における受信ビームフォーミングを行う例を示す例示図である。 本発明の実施例によって、加重値を設定する例を示す例示図である。 本発明の実施例によって、サンプリングデータセットを設定する例を示す例示図である。 本発明の実施例によって、少なくとも１つのパーティクルの動きを推定する順序を示すフローチャートである。 本発明の実施例における送信方向、受信方向、ベクトル情報および過剰決定問題（ｏｖｅｒ-ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｐｒｏｂｌｅｍ）を示す例示図である。 本発明の実施例によって、少なくとも１つのパーティクルを設定する例を示す例示図である。 本発明の実施例によって、ストリームラインを推定する例を示す例示図である。 本発明の実施例によって、パーティクルを移動させる例を示す例示図である。
以下、添付した図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は、本発明の実施例による超音波システムの構成を示すブロック図である。図１を参照すると、超音波システム１００は、ユーザ入力部１１０を備える。
ユーザ入力部１１０は、ユーザの入力情報を受信する。本実施例において、入力情報は、図２に示すように、Ｂモード（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ ｍｏｄｅ）映像ＢＩに関心領域ＲＯＩを設定するための第１入力情報を含む。関心領域ＲＯＩは、ドップラモード映像を得るためのカラーボックス（ｃｏｌｏｒ ｂｏｘ）を含む。ドップラモード映像は、ベクトルドップラ映像またはカラードップラ映像を含む。しかし、ドップラモード映像は、必ずしもこれに限定されない。図２において、図面符号ＢＶは、血管を示す。また、入力情報は、ドップラモード映像に少なくとも１つのパーティクル（ｐａｒｔｉｃｌｅ）を設定するための第２入力情報を含む。即ち、第２入力情報は、パーティクルの数、位置、大きさ、色、形状、パーティクル間の整列位置などを設定するための情報を含む。ユーザ入力部１１０は、コントロールパネル（ｃｏｎｔｒｏｌ ｐａｎｅｌ）、トラックボール（ｔｒａｃｋ ｂａｌｌ）、マウス（ｍｏｕｓｅ）、キーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）などを備える。
超音波システム１００は、超音波データ取得部１２０をさらに備える。超音波データ取得部１２０は、超音波信号を生体に送信する。生体は、動く対象体（例えば、血管、心臓、血流等）を含む。また、超音波データ取得部１２０は、生体から反射される超音波信号（即ち、超音波エコー信号）を受信して超音波映像に対応する超音波データを取得する。
図３は、本発明の実施例における超音波データ取得部の構成を示すブロック図である。図３を参照すると、超音波データ取得部１２０は、超音波プローブ３１０を備えている。
超音波プローブ３１０は、電気的信号と超音波信号を相互変換する複数の電気音響変換素子（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ ｅｌｅｍｅｎｔ：以下単に変換素子と呼ぶ）３１１（図４参照）を備える。超音波プローブ３１０は、超音波信号を生体に送信する。超音波プローブ３１０から送信された超音波信号は、超音波信号を集束点に集束させない平面波（ｐｌａｎｅ ｗａｖｅ）信号であっても超音波信号を集束点に集束させる集束（ｆｏｃｕｓｅｄ）信号であってもよい。しかし、超音波信号は、必ずしもこれに限定されない。超音波プローブ３１０は、生体から反射される超音波エコー信号を受信して電気的信号（以下、受信信号という）を形成する。受信信号は、アナログ信号である。超音波プローブ３１０は、コンベックスプローブ（ｃｏｎｖｅｘ ｐｒｏｂｅ）、リニアプローブ（ｌｉｎｅａｒ ｐｒｏｂｅ）などを含む。
超音波データ取得部１２０は、送信部３２０をさらに備える。送信部３２０は、超音波信号の送信を制御する。また、送信部３２０は、変換素子３１１を考慮して、超音波映像を得るための電気的信号（以下、送信信号という）を形成する。
一実施例において、送信部３２０は、変換素子３１１を考慮して、Ｂモード映像ＢＩを得るための送信信号（以下、Ｂモード送信信号という）を形成する。従って、超音波プローブ３１０は、送信部３２０から提供されるＢモード送信信号を超音波信号に変換し、変換された超音波信号を生体に送信し、生体から反射される超音波エコー信号を受信して受信信号（以下、Ｂモード受信信号という）を形成する。
また、送信部３２０は、変換素子３１１および超音波信号（即ち、送信ビーム）の少なくとも１つの送信方向を考慮して、平均化回数（ｅｎｓｅｍｂｌｅ ｎｕｍｂｅｒ）に対応する送信信号（以下、ドップラモード送信信号という）を形成する。従って、超音波プローブ３１０は、送信部３２０から提供されるドップラモード送信信号を超音波信号に変換し、変換された超音波信号を少なくとも１つの送信方向で生体に送信し、生体から反射される超音波エコー信号を受信して受信信号（以下、ドップラモード受信信号という）を形成する。平均化回数は、超音波信号を送受信する回数を示す。
一例として、送信部３２０は、図４に示すように、送信方向Ｔｘおよび変換素子３１１を考慮して、平均化回数に対応するドップラモード送信信号を形成する。送信方向Ｔｘは、変換素子３１１の長手方向（配列方向）と垂直の方向（０゜）ないし送信ビームを最大にステアリングできる方向のうちのいずれか１つの方向である。
他の例として、送信部３２０は、図５に示すように、第１の送信方向Ｔｘ１および変換素子３１１を考慮して、平均化回数に対応する第１のドップラモード送信信号を形成する。従って、超音波プローブ３１０は、送信部３２０から提供される第１のドップラモード送信信号を超音波信号に変換し、その変換された超音波信号を生体の第１の送信方向Ｔｘ１に送信し、生体から反射される超音波エコー信号を受信して第１のドップラモード受信信号を形成する。また、送信部３２０は、図５に示すように、第２の送信方向Ｔｘ２および変換素子３１１を考慮して、平均化回数に対応する第２のドップラモード送信信号を形成する。従って、超音波プローブ３１０は、送信部３２０から提供される第２のドップラモード送信信号を超音波信号に変換し、変換された超音波信号を生体の第２の送信方向Ｔｘ２に送信し、生体から反射される超音波エコー信号を受信して第２ドップラモード受信信号を形成する。図５において、図面符号ＰＲＩは、パルス反復間隔（ｐｕｌｓｅ ｒｅｐｅａｔ ｉｎｔｅｒｖａｌ）を示す。
