JP7828222B2 - 超音波診断装置及びビーム形成方法 - Google Patents

Description

本開示は、超音波診断装置及びビーム形成方法に関し、特に、送信ビームの形成に関する。

血流の観測は、循環器疾患の診断やその治療に役立つ。そのような背景から、医療の分野において、超音波診断装置が活用されている。

超音波診断装置により血流を観測する手法として、カラードプラ法が知られている。カラードプラ法は、運動する音響散乱体（主に赤血球）で超音波が反射する際に生じるドプラ効果を利用して音響散乱体の運動を計測する方法である。典型的には、カラードプラ法により、生体内の二次元データ取込領域から得られたフレームデータに基づいて速度分布が演算される。近時、生体内の三次元データ取込領域から得られたボリュームデータに対してカラードプラ法を適用する三次元カラードプラが普及しつつある。

カラードプラ法を実施する場合においては、一定値以上のデータ取得レート（フレームレート又はボリュームレート）を確保する必要がある。例えば、三次元カラードプラにおいて、ボリュームレートが５～６Ｈｚ等の低い値になると、血流の時間的変化を正確に観測できなくなる。１フレームデータ又は１ボリュームデータを取得する際に形成する送信ビームの個数を減らせば、すなわち、送信ビーム密度を低減させれば、フレームレート又はボリュームレートを向上できるが、その場合には、カラードプラ画像の画質が低下してしまう。

パラレル受信法は、１つの送信ビームに対して、空間的に並んだ複数の受信ビームを同時に形成する方法である。すなわち、１回の送受信で受信ビームセットを取得する方法である。パラレル受信法を用いることにより、フレームレート又はボリュームレートの制約により送信ビーム密度を上げられない状況下でも、受信ビーム密度を増加させ得る。

パラレル受信法を用いてカラードプラ画像等の超音波画像を形成する場合、ブロック状アーチファクトが発生し易い。送信ビームの中心軸（送信中心軸）からのビーム走査方向の距離に応じて音圧が低下するので、個々の受信ビームセット内において受信ビーム間での音圧差が生じ易くなり、また、隣接する２つの受信ビームセット間において音圧差が生じ易くなる。それらを原因として、上記のブロック状アーチファクトが生じる。特に、送信ビーム密度が低減されている状況下において、送信ビームにおけるビーム走査方向の広がり（半値幅）が狭く、受信ビームセットにおいて低音圧部分（例えば、半値幅の外側に位置する部分）が生じる場合に、ブロック状アーチファクトが顕著に生じる。

ブロック状アーチファクトを抑制する方法として、ユーザーが指定した関心領域（ＲＯＩ）よりも浅い位置に焦点（単一焦点）を有する送信ビームを形成する方法が挙げられる。そのような送信ビームは近焦点ワイドビームと言い得る。近焦点ワイドビームは、焦点よりも奥側にある拡散部分を有する。その拡散部分が関心領域を通過する。拡散部分は比較的に大きな半値幅を有するので、パラレル受信を実行した場合においてブロック状のアーチファクトが生じ難くなる。

一方、送信ビームの形成に当たっては、生体安全性の観点から、メカニカルインデックス（ＭＩ）条件及びサーマルインデックス（ＴＩ）条件を満たす必要がある。すなわち、ＭＩ条件及びＴＩ条件が満たされるように、生体内に送り込む送信パワーを制限する必要がある。近焦点ワイドビームを形成する場合、それが有する拡散部分内の音圧が不足し易い。拡散部分内の音圧を上げるためには、送信パワーを上げる必要があるが、そのようにすると、焦点に集中する音響エネルギーが増大し、ＭＩ条件及びＴＩ条件を満たさなくなってしまう。単一焦点を有する近焦点ワイドビームを用いる場合、それが有する拡散部分内の音圧を上げることが困難である。

特許文献１には、送信ビームを形成する技術が開示されている。その技術では、２つの遅延時間カーブが重み付け加算されている。特許文献１には、生体内において複数の送信ビームを合成する技術は開示されていない。

特許文献２の図６には、振動素子アレイ上に２つの送信開口を設定すると共に、フォーカスエリア（ＦＡ）の近位端及び遠位端に２つの送信焦点を設定した上で、２つの送信ビームを同時に形成することが示されている。特許文献２には、関心領域よりも浅い位置に送信焦点を設定すること、及び、送信ビームが有する拡散部分を活用することは記載されていない。

特開２００３－１７５０３８号公報 特開２０１５－１９２７０９号公報

本開示の目的は、関心領域内において適度な広がりを有する送信ビームを形成することにある。あるいは、本開示の目的は、生体内での過度な音響エネルギー集中を避けつつ関心領域内において良好な音圧分布を得ることにある。

本開示に係る超音波診断装置は、振動素子アレイと、前記振動素子アレイの動作を制御する制御部と、を含み、前記振動素子アレイの動作の制御により、送信中心軸上において、末広がり形態を有する二次元又は三次元の血流観測領域である関心領域よりも浅い複数の位置に複数の送信焦点が形成されるように、前記送信中心軸に沿って複数の送信ビームが同時に形成され、前記複数の送信ビームの同時形成により生体内において複合送信ビームが生じ、前記複合送信ビームの生成後にパラレル受信法に従って複数の受信ビームからなる受信ビームセットが形成され、前記複合送信ビームの生成及び前記受信ビームセットの形成からなる送受信が方位ごとにｎ回繰り返され（但しｎは２以上の整数）、これにより得られる方位ごとのｎ個の受信ビームデータセットに基づいて前記関心領域内の血流を表す血流画像が形成される、ことを特徴とする。

本開示に係るビーム形成方法は、生体内に、末広がり形態を有する二次元又は三次元の血流観測領域である関心領域を設定する工程と、送信中心軸上において前記関心領域よりも浅い複数の位置に複数の送信焦点が形成されるように、前記送信中心軸に沿う前記複数の送信ビームを形成するための送信条件を設定する工程と、前記送信条件に従って前記複数の送信ビームを同時に形成することにより、生体内において複合送信ビームを生じさせる工程と、記複合送信ビームの生成後にパラレル受信法に従って複数の受信ビームからなる受信ビームセットを形成する工程と、を含み、前記複合送信ビームの生成及び前記受信ビームセットの形成からなる送受信が方位ごとにｎ回繰り返され（但しｎは２以上の整数）、これにより得られる方位ごとのｎ個の受信ビームデータセットに基づいて前記関心領域内の血流を表す血流画像が形成される、ことを特徴とする。

本開示によれば、関心領域内において適度な広がりを有する送信ビームを形成できる。あるいは、本開示によれば、生体内での過度な音響エネルギー集中を避けつつ関心領域内において良好な音圧分布を得られる。

実施形態に係る超音波診断装置を示すブロック図である。 ＣＦＭモードにおける送受信動作を示す図である。 単焦点送信ビーム及びその音圧分布を示す図である。 実施形態に係る複合送信ビームの第１例を示す図である。 第１比較例を示す図である。 第２比較例を示す図である。 第３比較例を示す図である。 実施形態に係る複合送信ビームの第２例を示す図である。 複数の焦点深さ組み合わせを示す図である。 第１表示例を示す図である。 第２表示例を示す図である。 動作例を示すフローチャートである。 実施形態に係る複合送信ビームの第３例を示す図である。 複合送信ビームの二次元走査を示す図である。 送信開口パターンの第１例を示す図である。 送信開口パターンの第２例を示す図である。 送信開口パターンの第３例を示す図である。 複合送信ビーム設計方法を示すフローチャートである。 目標条件を示す図である。 複数の送信条件を示す図である。 複数の送信条件の評価結果を示す図である。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。

（１）実施形態の概要
実施形態に係る超音波診断装置は、振動素子アレイと、振動素子アレイの動作を制御する制御部と、を有する。振動素子アレイの動作の制御により、送信中心軸上において関心領域よりも浅い複数の位置に複数の送信焦点が形成されるように、送信中心軸に沿って複数の送信ビームが同時に形成される。複数の送信ビームの同時形成により生体内において複合送信ビームが生じる。

上記構成によれば、１回の送信で複数の送信焦点が形成されるので、音響エネルギーが生体内の１か所に集中してしまうことを回避できる。これにより、送信パワーを高めることが可能となり、結果として拡散部分内の音圧を上げることができる。また、関心領域内において複合送信ビームのビーム幅を広げることができ、同時に、関心領域内において良好な音圧分布を得られる。よって、パラレル受信を実行する場合において、ブロック状のアーチファクトが生じ難くなる。上記構成によれば、複数の送信ビームの形成条件の個別的な変更により、複合送信ビームの形態を比較的に容易に変更できるという利点も得られる。

複数の送信焦点の深さが固定的に定められてもよいが、関心領域の深さ（特にその上辺又は上面の深さ）に基づいて複数の焦点の深さが適応的に定められてもよい。

実施形態において、複合送信ビームにおいて複数の焦点よりも深い部分が拡散部分である。拡散部分が関心領域を通過している。拡散部分は、二次元又は三次元の末広がり形態を有する。

実施形態において、制御部は、振動素子アレイ上に複数の送信開口を設定する。複数の送信開口により複数の送信ビームが同時に形成される。実施形態において、複数の送信開口は、内側送信開口と、内側送信開口の外側に設定された外側送信開口と、を含む。

実施形態において、複数の送信ビームは、内側送信開口により形成される第１送信ビームと、外側送信開口により形成される第２送信ビームと、を含む。複数の送信焦点は、第１送信ビームが有する第１送信焦点と、第２送信ビームが有する第２送信焦点と、を含む。第１送信焦点は近焦点であり、第２送信焦点は近焦点よりも深い位置に生じる遠焦点である。あるいは、第１送信焦点は遠焦点であり、第２送信焦点は遠焦点よりも浅い位置に生じる近焦点である。

内側送信開口により形成される第１送信焦点を近焦点とし、外側送信開口により形成される第２送信焦点を遠焦点とすることにより、適度な広がりを有する拡散部分を形成できる。一方、内側送信開口により形成される第１送信焦点を遠焦点とし、外側送信開口により形成される第２送信焦点を近焦点とすることにより、大きな広がりを有する拡散部分を形成できる。

第１送信ビームの形成条件及び第２送信ビームの形成条件を調整することにより、特に、第１送信焦点の位置及び第２送信焦点の位置を調整することにより、拡散部分の音圧分布やビーム幅を自在に操作し得る。各観測点に到達する送信波の位相の乱れを抑制するためには、第１送信焦点及び第２送信焦点の間隔を過度に大きくしない方がよい。

実施形態において、関心領域は三次元関心領域である。振動素子アレイは二次元振動素子アレイである。内側送信開口は二次元送信開口である。外側送信開口は内側送信開口を取り囲む二次元送信開口である。各送信ビームは三次元送信ビームである。複合送信ビームは三次元複合送信ビームである。

上記構成によれば、複合送信ビームにおける拡散部分のビーム幅（具体的には、第１電子走査方向の半値幅及び第２電子走査方向の半値幅）を増大できるので、パラレル受信を実施した場合において、上述したブロック状のアーチファクトが生じ難い。三次元送信ビームは、第１電子走査方向及び第２電子走査方向の両方向において電子フォーカス技術を適用することにより形成される送信ビームである。なお、半値幅は、通常、音圧分布においてピークからその両側に－６ｄＢ下がった２点の間の幅として定義される。

実施形態において、制御部は、複数の複合送信ビーム形成条件の中から選択された特定の複合送信ビーム形成条件に従って、複数の送信ビームの形成を制御する。特定の複合送信ビーム形成条件の切り替えにより、関心領域において複合送信ビームにおける音圧分布が変化する。音圧分布の変化には、複合送信ビームのビーム幅の変化が含まれる。例えば、関心領域の深さ、送信ビーム密度等に応じて、特定の複合ビーム形成条件が自動的に又はマニュアルで選択される。

実施形態において、各複合送信ビーム形成条件は、複数の送信焦点深さからなる深さ組み合わせを有する。複数の送信ビーム形成条件が有する複数の深さ組み合わせは互いに異なる。