他の実施例において、送信部３２０は、変換素子３１１を考慮して、Ｂモード映像ＢＩを得るためのＢモード送信信号を形成する。従って、超音波プローブ３１０は、送信部３２０から提供されるＢモード送信信号を超音波信号に変換し、変換された超音波信号を生体に送信し、生体から反射される超音波エコー信号を受信してＢモード受信信号を形成する。
また、送信部３２０は、少なくとも１つの送信方向および変換素子３１１を考慮して、平均化回数に対応するドップラモード送信信号を形成する。従って、超音波プローブ３１０は、送信部３２０から提供されるドップラモード送信信号を超音波信号に変換し、変換された超音波信号を生体に送信し、生体から反射される超音波エコー信号を受信してドップラモード受信信号を形成する。このとき、超音波信号は、インターリーブ送信（ｉｎｔｅｒ ｌｅａｖｅｄ Ｔｘ）方式で送信される。インターリーブ送信方式は、以下で詳細に説明する。
例えば、送信部３２０は、図６に示すように、第１の送信方向Ｔｘ１および変換素子３１１を考慮して、第１のドップラモード送信信号を形成する。従って、超音波プローブ３１０は、送信部３２０から提供される第１のドップラモード送信信号を超音波信号に変換し、その変換された超音波信号を生体の第１送信方向Ｔｘ１に送信する。続いて、送信部３２０は、図６に示すように、第２の送信方向Ｔｘ２および変換素子３１１を考慮して、第２のドップラモード送信信号を形成する。従って、超音波プローブ３１０は、送信部３２０から提供される第２のドップラモード送信信号を超音波信号に変換し、その変換された超音波信号を生体の第２の送信方向Ｔｘ２に送信する。超音波プローブ３１０は、生体から反射される超音波エコー信号（即ち、第１のドップラモード送信信号に対応する超音波エコー信号）を受信して第１のドップラモード受信信号を形成する。また、超音波プローブ３１０は、生体から反射される超音波エコー信号（即ち、第２のドップラモード送信信号に対応する超音波エコー信号）を受信して第２のドップラモード受信信号を形成する。
続いて、送信部３２０は、図６に示すように、ＰＲＩに基づいて第１のドップラモード送信信号を形成する。従って、超音波プローブ３１０は、送信部３２０から提供される第１のドップラモード送信信号を超音波信号に変換し、変換された超音波信号を生体の第１送信方向Ｔｘ１に送信する。送信部３２０は、図６に示すように、ＰＲＩに基づいて第２のドップラモード送信信号を形成する。従って、超音波プローブ３１０は、送信部３２０から提供される第２のドップラモード送信信号を超音波信号に変換し、その変換された超音波信号を生体の第２の送信方向Ｔｘ２に送信する。超音波プローブ３１０は、生体から反射される超音波エコー信号（即ち、第１のドップラモード送信信号に対応する超音波エコー信号）を受信して第１のドップラモード受信信号を形成する。また、超音波プローブ３１０は、生体から反射される超音波エコー信号（即ち、第２のドップラモード送信信号に対応する超音波エコー信号）を受信して第２のドップラモード受信信号を形成する。
送信部３２０は、前述のような過程を行って、平均化回数に対応する第１のドップラモード送信信号および第２のドップラモード送信信号を形成する。
他の実施例において、送信部３２０は、変換素子３１１を考慮して、Ｂモード映像ＢＩを得るためのＢモード送信信号を形成する。従って、超音波プローブ３１０は、送信部３２０から提供されるＢモード送信信号を超音波信号に変換し、変換された超音波信号を生体に送信し、生体から反射される超音波エコー信号を受信してＢモード受信信号を形成する。
また、送信部３２０は、少なくとも１つの送信方向および変換素子３１１を考慮して、平均化回数に対応するドップラモード送信信号を形成する。従って、超音波プローブ３１０は、送信部３２０から提供されるドップラモード送信信号を超音波信号に変換して生体に送信し、生体から反射される超音波エコー信号を受信してドップラモード受信信号を形成する。このとき、超音波信号は、ＰＲＩによって送信される。
例えば、送信部３２０は、図７に示すようにＰＲＩに基づいて、第１の送信方向Ｔｘ1および変換素子３１１を考慮して、第１のドップラモード送信信号を形成する。従って、超音波プローブ３１０は、送信部３２０から提供される第１のドップラモード送信信号を超音波信号に変換し、変換された超音波信号を生体の第１の送信方向Ｔｘ1に送信し、生体から反射される超音波エコー信号を受信して第１のドップラモード受信信号を形成する。送信部３２０は、図７に示すようにＰＲＩに基づいて、第２の送信方向Ｔｘ2および変換素子３１１を考慮して、第２のドップラモード送信信号を形成する。従って、超音波プローブ３１０は、送信部３２０から提供される第２のドップラモード送信信号を超音波信号に変換し、その変換された超音波信号を生体の第２の送信方向Ｔｘ2に送信し、生体から反射される超音波エコー信号を受信して第２のドップラモード受信信号を形成する。
送信部３２０、は前述のように、ＰＲＩに基づいて平均化回数に対応する第１のドップラモード送信信号および第２のドップラモード送信信号を形成する。
再び図３を参照すると、超音波データ取得部１２０は、受信部３３０をさらに備える。受信部３３０は、超音波プローブ３１０から提供される受信信号をアナログデジタル変換してサンプリングデータを形成する。また、受信部３３０は、変換素子３１１を考慮して、サンプリングデータに受信ビームフォーミング（ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｂｅａｍ ｆｏｒｍｉｎｇ）を行って受信集束データを形成する。受信ビームフォーミングは、以下で詳細に説明する。
本実施例において、受信部３３０は、超音波プローブ３１０からＢモード受信信号が提供されると、Ｂモード受信信号をアナログデジタル変換してサンプリングデータ（以下、Ｂモードサンプリングデータという）を形成する。受信部３３０は、Ｂモードサンプリングデータに受信ビームフォーミングを行って受信集束データ（以下、Ｂモード受信集束データという）を形成する。
また、受信部３３０は、超音波プローブ３１０からドップラモード受信信号が提供されると、ドップラモード受信信号をアナログデジタル変換してサンプリングデータ（以下、ドップラモードサンプリングデータという）を形成する。受信部３３０は、ドップラモードサンプリングデータに受信ビームフォーミングを行って、超音波エコー信号（即ち、超音波ビーム）の少なくとも１つの受信方向に対応する受信集束データ（以下、ドップラモード受信集束データという）を形成する。
一例として、受信部３３０は、超音波プローブ３１０からドップラモード受信信号が提供されると、ドップラモード受信信号をアナログデジタル変換してドップラモードサンプリングデータを形成する。受信部３３０は、ドップラモードサンプリングデータに受信ビームフォーミングを行って、図４に示すように、第１の受信方向Ｒｘ1に対応する第１のドップラモード受信集束データおよび第２受信方向Ｒｘ2に対応する第２のドップラモード受信集束データを形成する。
他の例として、受信部３３０は、図５に示すように、超音波プローブ３１０から提供される第１のドップラモード受信信号をアナログデジタル変換して第１の送信方向Ｔｘ1に対応する第１のドップラモードサンプリングデータを形成する。受信部３３０は、第１のドップラモードサンプリングデータに受信ビームフォーミングを行って第１の受信方向Ｒｘ1に対応する第１のドップラモード受信集束データを形成する。受信部３３０は、図５に示すように、超音波プローブ３１０から提供される第２のドップラモード受信信号をアナログデジタル変換して第２の送信方向Ｔｘ2に対応する第２のドップラモードサンプリングデータを形成する。受信部３３０は、第２のドップラモードサンプリングデータに受信ビームフォーミングを行って第２の受信方向Ｒｘ2に対応する第２のドップラモード受信集束データを形成する。このとき、受信方向を超音波プローブ３１０の変換素子３１１と垂直にすれば、最大口径サイズ（ａｐｅｒｔｕｒｅ ｓｉｚｅ）を用いることができる。
以下、添付した図面を参照して受信ビームフォーミングについて説明することにする。
一実施例において、受信部３３０は、図８に示すように、超音波プローブ３１０から複数のチャネルＣＨｋ（１≦ｋ≦Ｎ）を通じて受信される受信信号をアナログデジタル変換してサンプリングデータＳi,j（ｉ、ｊは、整数）を形成する。サンプリングデータＳi,jは、格納部１４０に格納される。受信部３３０は、変換素子３１１の位置と、超音波映像ＵＩのピクセルの方位（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）に基づいて、各サンプリングデータに対応するピクセルを検出する。即ち、受信部３３０は、変換素子３１１の位置と、超音波映像のピクセルの方位に基づいて、各サンプリングデータが受信ビームフォーミングに用いられるピクセルを選択する。受信部３３０は、選択されたピクセルに該当サンプリングデータを累積割当する。
例えば、受信部３３０は、図９に示すように、変換素子３１１の位置と超音波映像ＵＩのピクセルの方位に基づいて、サンプリングデータＳ6,3に対応するピクセル、即ちサンプリングデータＳ6,3が受信ビームフォーミングに用いられるピクセルを検出するための曲線（以下、受信ビームフォーミング曲線という）ＣＶ6,3を設定する。受信部３３０は、超音波映像ＵＩのピクセルＰa,b（１≦ａ≦Ｍ、１≦ｂ≦Ｎ））から受信ビームフォーミング曲線ＣＶ6,3に対応するピクセルＰ3,1、Ｐ3,2、Ｐ4,2、Ｐ4,3、Ｐ4,4、Ｐ4,5、Ｐ4,6、Ｐ4,7、Ｐ4,8、Ｐ4,9、・・・、Ｐ3,Nを検出する。即ち、受信部３３０は、超音波映像ＵＩのピクセルＰa,bから受信ビームフォーミング曲線ＣＶ6,3が通るピクセルＰ3,1、Ｐ3,2、Ｐ4,2、Ｐ4,3、Ｐ4,4、Ｐ4,5、Ｐ4,6、Ｐ4,7、Ｐ4,8、Ｐ4,9、・・・、Ｐ3,Nを選択する。受信部３３０は、図１０に示すように、選択されたピクセルＰ3,1、Ｐ3,2、Ｐ4,2、Ｐ4,3、Ｐ4,4、Ｐ4,5、Ｐ4,6、Ｐ4,7、Ｐ4,8、Ｐ4,9、・・・、Ｐ3,NにサンプリングデータＳ６、３を割り当てる。
続いて、受信部３３０は、変換素子３１１の位置と超音波映像ＵＩのピクセルの方位に基づいて、図１１に示すように、サンプリングデータＳ6,4に対応するピクセル、即ちサンプリングデータＳ6,4が受信ビームフォーミングに用いられるピクセルを検出するための受信ビームフォーミング曲線ＣＶ6,4を設定する。受信部３３０は、超音波映像ＵＩのピクセルＰa,b（１≦ａ≦Ｍ、１≦ｂ≦Ｍ）から受信ビームフォーミング曲線ＣＶ6,4に対応するピクセルＰ2,1、Ｐ3,1、Ｐ3,2、Ｐ4,2、Ｐ4,3、Ｐ4,4、Ｐ5,4、Ｐ5,5、Ｐ5,6、Ｐ5,7、Ｐ5,8、Ｐ4,9、Ｐ5,9、・・・Ｐ4,N、Ｐ3,Nを検出する。即ち、受信部３３０は、超音波映像ＵＩのピクセルＰa,bから受信ビームフォーミング曲線ＣＶ6,4が通るピクセルＰ2,1、Ｐ3,1、Ｐ3,2、Ｐ4,2、Ｐ4,3、Ｐ4,4、Ｐ5,4、Ｐ5,5、Ｐ5,6、Ｐ5,7、Ｐ5,8、Ｐ4,9、Ｐ5,9、・・・Ｐ4,N、Ｐ3,Nを選択する。受信部３３０は、図１２に示すように、選択されたピクセルＰ2,1、Ｐ3,1、Ｐ3,2、Ｐ4,2、Ｐ4,3、Ｐ4,4、Ｐ5,4、Ｐ5,5、Ｐ5,6、Ｐ5,7、Ｐ5,8、Ｐ4,9、Ｐ5,9、・・・Ｐ4,N、Ｐ3,NにサンプリングデータＳ6,4を累積割当する。
受信部３３０は、超音波映像ＵＩのピクセルＰa,bそれぞれに累積割当されたサンプリングデータに受信ビームフォーミング（即ち、加算（ｓｕｍｍｉｎｇ））を行って受信集束データを形成する。
他の実施例において、受信部３３０は、図８に示すように、超音波プローブ３１０から複数のチャネルＣＨkを通じて提供される受信信号をアナログデジタル変換してサンプリングデータＳi,jを形成する。サンプリングデータＳi,jは、格納部１４０に格納される。受信部３３０は、変換素子３１１の位置と超音波映像ＵＩのピクセルの方位に基づいて、各サンプリングデータに対応するピクセルを検出する。即ち、受信部３３０は、変換素子３１１の位置と超音波映像ＵＩのピクセルの方位に基づいて、各サンプリングデータが受信ビームフォーミングに用いられるピクセルを選択する。受信部３３０は、検出されたピクセルに該当サンプリングデータを累積割当する。受信部３３０は、検出されたピクセルの中から同一列（ｃｏｌｕｍｎ）に存在するピクセルを検出する。受信部３３０は、同一の列に存在するピクセルに対応する加重値を設定する。受信部３３０は、設定された加重値を各ピクセルのサンプリングデータに加える。