実施形態において、振動素子アレイは、単焦点送信ビーム及び複合送信ビームを非同時に形成する。単焦点送信ビームは、組織構造情報を取得するための送信ビームである。複合送信ビームは、組織運動情報を取得するための送信ビームである。複合送信ビームの形成後に組織運動情報を取得するために複数の受信ビームが同時に形成される。この構成によれば、二種類の送信ビームを使い分けつつ、組織構造情報及び組織運動情報を取得できる。

実施形態において、制御部は、単焦点送信ビームが有する送信焦点の深さ、及び、複合送信ビームが有する複数の送信焦点の深さ、を個別的に設定する。実施形態に係る超音波診断装置は、単焦点送信ビームが有する送信焦点の深さ、及び、複合送信ビームが有する複数の送信焦点の深さ、をユーザーが設定するための画像を生成する生成部を含む。後に説明する表示処理部が生成部に相当する。

実施形態に係るビーム形成方法は、関心領域設定工程、送信条件設定工程、送信工程、及び、受信工程を有する。関心領域設定工程では、生体内に関心領域が設定される。送信条件設定工程では、送信中心軸上において関心領域よりも浅い複数の位置に複数の送信焦点が形成されるように、送信中心軸に沿う複数の送信ビームを形成するための送信条件が設定される。送信工程では、送信条件に従って複数の送信ビームが同時に形成される。これにより生体内において複合送信ビームが生じる。受信工程では、複合送信ビームの形成後に複数の受信ビームが同時に形成される。

上記方法によれば、生体内において１点に音響エネルギーが集中することを回避しながら、関心領域内において良好な音圧分布を生じさせることができ、これにより、関心領域を表す画像の画質を高められる。

（２）実施形態の詳細
図１には、実施形態に係る超音波診断装置が示されている。この超音波診断装置は、医療機関において超音波検査を行うための医用装置である。

プローブ１０は、直線状又は曲線状に配列された複数の振動素子からなる振動素子アレイ１２を有する。プローブ１０の送受波面が生体１４の表面に当接され、その状態において生体１４内へ超音波が送信され、また、生体１４内で生じた反射波が受信される。

具体的には、振動素子アレイ１２により超音波ビームが形成され、その超音波ビームを電子走査することにより、走査面が形成される。図１において、ｒ方向は深さ方向であり、θ方向は電子走査方向である。電子走査方式として、電子セクタ走査方式、電子リニア走査方式、等が知られている。

実施形態に係る超音波診断装置は、カラーフローマッピング（ＣＦＭ）モードを有する。ＣＦＭモードはカラードプラモードとも言われる。ＣＦＭモードでは、組織構造を観測するための第１ビーム走査面、及び、血流情報を観測するための第２ビーム走査面が形成される。図１においては、符号１６は第２ビーム走査面を示している。例えば、所定の時分割シーケンスに従って、第１ビーム走査面を形成するための複数の送受信及び第２ビーム走査面を形成するための複数の送受信が実施される。

第１ビーム走査面の形成に際しては、方位ごとに、送信ビーム及び受信ビームが順次形成される。実際には、パラレル受信法に従って、１つの送信ビーム当たり複数の受信ビーム（受信ビームセット）が同時に形成される。その送信ビームは、従来同様、単一の送信焦点を有する送信ビームである。

一方、第２走査面１６の形成に際しては、方位ごとに、複合送信ビーム２２が形成され、その後、パラレル受信法に従って受信ビームセットが形成される。実際には、近焦点Ｆａを有する送信ビーム及び遠焦点Ｆｂを有する送信ビームを同時に形成することにより、生体１４内において第１送信ビーム及び第２送信ビームが音響的に合成され、これにより複合送信ビーム２２が生じる。

後に詳述するように、近焦点Ｆａ及び遠焦点Ｆｂは、いずれも、送信中心軸２０上において、関心領域（ＲＯＩ）１８の手前側（プローブ１０側）に設定される。複合送信ビーム２２における拡散部分が関心領域１８を通過する。関心領域１８は、検査者であるユーザー（医師、検査技師等）により設定された血流観測領域である。

関心領域１８は、図示の例において、扇状又は台形状の二次元領域である。通常、関心領域１８の電子走査方向の幅内において、血流情報観測用の送信ビームつまり複合送信ビーム２２が電子走査され、また、その幅内において血流情報観測用の受信ビームアレイが形成される。

三次元カラードプラを実施する場合、二次元振動素子アレイを有するプローブが用いられる。二次元振動素子アレイは、第１方向及び第２方向に配列された複数の振動素子により構成される。二次元振動素子アレイにより、上記同様に、２つの送信ビームが同時形成され、生体内において複合送信ビームが生じる。複合送信ビームが第１電子走査方向及び第２電子走査方向に走査される。プローブ内に二次元振動素子アレイと共にサブビームフォーミング用の電子回路が設けられてもよい。その場合、その電子回路が以下に説明する送信部２４として機能してもよい。

送信部２４は、送信時において、振動素子アレイ１２に対して複数の送信信号を並列的に供給する電子回路であり、それは送信ビームフォーマーとして機能する。受信部２６は、受信時において、振動素子アレイ１２から並列的に出力される複数の受信信号に対して整相加算を適用して受信ビームを形成する電子回路であり、それは受信ビームフォーマーとして機能する。受信部２６においては、パラレル受信法に従って複数の受信ビームデータが並列的に生成される。受信部２６には、複数のアンプ、複数のＡ／Ｄ変換器、メモリ、加算器、等が含まれる。

第１走査面の形成により得られた複数の受信ビームデータが組織画像形成部２８へ送られる。第２走査面１６の形成により得られた複数の受信ビームデータが血流画像形成部３０へ送られる。

組織画像形成部２８は、第１走査面の形成により得られた複数の受信ビームデータに基づいて、組織構造を表す断層画像（Ｂモード断層画像）を形成する。組織画像形成部２８は、ビームデータ処理部、デジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ）等を有する。組織画像形成部２８において三次元組織画像が生成されてもよい。その場合、組織画像形成部２８に対して、生体内の三次元データ取込領域から取得された複数の受信ビームデータ（第１のボリュームデータ）が供給される。

血流画像形成部３０は、第２走査面１６の形成により得られた複数の受信ビームデータに基づいて、血流の運動を表す血流画像（カラードプラ画像）を形成する。血流画像は、例えば、速度分布を表す画像であり、あるいは、パワー分布を表す画像である。速度分布及び速度分散分布を表す画像が形成されてもよい。血流画像に代えて軟組織運動を表す画像が形成されてもよい。

血流画像形成部３０は、クラッタフィルタ、自己相関器、速度演算器、ＤＳＣ、等を有する。血流画像形成部３０において三次元血流画像が生成されてもよい。その場合、血流画像形成部３０に対して、生体内の三次元データ取込領域から取得された複数の受信ビームデータ（第２のボリュームデータ）が供給される。

表示処理部３２は、画像生成機能、カラー演算機能、画像合成機能、等を有する。表示処理部３２は、ＣＦＭモードにおいて、組織画像と血流画像とを合成してＣＦＭ画像を生成する。一般に、組織画像は白黒画像であり、血流画像はカラー画像である。表示処理部３２は、複合ビーム形成条件を選択するための画像を生成する生成部、及び、後述するグラフィックを生成する生成部、として機能する。

表示器３３には、超音波画像が表示される。ＣＦＭモードにおいては、表示器３３にＣＦＭ画像が表示される。表示器３３は、有機ＥＬ表示デバイス、ＬＣＤ等により構成される。三次元組織画像及び三次元血流画像に基づいて生成された三次元ＣＦＭ画像が表示器３３に表示されてもよい。

制御部３４は、図１に示されている各要素の動作を制御するものである。制御部３４は送受信制御機能を備える。図１においては、その機能が送受信制御部３６として表現されている。送受信制御部３６は、送信部２４及び受信部２６の制御を通じて、つまり振動素子アレイ１２の動作の制御を通じて、送信ビーム及び受信ビームの形成を制御する。

実施形態においては、ＣＦＭモードにおいて、送受信制御部３６の制御により、血流情報を取得する際に、振動素子アレイ１２に対して互いに独立した２つの送信開口が設定され、それらを用いて第１送信ビーム及び第２送信ビームが同時に形成される。これにより、生体１４内において複合送信ビームが生成される。組織画像を形成する際に複合送信ビームが形成されてもよい。

制御部３４は、プログラムを実行するプロセッサにより構成される。プロセッサは例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成される。制御部３４等を含む情報処理部４０が単一のプロセッサ又は複数のプロセッサにより構成されてもよい。なお、プロセッサとして、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit ）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等が知られている。

制御部３４には、操作パネル３８が接続されている。操作パネル３８は、複数のスイッチ、複数のつまみ、トラックボール、キーボード等を有する。実施形態においては、操作パネル３８を用いて、ユーザーにより、関心領域が設定され、また、複合ビーム形成条件が設定又は選択される。

図２には、ＣＦＭモードにおける送受信動作が示されている。第１走査面４２は、方位ごとに送受信を繰り返すことにより形成される。具体的には、方位ごとに、送信ビーム４４が形成され、続いて、パラレル受信が実行される。第１走査面４２から得られたフレームデータに基づいて、組織画像（Ｂモード断層画像）４２Ａが形成される。

第２走査面４６も、方位ごとに送受信を繰り返すことにより形成される。但し、方位ごとにｎ回の送受信が繰り返し実行される。ｎは２以上の整数であり、例えば４～１６である。本願明細書に記載した各数値はいずれも例示である。実施形態においては、血流情報を取得するための各送受信において、複合送信ビーム４７が形成され、続いて、パラレル受信が実施される。

実際には、ユーザーにより設定された関心領域４８の幅内において方位ごとに送受信が繰り返される。関心領域４８は、扇状又は台形状の領域であり、関心領域４８の上辺は深さｒ１にあり、その下辺は深さｒ２にある。電子走査方向において関心領域４８はθ１からθ２までの幅を有する。関心領域４８は、血流観測エリア又は血流画像表示エリアに相当する。第２走査面４６から得られたフレームデータ（具体的にはドプラ情報）に基づいて血流画像４６Ａが形成される。

組織画像４２Ａ上に血流画像４６Ａを重畳することにより、ＣＦＭ画像５０が生成される。符号４８Ａは関心領域を示している。ＣＦＭ画像５０は、例えば、心臓の動き及び心臓内部の血流の動きを表すリアルタイム動画像である。

図３には、組織画像形成用の送信ビーム５３が示されている。ｘ方向は素子配列方向である。図示の例では、振動素子アレイ１２それ全体に送受信開口５１が設定されている。送受信開口５１を用いて、送信ビーム５３が形成され、また受信ビームセット５６が形成される。

送信ビーム５３は、単一の焦点Ｆを有している。その焦点Ｆは、図示の例において、関心領域５４の内部に位置している。関心領域５４の上端は深さｚａに位置しており、関心領域５４の下端は深さｚｂに位置している。それらの間が深さ範囲Ｄである。

なお、図３において、送信ビーム５３は、模式的にまた誇張して表現されている。このことは、後に説明する図４，８，１３においても同様である。また、図３において、関心領域５４は模式的に参考的に表現されており、特に、その横幅の表現は正確性を欠いている。このことは、後に説明する図４，８，１３においても同様である。

図３には、送信ビーム５３における複数の深さ位置ｚ１～ｚ４での音圧分布Ａ１～Ａ４が示されている。各音圧分布Ａ１～Ａ４において、横軸は空間軸としてのｘ軸であり、縦軸は音圧軸（パワー軸）である。複数の音圧分布Ａ１～Ａ４においては、複数の半値幅Ｂ１～Ｂ４が示されている。半値幅は、音圧分布において、ピークからその両側に－６ｄＢ下がった２つの地点の間の距離である。

送信ビーム５３の形成後、パラレル受信法に従って、複数の受信ビーム５６－１～５６－４からなる受信ビームセット５６が形成される。例えば、受信ビームセット５６は、１０本又はそれ以上の本数の受信ビームにより構成されるが、図３においては、受信ビームセット５６が少数の受信ビーム５６－１～５６－４により簡略的に表現されている。このことは、後に説明する図４及び図８においても同様である。