例えば、受信部３３０は、変換素子３１１の位置と超音波映像のピクセルの方位に基づいて、図９に示すようにサンプリングデータＳ6,3に対応するピクセル、即ちサンプリングデータＳ6,3が受信ビームフォーミングに用いられるピクセルを検出するための受信ビームフォーミング曲線ＣＶ6,3を設定する。受信部３３０は、超音波映像ＵＩのピクセルＰa,bから受信ビームフォーミング曲線ＣＶ6,3に対応するピクセルＰ3,1、Ｐ3,2、Ｐ4,2、Ｐ4,3、Ｐ4,4、Ｐ4,5、Ｐ4,6、Ｐ4,7、Ｐ4,8、Ｐ4,9、・・・、Ｐ3,Nを検出する。即ち、受信部３３０は、超音波映像ＵＩのピクセルＰa,bから受信ビームフォーミング曲線ＣＶ6,3が通るピクセルＰ3,1、Ｐ3,2、Ｐ4,2、Ｐ4,3、Ｐ4,4、Ｐ4,5、Ｐ4,6、Ｐ4,7、Ｐ4,8、Ｐ4,9、・・・、Ｐ3,N を選択する。受信部３３０は、図１０に示すように、検出されたピクセルＰ3,1、Ｐ3,2、Ｐ4,2、Ｐ4,3、Ｐ4,4、Ｐ4,5、Ｐ4,6、Ｐ4,7、Ｐ4,8、Ｐ4,9、・・・、Ｐ3,N にサンプリングデータＳ6,3を割り当てる。受信部３３０は、検出されたピクセルＰ3,1、Ｐ3,2、Ｐ4,2、Ｐ4,3、Ｐ4,4、Ｐ4,5、Ｐ4,6、Ｐ4,7、Ｐ4,8、Ｐ4,9、・・・、Ｐ3,N の中から同一の列に存在するピクセルＰ3,2、Ｐ4,2を検出する。受信部３３０は、図１３に示すように、同一の列に存在するピクセルＰ3,2と受信ビームフォーミング曲線ＣＶ6,3との間の距離Ｗ1および同一の列に存在するピクセルＰ4,2と受信ビームフォーミング曲線ＣＶ6,3との間の距離Ｗ2を算出する。受信部３３０は、算出された距離Ｗ1、Ｗ2に基づいて、ピクセルＰ3,2に対する第１の加重値α１およびピクセルＰ4,2に対する第２の加重値α２を設定する。第１の加重値α１および第２の加重値α２は、算出された距離に比例または反比例するように設定することができる。受信部３３０は、第１の加重値α１をピクセルＰ3,2に割り当てられたサンプリングデータＳ6,3に加え、第２の加重値α２をピクセルＰ4,2に割り当てられたサンプリングデータＳ6,3に加える。受信部３３０は、残りのサンプリングデータに対しても前述のように行う。
受信部３３０は、超音波映像ＵＩのピクセルＰa,bそれぞれに累積割当されたサンプリングデータに受信ビームフォーミングを行って受信集束データを形成する。
他の実施例において、受信部３３０は、図８に示すように、超音波プローブ３１０から複数のチャネルＣＨkを通じて提供される受信信号をアナログデジタル変換してサンプリングデータＳi,jを形成する。サンプリングデータＳi,jは、格納部（１４０）に格納される。受信部３３０は、サンプリングデータＳi,jの中から受信ビームフォーミングに用いられるピクセルを検出するためのサンプリングデータセットを設定する。
例えば、受信部３３０は、図１４に示すように、サンプリングデータＳi,jの中から受信ビームフォーミングに関与するピクセルを検出するためのサンプリングデータセットＳ1,1、Ｓ1,4 ・・・Ｓ1,t、Ｓ2,1、Ｓ2,4・・・Ｓ2,t・・・Ｓp,t（ボックスで表示）を設定する。
受信部３３０は、変換素子３１１の位置と超音波映像のピクセルの方位に基づいて、サンプリングデータセットの各サンプリングデータに対応するピクセルを検出する。即ち、受信部３３０は、変換素子３１１の位置と超音波映像のピクセルの方位に基づいて、サンプリングデータセットの各サンプリングデータが受信ビームフォーミングに用いられるピクセルを選択する。受信部３３０は、選択されたピクセルに該当サンプリングデータを前述した実施例のように累積割当する。受信部３３０は、超音波映像のピクセルそれぞれに累積割当されたサンプリングデータに受信ビームフォーミングを行って受信集束データを形成する。
他の実施例において、受信部３３０は、超音波プローブ３１０から複数のチャネルＣＨkを通じて提供される受信信号をダウンサンプリングしてダウンサンプリングされたデータを形成する。受信部３３０は、前述のように、変換素子３１１の位置と超音波映像のピクセルの方位に基づいて、各サンプリングデータに対応するピクセルを検出する。即ち、受信部３３０は、変換素子３１１の位置と超音波映像のピクセルの方位に基づいて、各サンプリングデータが受信ビームフォーミングに用いられるピクセルを選択する。受信部３３０は、選択されたピクセルに該当サンプリングデータを前述の実施例のように累積割当する。受信部３３０は、超音波映像のピクセルそれぞれに累積割当されたサンプリングデータに受信ビームフォーミングを行って受信集束データを形成する。
しかし、受信ビームフォーミングは、必ずしもこれに限定されず、多様な受信ビームフォーミングを用いることができる。
再び図３を参照すると、超音波データ取得部１２０は、超音波データ形成部３４０をさらに備える。超音波データ形成部３４０は、受信部３３０から提供される受信集束データを用いて超音波映像に対応する超音波データを形成する。また、超音波データ形成部３４０は、超音波データを形成するのに必要な多様なデータ処理（例えば、利得（ｇａｉｎ）調節等）を受信集束データに行うことができる。
本実施例において、超音波データ形成部３４０は、受信部３３０からＢモード受信集束データが提供されると、Ｂモード受信集束データを用いてＢモード映像に対応する超音波データ（以下、Ｂモード超音波データという）を形成する。Ｂモード超音波データは、ＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）データを含む。
また、超音波データ形成部３４０は、受信部３３０からドップラモード受信集束データが提供されると、ドップラモード受信集束データを用いて関心領域ＲＯＩに対応する超音波データ（以下、ドップラモード超音波データという）を形成する。ドップラモード超音波データは、ＩＱ（ｉｎ-ｐｈａｓｅ/ｑｕａｄｒａｄｕｒｅ）データを含む。しかし、ドップラモード超音波データは、必ずしもこれに限定されない。
例えば、超音波データ形成部３４０は、受信部３３０から第１のドップラモード受信集束データが提供されると、第１のドップラモード受信集束データを用いて第１のドップラモード超音波データを形成する。また、超音波データ形成部３４０は、受信部３３０から第２のドップラモード受信集束データが提供されると、第２のドップラモード受信集束データを用いて第２のドップラモード超音波データを形成する。