組織画像を形成する場合、深さ方向の全体にわたって画質を高める必要がある。また、ブロック状のアーチファクトがあまり問題にならない。このため、単一の送信焦点Ｆを有する送信ビーム５３が利用されている。

図４には、実施形態に係る複合ビームの第１例が示されている。振動素子アレイ１２に対して、内側送信開口５８が設定され、また、外側送信開口６０Ａ，６０Ｂが設定されている。図示の例では、内側送信開口５８は、振動素子アレイ１２の中央部分に設定されており、その両側に外側送信開口６０Ａ，６０Ｂが設定されている。なお、受信時においては、振動素子アレイ１２の全体に対して受信開口５２が設定される。

内側送信開口５８を用いて第１送信ビーム６２が形成され、それと同時に、外側送信開口６０Ａ，６０Ｂを用いて第２送信ビーム６４が形成される。第１送信ビーム６２は、送信中心軸上において、関心領域５４の手前側（振動素子アレイ１２側）に位置する第１送信焦点Ｆ１を有する。第２送信ビーム６４は、送信中心軸上において、関心領域５４の手前側に位置する第２送信焦点Ｆ２を有する。第１送信焦点Ｆ１は近焦点であり、第２送信焦点Ｆ２は第１送信焦点Ｆ１よりも深い位置にある遠焦点である。

なお、走査面内の各観測点に到達する複数の送信波面の位相ずれを抑制する観点から、第１送信焦点Ｆａと第２送信焦点Ｆｂの間隔として比較的に小さな間隔が設定される。例えば、その間隔は３～１０ｍｍの範囲内である。その範囲の下限は、音響エネルギー集中を回避する観点から定められる。

第１送信ビーム６２は、第１送信焦点Ｆ１の手前側に存在する集束部分６２Ａ、及び、第１送信焦点Ｆ１の奥側に存在する拡散部分６２Ｂを有する。同様に、第２送信ビーム６４は、第２送信焦点Ｆ２の手前側に存在する集束部分６４Ａ、及び、第２送信焦点Ｆ２の奥側に存在する拡散部分６４Ｂを有する。

第１送信ビーム６２と第２送信ビーム６４の同時形成により、生体内において、複合送信ビーム６６が生じる。複合送信ビーム６６において、２つの送信焦点Ｆ１，Ｆ２付近はくびれ部である。複合送信ビーム６６は、２つの送信焦点Ｆ１，Ｆ２の手前側に存在する集束部分６６Ａ、及び、２つの送信焦点Ｆ１，Ｆ２の奥側に存在する拡散部分６６Ｂを有する。拡散部分６６Ｂは、各深さにおいて電子走査方向に広がっている。換言すれば、各深さにおいて、半値幅が適度に増大されている。そのような拡散部分６６Ｂが関心領域５４を通過している。

複合送信ビーム６６の形成後、パラレル受信法に従って、受信ビームセット６９が形成される。実施形態によれば、関心領域５４に対する拡散部分８２Ｂの電子走査が実現されている。

送信ビーム密度が低い場合、送信ビーム間隔が広がるため、受信ビームセットの電子走査方向の幅を広げる必要がある。これに対し、実施形態によれば、関心領域５４内を拡散部分６６Ｂが通過しているため、関心領域５４内において広い範囲にわたって音圧分布がある程度均一化されている。よって、関心領域５４内における受信ビームセット６９内において、低音圧部分が生じることが防止されている。これにより、血流画像において上述したブロック状のアーチファクトを効果的に抑制できる。

開口パターンの調整、２つの送信焦点Ｆ１，Ｆ２の深さの調整等により、拡散部分６６Ｂの形状及びそれが有する音圧分布を自在に操作し得る。関心領域の深さや範囲に応じて、適切な拡散部分６６Ｂが形成されるように、複合送信ビーム形成条件が最適化され又は選択される。

図５には第１比較例が示されている。第１比較例は、単焦点ワイドビーム６８を用いるものである。第１比較例において、拡散部分の音圧を上げるために、音響パワーを高めると、送信焦点Ｆにおいて音響エネルギーが過度に集中してしまう。図６には、第２比較例が示されている。第２比較例は、平面波７０の送信を行うものである。図７には、第３比較例が示されている。第３比較例は、仮想送信焦点Ｆを基点として拡散波７２の送信を行うものである。第２比較例及び第３比較例においては、半値幅が広くなり過ぎてしまい、血流像がぼけてしまうという問題を指摘できる。

実施形態に係る複合送信ビームによれば、１点へのエネルギー集中を避けつつ生体内に投入する音響パワーを増大でき、つまり拡散部分における平均音圧を高められる。しかも、拡散部分において半値幅を適度に広げることが可能である。

図８には、実施形態に係る複合送信ビームの第２例が示されている。振動素子アレイ１２に対して、内側送信開口７４が設定され、また、その両側に外側送信開口７６Ａ，７６Ｂが設定されている。なお、受信時においては、振動素子アレイ１２の全体に対して受信開口５２が設定される。

内側送信開口７４を用いて第１送信ビーム７８が形成され、それと同時に、外側送信開口７６Ａ，７６Ｂを用いて第２送信ビーム８０が形成される。第１送信ビーム７８は、送信中心軸上において、関心領域５４の手前側に位置する第１送信焦点Ｆ１を有する。第２送信ビーム８０は、送信中心軸上において、関心領域５４の手前側に位置する第２送信焦点Ｆ２を有する。第１例とは異なり、第１送信焦点Ｆ１は遠焦点であり、第２送信焦点Ｆ２は第１送信焦点Ｆ１よりも浅い位置にある近焦点である。

第１送信ビーム７８は、第１送信焦点Ｆ１の手前側に存在する集束部分７８Ａ、及び、第１送信焦点Ｆ１の奥側に存在する拡散部分７８Ｂを有する。同様に、第２送信ビーム８０は、第２送信焦点Ｆ２の手前側に存在する集束部分８０Ａ、及び、第２送信焦点Ｆ２の奥側に存在する拡散部分８０Ｂを有する。

第１送信ビーム７８と第２送信ビーム８０の同時形成により、生体内において、複合送信ビーム８２が生じる。複合送信ビーム８２は、２つの送信焦点Ｆ１，Ｆ２の手前側に存在する集束部分８２Ａ、及び、２つの送信焦点Ｆ１，Ｆ２の奥側に存在する拡散部分８２Ｂを有する。集束部分８２Ａは、２つの集束部分７８Ａ，８０Ａを合成したものに相当する。拡散部分８２Ｂは、２つの拡散部分７８Ｂ，８０Ｂを合成したものに相当する。拡散部分８２Ｂは、各深さにおいて電子走査方向に広がっている。換言すれば、各深さにおいて、半値幅が増大されている。そのような拡散部分８２Ｂが関心領域５４を通過している。複合送信ビーム８２の形成後、パラレル受信法に従って、受信ビームセット６９が形成される。

第２例においても、関心領域５４内における受信ビームセット６９内において低音圧部分が生じることが防止されている。これにより、上述したブロック状のアーチファクトの発生を効果的に防止又は低減できる。この第２例においても、開口パターンの調整、２つの送信焦点Ｆ１，Ｆ２の深さの調整等により、拡散部分６６Ｂの形状及びその音圧分布を操作し得る。

図９には、複数の焦点深さ組み合せを管理するためのテーブル８４が示されている。各焦点深さ組み合わせは、近焦点深さ及び遠焦点深さにより定義され、また、開口条件により定義される。例えば、テーブル８４の内容又は複数の焦点深さ組み合わせを示すリストがユーザーに提示される。ユーザーによって特定の焦点深さ組み合わせが選択される。制御部は、選択された焦点深さ組み合わせに適合する複合送信ビーム形成条件を送信部に対して設定する。複合ビーム形成条件には、送信開口条件、遅延条件、送信電圧条件、重み付け条件、等が含まれる。ＣＦＭモードの実行中において、複合送信ビーム形成条件が変更された場合、特に、焦点深さ組み合わせが変更された場合、複合送信ビームにおける拡散部分が有する音圧分布が変化し、特に、半値幅が変化する。検査目的、被検者等に応じて、複合送信ビーム形成条件が選択される。

図１０には、第１表示例が示されている。表示画像８６には、ＣＦＭ画像８８が含まれる。ＣＦＭ画像８８は、組織画像９０及び血流画像９２により構成される。符号９４は関心領域マーカーを示している。ＣＦＭ画像８８と共に表示されたグラフィック９６は、深さ軸９８及び複数の図形１００～１０４を有する。

図形１００及び図形１０２は、血流画像規制用の複合送信ビームが有する近焦点及び遠焦点の深さを示す２つのマーカーである。図形１０４は、組織画像形成用の送信ビームが有する送信焦点の深さを示すマーカーである。グラフィック９６によれば、複数の送信焦点の深さ関係を直感的に理解することが可能となる。図形１００～１０４の位置をスライド可能とし、各送信焦点の深さがユーザーにより変更されてもよい。各図形１００～１０４は、いずれも三角形であるが、各図形１００～１０４として、他の形態を採用してもよい。

図１１には第２表示例が示されている。図１１において、図１０に示した要素と同様の要素には同一の符号を付しその説明を省略する。グラフィック１０６は、深さ軸１０８、図形１１０及び図形１０４を有する。図形１１０の上端１１０ａは、近焦点の深さを示している。図形１１０の下端１１０ｂは、遠焦点の深さを示している。図形１１０は長方形であるが、その図形１１０として、他の形態を採用してもよい。

図１２には、ＣＦＭモードにおける動作例がフローチャートとして示されている。Ｓ１０では、例えば、組織画像上において、ユーザーにより関心領域が設定される。Ｓ１１では、複数の複合送信ビーム形成条件を表すリストが表示され、その中からユーザーにより選択された特定の複合送信ビーム形成条件が受け付けられる。

Ｓ１４では、特定の複合送信ビーム形成条件に従って、実際の送信条件が送信部に設定され、また、実際の受信条件が受信部に設定される。Ｓ１６において、ＣＦＭモードに従う送受信が開始される。Ｓ１８において、ユーザーの入力に基づいて、又は自動的な判定に基づいて、複合送信ビーム形成条件の変更が判断された場合、Ｓ１１以降の各工程が再び実行される。所望の画質が得られるまで、つまり所望の半値幅及び音圧分布が得られるまで、複合送信ビーム形成条件が切り替えられてもよい。Ｓ２０では、ＣＦＭモードの実行を継続させるか否かが判断される。

図１３には、実施形態に係る複合送信ビームの第３例が示されている。二次元振動素子アレイ１１２は、ｘ方向及びｙ方向に配列された複数の振動素子により構成される。二次元振動素子アレイ１１２上には、内側送信開口１１４及び外側送信開口１１６が設定される。具体的には、二次元振動素子アレイ１１２の中央部に内側送信開口１１４が設定されており、それを取り囲むように外側送信開口１１６が設定されている。受信時においては、二次元振動素子アレイ１１２の全体に対して受信開口が設定される。

内側送信開口１１４を用いて第１送信ビーム１１８が形成され、それと同時に、外側送信開口１１６を用いて第２送信ビーム１２０が形成される。第１送信ビーム１１８は、送信中心軸上において、関心領域１２２の手前側に位置する第１送信焦点Ｆ１を有する。第２送信ビーム１２０は、送信中心軸上において、関心領域１２２の手前側に位置する第２送信焦点Ｆ２を有する。第１送信焦点Ｆ１は近焦点であり、第２送信焦点Ｆ２は遠焦点である。それらの関係を入れ替えてもよい。

第１送信ビーム７８は、θ方向（第１電子走査方向）及びφ方向（第２電子走査方向）に対して電子フォーカス技術を適用することにより形成される三次元送信ビームである。同様に、第２送信ビーム８０も、θ方向及びφ方向に対して電子フォーカス技術を適用することにより形成される三次元送信ビームである。関心領域１２２は、深さ方向、θ方向及びφ方向に広がる三次元関心領域である。それは円錐状又は角錐状の形態を有する。そのような形態に代えて、円筒状又は角柱状の形態を採用してもよい。