再び図１を参照すると、超音波システム１００は、プロセッサ１３０をさらに備える。プロセッサ１３０は、ユーザ入力部１１０および超音波データ取得部１２０に連結される。プロセッサ１３０は、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサ（ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（ｇｒａｐｈｉｃ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）などを含む。
図１５は、本発明の実施例によって、少なくとも１つのパーティクルの動きを推定する順序を示すフローチャートである。図１５を参照すると、プロセッサ１３０は、超音波データ取得部１２０から提供されるＢモード超音波データを用いてＢモード映像ＢＩを形成する（Ｓ１５０２）。Ｂモード映像ＢＩは、ディスプレイ部１５０に表示される。従って、ユーザはユーザ入力部１１０を用いてディスプレイ部１５０に表示されたＢモード映像ＢＩに関心領域ＲＯＩを設定することができる。
プロセッサ１３０は、ユーザ入力部１１０から提供される入力情報（即ち、第１の入力情報に基づいて、Ｂモード映像ＢＩに関心領域ＲＯＩを設定する（Ｓ１５０４）。従って、超音波データ取得部１２０は、関心領域ＲＯＩを考慮して、超音波信号を生体に送信し、生体から反射される超音波エコー信号を受信してドップラモード超音波データを取得する。
プロセッサ１３０は、超音波データ取得部１２０から提供されるドップラモード超音波データを用いてベクトル情報を形成する（Ｓ１５０６）。即ち、プロセッサ１３０は、ドップラモード超音波データを用いて対象体の動き（即ち、速度および方向）に対応するベクトル情報を形成する。
一般に、超音波信号の送信方向が超音波エコー信号の受信方向と同一で、ドップラ角度がθの場合、次のような関係が成立する。
Figure 2013138833
式１において、Ｘは反射体速度（即ち、血流の速度）を示し、Ｃ0は生体内超音波音速を示し、ｆｄはドップラシフト周波数（Ｄｏｐｐｌｅｒ ｓｈｉｆｔ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を示し、ｆ０は超音波周波数を示す。
ドップラシフト周波数ｆｄは、超音波信号（即ち、送信ビーム）の周波数と超音波エコー信号（即ち、受信ビーム）の周波数との差により算出することができる。また、送信方向に投射された速度成分Ｘｃｏｓθは、式１により算出することができる。
一方、超音波信号（即ち、送信ビーム）の送信方向が超音波エコー信号（即ち、受信ビーム）の受信方向と相違すると、次のような関係が成立する。
Figure 2013138833
式２において、θＴは超音波信号（即ち、送信ビーム）と血流がなす角度を示し、θＲは超音波エコー信号（即ち、受信ビーム）と血流がなす角度を示す。
図１６は、本発明の実施例における送信および受信方向、ベクトル情報および過剰決定問題（ｏｖｅｒ-ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｐｒｏｂｌｅｍ）を示す例示図である。図１６を参照すると、超音波信号（即ち、送信ビーム）が第１の方向Ｄ１に送信され、超音波エコー信号（即ち、受信ビーム）が第１の方向Ｄ１に受信されると、次のような関係が成立する。
Figure 2013138833
一方、超音波信号（即ち、送信ビーム）が第２の方向Ｄ２に送信され、超音波エコー信号（即ち、受信ビーム）が第３の方向Ｄ３に受信されると、次のような関係が成立する。
Figure 2013138833
式３および式４は、２次元環境を仮定したものであって、３次元環境に拡張することができる。即ち、式３および数式４を３次元環境に拡張すると、次のような関係が成立する。
Figure 2013138833
２次元環境（即ち、２次元ベクトル）の場合、変数（ｘ1、ｘ2）を算出するために少なくとも２つの数式が必要である。例えば、図１６において、超音波信号（即ち、送信ビーム）が第３の方向Ｄ３に送信され、超音波エコー信号（即ち、受信ビーム）が第２の方向Ｄ２および第４の方向Ｄ４に受信されると、次のような２つの数式が得られる。
Figure 2013138833
一方、受信ビームフォーミングが少なくとも２つの角度（即ち、受信方向）に行われると、図１６に示すように、２つ以上の数式が得られ、２つ以上の数式を過剰決定問題として定義することができる。過剰決定問題は、公知であるので、本実施例では詳細に説明しない。過剰決定問題は、ドップラシフト周波数に追加されたノイズ特性に基づいて擬似逆行列方法（Ｐｓｅｕｄｏ ｉｎｖｅｒｓｅ ｍｅｔｈｏｄ）、加重最小自乗法（ｗｅｉｇｈｔｅｄ ｌｅａｓｔ ｓｑｕａｒｅ ｍｅｔｈｏｄ）などにより解くことができる。即ち、Ｍ個の送信方向と、各送信ごとのＮ個の受信方向の受信ビームフォーミングによりＭ×Ｎ個の式を得ることができる。
再び図１５を参照すると、プロセッサ１３０は、ベクトル情報を用いてドップラモード映像ＤＭＩk（ｋは１以上の整数）を形成する（Ｓ１５０８）。ドップラモード映像ＤＭＩkは、ディスプレイ部１５０に表示される。従って、ユーザは、ユーザ入力部１１０を用いてディスプレイ部１５０に表示されたドップラモード映像ＤＭＩkに少なくとも１つのパーティクルを設定できる。
プロセッサ１３０は、ユーザ入力部１１０から提供される入力情報（即ち、第２の入力情報）に基づいて、ドップラモード映像ＤＭＩkに少なくとも１つのパーティクルを設定する（Ｓ１５１０）。即ち、プロセッサ１３０は、パーティクルの数、位置、大きさ、色、形状、パーティクル間の整列位置などを設定するための第２の入力情報に基づいて、ドップラモード映像ＤＭＩkに少なくとも１つのパーティクルを設定する。例えば、プロセッサ１３０は、ユーザ入力部１１０から提供される第２の入力情報に基づいて、図１７に示すように、ドップラモード映像ＤＭＩｉにパーティクルＰＴ1、ＰＴ2を設定する。
プロセッサ１３０は、ベクトル情報を用いて少なくとも１つのパーティクルの動きに対応する少なくとも１つのストリームライン（ｓｔｒｅａｍｌｉｎｅ）を推定する（Ｓ１５１２）。例えば、プロセッサ１３０は、図１８に示すように、第ｉのドップラモード映像ＤＭＩi（ｉは正の整数）に対して、第１のパーティクルＰＴ1の１番目の位置p１に隣接するベクトル情報v１、v２、v３およびv４を補間（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）して、１番目の位置p１におけるストリーム方向を推定する。プロセッサ１３０は、１番目の位置p１を基準にストリーム方向および予め設定された移動変位Ｓに基づいて、第１のパーティクルＰＴ1の２番目の位置ｐ２を推定する。プロセッサ１３０は、第１のパーティクルＰＴ1の２番目の位置ｐ２に隣接するベクトル情報を補間して、２番目の位置ｐ２におけるストリーム方向を推定する。プロセッサ１３０は、２番目の位置ｐ２を基準にストリーム方向および予め設定された移動変位Ｓに基づいて、第１のパーティクルＰＴ1の３番目の位置ｐ３を推定する。プロセッサ１３０は、前述の過程を行って、第ｉのドップラモード映像ＤＭＩiに対して第１のパーティクルＰＴ1に対応する第１のストリームラインＳＬ1と、第２のパーティクルＰＴ2に対応する第２のストリームラインＳＬ2を推定する。続いて、プロセッサ１３０は、図１９に示すように、第（ｉ+１）のドップラモード映像ＤＭＩi+1に対して、第１のパーティクルＰＴ1に対応する第１のストリームラインＳＬ1と、第２のパーティクルＰＴ2に対応する第２のストリームラインＳＬ2を推定する。
再び図１５を参照すると、プロセッサ１３０は、隣接するドップラモード映像間の時間間隔およびベクトル情報（即ち、少なくとも１つのパーティクルの現在速度）に基づいて少なくとも１つのパーティクルの移動変位を算出する（Ｓ１５１４）。例えば、プロセッサ１３０は、第ｉのドップラモード映像ＤＭＩiと第（ｉ+１）のドップラモード映像ＤＭＩi+1と間の時間間隔ｄｔと、パーティクルＰＴ1、ＰＴ2の現在位置における速度ｖに基づいて、パーティクルＰＴ1、ＰＴ2の移動変位（ｓ=ｖ×ｄｔ）を算出する。
選択的に、プロセッサ１３０は、少なくとも１つのパーティクルに対応する加重値に反比例して、少なくとも１つのパーティクルの移動変位を算出することができる。加重値は、ユーザにより設定される。
プロセッサ１３０は、少なくとも１つのパーティクルを、算出された移動変位に対応する距離だけドップラモード映像ＤＭＩkに設定されたストリームラインに沿って移動させる（Ｓ１５１６）。例えば、プロセッサ１３０は、図１９に示すように、第１のパーティクルＰＴ1に対応する移動変位に基づいて、ドップラモード映像ＤＭＩi+1に対して第１のストリームラインＳＬ1に沿ってパーティクルＰＴ1を移動させる。また、プロセッサ１３０は、図１９に示すように、第２のパーティクルＰＴ2に対応する移動変位に基づいて、ドップラモード映像ＤＭＩi+1に対して第２のストリームラインＳＬ2に沿って第２のパーティクルＰＴ2を移動させる。
他の実施例において、プロセッサ１３０は、ドップラモード映像ＣＭＩkごとにパーティクルの数および位置を再調整することができる。例えば、プロセッサ１３０は、第ｉのドップラモード映像ＤＭＩiにＮ（Ｎは２以上の整数）個のパーティクルを設定する。プロセッサ１３０は、第（ｉ+１）のドップラモード映像ＤＭＩi+1から移動しない（即ち、移動変位が０の）少なくとも１つのパーティクルを検出し、検出されたパーティクルを除去する。続いて、プロセッサ１３０は、除去されたパーティクルの数に該当する新たなパーティクルを第（ｉ+１）のドップラモード映像ＤＭＩi+１に設定する。従って、Ｎ個のパーティクルをドップラモード映像ＤＭＩkに設定することができる。
他の実施例において、プロセッサ１３０は、一定のフレーム（即ち、ドップラモード映像）ごとに少なくとも１つのパーティクルの位置を１つのラインに再配置することができる。このように、少なくとも１つのパーティクルの位置を１つのラインに再配置することによって、血流に対応するプロファイルパターンを提供することができる。
他の実施例において、プロセッサ１３０は、ＥＣＧ（ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｍ）信号に同期化してドップラモード映像ＤＭＩＫに少なくとも１つのパーティクルを設定することもできる。このようにＥＣＧ信号に同期化して少なくとも１つのパーティクルを設定することによって、ＥＣＧ信号に合わせて少なくとも１つのパーティクルの動きを提供することができる。
他の実施例において、プロセッサ１３０は、少なくとも１つのパーティクルに対応するストリームラインを第ｉのドップラモード映像ＤＭＩiと第（ｉ＋１）のドップラモード映像ＤＭＩi+1の間で推定することもできる。即ち、プロセッサ１３０は、第ｉのドップラモード映像ＤＭＩiのベクトルフィールド（即ち、ベクトル情報）と第（ｉ+１）のドップラモード映像ＤＭＩi+1のベクトルフィールドを補間してストリームラインを推定できる。
他の実施例において、プロセッサ１３０は、フレーム（即ち、ドップラモード映像）ごとにまたは第ｉのドップラモード映像ＤＭＩiと第（ｉ+１）のドップラモード映像ＤＭＩi+1の間に少なくとも１つのパーティクルの動きを推定できる。
再び図１を参照すると、超音波システム１００は、格納部１４０をさらに備える。格納部１４０は、超音波データ取得部１２０で取得された超音波データ（Ｂモード超音波データおよびドップラモード超音波データ）を格納する。また、格納部１４０は、プロセッサ１３０で形成されたベクトル情報を格納する。
超音波システム１００は、ディスプレイ部１５０をさらに備える。ディスプレイ部１５０は、プロセッサ１３０で形成されたＢモード映像ＢＩを表示する。また、ディスプレイ部１５０は、プロセッサ１３０で形成されたドップラモード映像を表示する。また、ディスプレイ部１５０は、少なくとも１つのパーティクルを表示する。
本発明は、望ましい実施例によって説明および例示をしたが、当業者であれば添付した特許請求の範囲の事項および範疇を逸脱することなく、様々な変形および変更が可能である。
１００ 超音波システム
１１０ ユーザ入力部
１２０ 超音波データ取得部
１３０ プロセッサ
１４０ 格納部
１５０ ディスプレイ部
３１０ 超音波プローブ
３１１ 電気音響変換素子
３２０ 送信部
３３０ 受信部
３４０ 超音波データ形成部
ＢＩ Ｂモード映像
ＢＶ 血管
ＲＯＩ 関心領域
ＵＩ 超音波映像
Ｓｉ、ｊ サンプリングデータ
Ｐａ、ｂ ピクセル
ＣＨｋ チャネル
ＰＴ１ 第１のパーティクル
ＰＴ２ 第２のパーティクル
ＳＬ１ 第１のストリームライン
ＳＬ２ 第２のストリームライン
Ｓ 変位

Claims (38)

  1. 対象体に対応する超音波データを用いて前記対象体のベクトル情報を形成し、前記ベクトル情報を用いてドップラモード映像を形成し、ユーザの入力情報に基づいて前記ドップラモード映像に少なくとも１つのパーティクルを設定し、前記ベクトル情報を用いて前記少なくとも１つのパーティクルの動きを推定するプロセッサ