第１送信ビーム１１８は、第１送信焦点Ｆ１の手前側に存在する集束部分、及び、第１送信焦点Ｆ１の奥側に存在する拡散部分を有する。同様に、第２送信ビーム１２０は、第２送信焦点Ｆ２の手前側に存在する集束部分、及び、第２送信焦点Ｆ２の奥側に存在する拡散部分を有する。

第１送信ビーム１１８と第２送信ビーム１２０の同時形成により、生体内において、複合送信ビーム１２４が生じる。複合送信ビーム１２４は三次元送信ビームである。複合送信ビーム１２４は、２つの送信焦点Ｆ１，Ｆ２の手前側に存在する集束部分、及び、２つの送信焦点Ｆ１，Ｆ２の奥側に存在する拡散部分を有する。拡散部分は、各深さにおいてθ方向及びφ方向に広がっている。そのような拡散部分が関心領域１２２を通過している。複合送信ビーム１２４の形成後、パラレル受信法に従って、θ方向及びφ方向に整列した複数の受信ビームからなる受信ビームセットが形成される。

第３例においても、関心領域１２２内において広い範囲にわたって音圧分布がある程度均一化される。よって、受信ビームセット内において低音圧部分が生じることを効果的に防止できる。

図１４には、三次元カラードプラを実施する場合における送信シーケンスが例示されている。横軸はθ方向を示しており、縦軸はφ方向を示している。各図形は、送信ビームアドレスつまり送信中心軸方位を示している。Ｔ１からＴ３６は送信順番を示している。血流観測においては、ボリュームレートを例えば１５～２０Ｈｚ以上とすべきである。そのためには、θ方向及びφ方向に並ぶ送信ビーム数を少なくする必要があり、例えば、数本程度にする必要がある。三次元カラードプラを実施する場合、どうしても送信ビーム密度がかなり小さくなる。このため、パラレル受信法によって１回の送受信ごとに得られる受信ビームの個数を増大させる必要がある。

上記の第３例によれば、拡散部分が２つの電子走査方向に広がっており、また、拡散部分において良好な音圧分布を生じさせることができるので、受信ビームセットを空間的に広げてもその中に低音圧部分が生じることを防止又は軽減できる。よって、ブロック状のアーチファクトが生じ難くなる。

図１５には、二次元振動素子アレイ１１２に対して設定される送信開口パターンの第１例が示されている。内側送信開口１１４Ａは円形に近く、内側送信開口１１４Ａの周囲に外側送信開口１１６Ａが設定されている。

図１６には、送信開口パターンの第２例が示されている。内側送信開口１１４Ｂは楕円に近く、内側送信開口１１４Ｂの周囲に外側送信開口１１６Ｂが設定されている。

図１７には、送信開口パターンの第３例が示されている。内側送信開口１１４Ｃは矩形であり、内側送信開口１１４Ｃの周囲に外側送信開口１１６Ｃが設定されている。第１例から第３例において、外側送信開口の外縁形状を円形又は楕円形としてもよい。３つ以上の送信開口を設定し、３つ以上の送信ビームが同時に形成されてもよい。

次に、拡散部分において所望の半値幅及び所望の音圧分布を実現するための複合送信ビーム設計方法について説明する。

図１８には、複合送信ビーム設計方法の一例がフローチャートとして示されている。Ｓ３０では、前提条件及び目標条件が特定される。前提条件には、関心領域の位置及びサイズが含まれ、あるいは、それらの変化範囲が含まれる。前提条件には、更に、送信周波数、送信ビーム密度、送信パルスを構成する波数、パラレル受信条件、プローブタイプ（振動素子アレイのタイプ）、ＭＩ条件、ＴＩ条件、等が含まれる。目標条件には、拡散部分についての目標半値幅及び目標音圧分布が含まれる。

Ｓ３２では、上記の前提条件の下で、外側送信開口により形成される第２送信ビームの形成条件が仮設定される。複合送信ビームにおける拡散部分の外形は、概ね、第２送信ビームにおける拡散部分の外形により規定される。よって、第２送信ビームの設計を先行させるのは合理的である。

Ｓ３４では、仮設定された形成条件に従って、第２送信ビームが試行的に形成される。コンピュータシミュレーションにより、第２送信ビームが形成されてもよい。Ｓ３６において、拡散部分の態様として一定の条件を満たすものが得られたと判断されるまで、第２送信ビームの形成条件を変更させながら、Ｓ３２及びＳ３４が繰り返し実行される。

Ｓ３６において、拡散部分の態様として一定の条件を満たすものが得られたと判断された場合、Ｓ３８において、その良好な結果をもたらした第２送信ビームの形成条件が実際に使用する形成条件として仮決定される。なお、上記の一定の条件は、上記の目標条件に従って定められる。

Ｓ４０では、上記の前提条件及び上記の第２送信ビーム形成条件の下で、内側送信開口により形成される第１送信ビームの形成条件が仮設定される。Ｓ４２では、仮設定された形成条件に従って、第１送信ビームが試行的に形成される。コンピュータシミュレーションにより、第１送信ビームが形成されてもよい。Ｓ４４において、複合送信ビームにおける拡散部分の態様として上記の目標条件を満たすものが得られたと判断されるまで、第１送信ビームの形成条件を変更させながら、Ｓ４０及びＳ４２が繰り返し実行される。

Ｓ４４において、複合送信ビームにおける拡散部分の態様として上記の目標条件を満たすものが得られたと判断された場合、Ｓ４６において、その良好な結果をもたらした第１送信ビームの形成条件が実際に使用する形成条件として仮決定される。Ｓ４４での評価に際しては、特に、関心領域内における、第１送信ビームのサイドローブと第２送信ビームのサイドローブの打ち消し合い度合いが評価される。

Ｓ４６では、必要に応じて、第１送信ビームの形成条件及び第２送信ビームの形成条件が微調整される。Ｓ４８では、最終的に決定された第１送信ビームの形成条件及び第２送信ビームの形成条件が登録される。各形成条件には、開口条件、送信焦点深さ、等が含まれる。