    を備えることを特徴とする超音波システム。
  2. 前記プロセッサは、少なくとも１つの送信方向と、前記少なくとも１つの送信方向に対応する少なくとも１つの受信方向を用いて前記ベクトル情報を形成することを特徴とする請求項１に記載の超音波システム。
  3. 前記プロセッサは、前記対象体の速度および方向を示す前記ベクトル情報を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の超音波システム。
  4. 前記プロセッサは、
    前記ベクトル情報を用いて前記少なくとも１つのパーティクルの前記動きに対応するストリームラインを推定し、
    前記ベクトル情報および隣接するドップラモード映像間の時間間隔に基づいて前記少なくとも１つのパーティクルの移動変位を算出し、
    前記少なくとも１つのパーティクルを前記ストリームラインに沿って前記移動変位に対応する距離だけ移動させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の超音波システム。
  5. 前記プロセッサは、
    前記少なくとも１つのパーティクルのｉ（ｉは１以上の整数）番目の位置に隣接するベクトル情報を補間して前記ｉ番目の位置におけるストリーム方向を推定し、
    前記ｉ番目の位置を基準に前記ストリーム方向および予め設定された移動変位に基づいて前記少なくとも１つのパーティクルの（ｉ+１）番目の位置を推定して前記ストリームラインを推定することを特徴とする請求項４に記載の超音波システム。
  6. 前記プロセッサは、第ｉのドップラモード映像と第（ｉ+１）のドップラモード映像との間の前記時間間隔と前記少なくとも１つのパーティクルの現在位置における速度に基づいて前記移動変位を算出することを特徴とする請求項５に記載の超音波システム。
  7. 前記プロセッサは、前記少なくとも１つのパーティクルに対応する加重値に反比例して前記移動変位を算出することを特徴とする請求項６に記載の超音波システム。
  8. 前記プロセッサは、前記ドップラモード映像に前記少なくとも１つのパーティクルの数および位置を再調整することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の超音波システム。
  9. 前記プロセッサは、
    第ｉのドップラモード映像から移動しないパーティクルを検出して、
    第（ｉ+１）のドップラモード映像から前記検出されたパーティクルを除去し、
    前記第（ｉ+１）のドップラモード映像から前記除去されたパーティクルに該当する数の新たなパーティクルを設定することを特徴とする請求項８に記載の超音波システム。
  10. 前記プロセッサは、予め設定されたドップラモード映像ごとに前記少なくとも１つのパーティクルの位置を１つのラインにさらに再配置することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の超音波システム。
  11. 前記プロセッサは、ＥＣＧ（ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｍ）信号に同期して前記ドップラモード映像に前記少なくとも１つのパーティクルを設定することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の超音波システム。
  12. 前記プロセッサは、第ｉのドップラモード映像と第（ｉ+１）のドップラモード映像との間で前記少なくとも１つのパーティクルに対応する前記ストリームラインを推定することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の超音波システム。
  13. 前記プロセッサは、前記ドップラモード映像ごとにまたは第ｉのドップラ映像と第（ｉ+１）のドップラモード映像との間で前記少なくとも１つのパーティクルの前記動きをさらに推定することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の超音波システム。
  14. 前記対象体を含む生体に超音波信号を少なくとも１つの送信方向に送信し、前記生体から反射される超音波ビームを少なくとも１つの受信方向に受信して前記超音波データを取得する超音波データ取得部
    をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の超音波システム。
  15. 前記超音波データ取得部は、前記生体に前記超音波信号を第１の送信方向に送信し、前記生体から反射される超音波エコー信号を第１の受信方向および第２の受信方向に受信して、前記第１の受信方向および前記第２の受信方向それぞれに対応する前記超音波データを取得することを特徴とする請求項１４に記載の超音波システム。
  16. 前記超音波データ取得部は、前記生体に前記超音波信号を第１の送信方向および第２の送信方向それぞれに送信し、前記生体から反射される超音波エコー信号を第１の受信方向に受信して、前記第１の送信方向および前記第２の送信方向それぞれの前記第１の受信方向に対応する前記超音波データを取得することを特徴とする請求項１４に記載の超音波システム。
  17. 前記超音波データ取得部は、前記生体に前記超音波信号を第１の送信方向および第２の送信方向それぞれに送信し、前記生体から反射される超音波エコー信号を第１の受信方向および第２の受信方向それぞれに受信して、前記第１の受信方向および前記第２の受信方向それぞれに対応する前記超音波データを取得することを特徴とする請求項１４に記載の超音波システム。
  18. 前記超音波データ取得部は、前記超音波信号をインターリーブ送信方式で送信することを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれか一項に記載の超音波システム。
  19. 前記超音波信号は、平面波信号または集束信号を含むことを特徴とする請求項１４乃至１８のいずれか一項に記載の超音波システム。
  20. ａ）対象体に対応する超音波データを用いて前記対象体のベクトル情報を形成する段階と、
    ｂ）前記ベクトル情報を用いてドップラモード映像を形成する段階と、
    ｃ）ユーザの入力情報に基づいて前記ドップラモード映像に少なくとも１つのパーティクルを設定する段階と、
    ｄ）前記ベクトル情報を用いて前記少なくとも１つのパーティクルの動きを推定する段階と
    を備えることを特徴とするパーティクル動き推定方法。
  21. 前記段階ａ）は、
    少なくとも１つの送信方向と、前記少なくとも１つの送信方向に対応する少なくとも１つの受信方向を用いて前記ベクトル情報を形成する段階
    を備えることを特徴とする請求項２０に記載のパーティクル動き推定方法。
  22. 前記段階ａ）は、
    前記対象体の速度および方向を示す前記ベクトル情報を形成する段階
    を備えることを特徴とする請求項２０または２１に記載のパーティクル動き推定方法。
  23. 前記段階ｄ）は、
    ｄ１）前記ベクトル情報を用いて前記少なくとも１つのパーティクルの前記動きに対応するストリームラインを推定する段階と、
    ｄ２）前記ベクトル情報および隣接するドップラモード映像間の時間間隔に基づいて前記少なくとも１つのパーティクルの移動変位を算出する段階と、
    ｄ３）前記少なくとも１つのパーティクルを前記ストリームラインに沿って前記移動変位に対応する距離だけ移動させる段階と
    を備えることを特徴とする請求項２０乃至２２のいずれか一項に記載のパーティクル動き推定方法。
  24. 前記段階ｄ１）は、
    前記少なくとも１つのパーティクルのｉ（ｉは１以上の整数）番目の位置に隣接するベクトル情報を補間して前記ｉ番目の位置におけるストリーム方向を推定する段階と、
    前記ｉ番目の位置を基準に前記ストリーム方向および予め設定された移動変位に基づいて前記少なくとも１つのパーティクルの（ｉ+１）番目の位置を推定して前記ストリームラインを推定する段階と
    を備えることを特徴とする請求項２３に記載のパーティクル動き推定方法。
  25. 前記段階ｄ２）は、
    第ｉのドップラモード映像と第（ｉ+１）のドップラモード映像との間の前記時間間隔と前記少なくとも１つのパーティクルの現在位置における速度に基づいて前記移動変位を算出する段階
    を備えることを特徴とする請求項２４に記載のパーティクル動き推定方法。
  26. 前記段階ｄ２）は、
    前記少なくとも１つのパーティクルに対応する加重値に反比例して前記移動変位を算出する段階
    をさらに備えることを特徴とする請求項２５に記載のパーティクル動き推定方法。
  27. ｅ）前記ドップラモード映像で前記少なくとも１つのパーティクルの数および位置を再調整する段階
    をさらに備えることを特徴とする請求項２０乃至２６のいずれか一項に記載のパーティクル動き推定方法。
  28. 前記段階ｅ）は、
    第ｉのドップラモード映像から移動しないパーティクルを検出する段階と、
    第（ｉ+１）のドップラモード映像から前記検出されたパーティクルを除去する段階と、
    前記第（ｉ+１）ドップラモード映像から前記除去されたパーティクルに該当する数の新たなパーティクルを設定する段階と
    を備えることを特徴とする請求項２７に記載のパーティクル動き推定方法。
  29. ｅ）予め設定されたドップラモード映像ごとに前記少なくとも１つのパーティクルの位置を１つのラインに再配置する段階
    をさらに備えることを特徴とする請求項２０乃至２６のいずれか一項に記載のパーティクル動き推定方法。
  30. 前記段階ｃ）は、
    ＥＣＧ（ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｍ）信号に同期して前記ドップラモード映像に前記少なくとも１つのパーティクルを設定する段階
    をさらに備えることを特徴とする請求項２０乃至２９のいずれか一項に記載のパーティクル動き推定方法。
  31. 前記段階ｄ）は、
    第ｉのドップラモード映像と第（ｉ+１）のドップラモード映像との間で前記少なくとも１つのパーティクルに対応する前記ストリームラインを推定する段階
    をさらに備えることを特徴とする請求項２０乃至３０のいずれか一項に記載のパーティクル動き推定方法。
  32. 前記段階ｄ）は、
    前記ドップラモード映像ごとにまたは第ｉのドップラ映像と第（ｉ+１）のドップラモード映像との間で前記少なくとも１つのパーティクルの前記動きを推定する段階
    をさらに備えることを特徴とする請求項２０乃至３１のいずれか一項に記載のパーティクル動き推定方法。
  33. 前記段階ａ）の遂行前に、
    前記対象体を含む生体に少なくとも１つの送信方向に超音波信号を送信し、前記生体から反射される超音波ビームを少なくとも１つの受信方向に受信して前記超音波データを取得する段階
    をさらに備えることを特徴とする請求項２０乃至３２のいずれか一項に記載のパーティクル動き推定方法。
  34. 前記超音波データを取得する段階は、
    前記生体に前記超音波信号を第１の送信方向に送信し、前記生体から反射される超音波エコー信号を第１の受信方向および第２の受信方向に受信して、前記第１の受信方向および前記第２の受信方向それぞれに対応する前記超音波データを取得する段階
    を備えることを特徴とする請求項３３に記載のパーティクル動き推定方法。
  35. 前記超音波データを取得する段階は、
    前記生体に前記超音波信号を第１の送信方向および第２の送信方向それぞれに送信し、前記生体から反射される超音波エコー信号を第１の受信方向に受信して、前記第１の送信方向および前記第２の送信方向それぞれの前記第１の受信方向に対応する前記超音波データを取得する段階
    を備えることを特徴とする請求項３３に記載のパーティクル動き推定方法。
  36. 前記超音波データを取得する段階は、
    前記生体に前記超音波信号を第１の送信方向および第２の送信方向それぞれに送信し、前記生体から反射される超音波エコー信号を第１の受信方向および第２の受信方向それぞれに受信して、前記第１の受信方向および前記第２の受信方向それぞれに対応する前記超音波データを取得する段階
    を備えることを特徴とする請求項３３に記載のパーティクル動き推定方法。
  37. 前記超音波信号は、インターリーブ送信方式で送信されることを特徴とする請求項３３乃至３６のいずれか一項に記載のパーティクル動き推定方法。
  38. 前記超音波信号は、平面波信号または集束信号を含むことを特徴とする請求項３３乃至３７のいずれか一項に記載のパーティクル動き推定方法。
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