以下に、送信ビーム形成条件を定める際に用い得る幾つかの数式について、参考までに説明する。目標とする半値幅の条件は、例えば、以下の（１）式で表される。

ここで、Ｈｅは、送信ビームの半値幅、ｄは送信ビーム間のピッチ、αは予め決めておいた係数である。半値幅として、関心領域内における半値幅の代表値（平均値、最大値、最小値等）を用い得る。

関心領域の代表的な音圧が予め決められた閾値を超えることを音圧条件としてもよい。代表的な音圧として、例えば、以下の（２）式の左辺である平均音圧や、以下の（３）式の左辺である最深部音圧が挙げられる。

ここで、Ｐは音圧分布を表し、Ｖは体積を表し、ＲＯＩは関心領域を表し、Ｖ_ＲＯＩは関心領域の体積を表し、Ｐｚは関心領域の最も深い位置での音圧を表している。また、Ｐｓ１及びＰｓ２はそれぞれ閾値である。

超音波パルスが往復する最大深度の音圧が予め決められた閾値を超えることを条件としてもよい。予め数値シミュレーションや実際の撮像を行って、ブロック状のアーチファクトがどの程度発生するのかを評価することにより、最適な各条件式及び最適な各閾値を見付け出してもよい。

ボリュームレートと送信ビーム間ピッチの関係は、例えば、以下の（４）式によって表される。

ここで、ＶＲはボリュームレートを表し、ＰＲＦはパルス繰り返し周波数を表し、ｔ_ＢはＢモード画像の撮像に要する時間を表し、Ｎはカラードプラ撮像における繰り返し送信数（図２に示したｎ）を表し、θは画角を表している。（４）式は、第１電子走査方向に並ぶ送信ビームの個数と第２電子走査方向に並ぶ送信ビームの個数が等しいことを前提としている。

三次元カラードプラでは、送信ビームを二次元走査するので、ボリュームレートを２倍にすると、送信ビーム間ピッチは、概ね、ボリュームレートの２乗根に従って増加する。その関係及び（１）式に基づいて、条件式として、以下の（５）式を導ける。

一方、二次元カラードプラを実施する場合、送信ビームが一次元走査されるので、送信ビーム間ピッチは、概ね、フレームレートに比例する。その場合における条件式として、以下の（６）式が挙げられる。

ここで、ＦＲはフレームレートである。

各送信素子に与えられる送信遅延時間は、以下の（７）式によって算出し得る。

ここで、ｘ_ｉ及びｙ_ｉは、ｉ番目の送信素子のｘ座標及びｙ座標を表す。ｘ_ｆ、ｙ_ｆ及び、ｚ_ｆは、当該送信素子に割り振られた送信焦点の座標を表す。τは送信遅延時間であり、ｃは生体内における音速である。（７）式に従って複数の送信素子に割り振られた複数の送信遅延時間に対して平滑化フィルタが適用されてもよい。

図１９には、目標条件の一例が示されている。図示された目標条件１２６には半値幅条件及び音圧条件が含まれる。目標条件１２６が満たされるように複合送信ビームが設計される。

図２０には、複合送信ビーム設計方法の実施により生成された複数の送信条件（複数の複合送信ビーム形成条件）からなるリスト１２８が示されている。各送信条件には、近焦点深さ、遠焦点深さ、内側送信開口の第１サイズ（第１電子走査方向のサイズ）、及び、内側送信開口の第２サイズ（第２電子走査方向のサイズ）、が含まれる。

ＣＦＭモードの実行に先立って、図２０に示すリストがユーザーに提示され、リストの中から特定の送信条件（特定の複合送信ビーム形成）が選択されてもよい。ＣＦＭモードの実行中に送信条件が切り替えられてもよい。

図２１に示される評価結果表１３０がユーザーに提示されてもよい。評価結果表１３０は、上記リストと共に表示され、又は、上記リストとは別に表示される。評価結果表１３０は、送信条件ごとの評価の結果を示すものである。

具体的には、評価結果表１３０には、送信条件ごとの半値幅（代表半値幅）、音圧（代表音圧）、及び、送信条件ごとの目標条件の充足の有無、が含まれる。図２１に示した評価結果表１３０には、目標条件を満たさなかった送信条件４も含まれている。図２０に示したリストの表示に際しては、そのリストから送信条件４を除外してもよい。

以上のように、実施形態によれば、生体内での過度な音響エネルギー集中を避けつつ関心領域内において良好な音圧分布を得られる。よって、ＣＦＭモードの実行時に、特に三次元ＣＦＭモードの実行時に、ブロック状のアーチファクトが生じることを効果的に抑制でき、二次元又は三次元の血流画像の画質を高められる。

１０ プローブ、１２ 振動素子アレイ、１８，５４，１２２ 関心領域、２２，６６，８２，１２４ 複合送信ビーム、２８ 組織画像形成部、３０ 血流画像形成部、３６ 送受信制御部。

Claims (14)

1. 振動素子アレイと、
   前記振動素子アレイの動作を制御する制御部と、
   を含み、
   前記振動素子アレイの動作の制御により、送信中心軸上において、末広がり形態を有する二次元又は三次元の血流観測領域である関心領域よりも浅い複数の位置に複数の送信焦点が形成されるように、前記送信中心軸に沿って複数の送信ビームが同時に形成され、
   前記複数の送信ビームの同時形成により生体内において複合送信ビームが生じ、
   前記複合送信ビームの生成後にパラレル受信法に従って複数の受信ビームからなる受信ビームセットが形成され、
   前記複合送信ビームの生成及び前記受信ビームセットの形成からなる送受信が方位ごとにｎ回繰り返され（但しｎは２以上の整数）、
   これにより得られる方位ごとのｎ個の受信ビームデータセットに基づいて前記関心領域内の血流を表す血流画像が形成される、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
2. 請求項１記載の超音波診断装置において、
   前記複合送信ビームにおいて前記複数の焦点よりも深い部分が拡散部分であり、
   前記拡散部分が前記関心領域を通過している、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
3. 請求項１記載の超音波診断装置において、
   前記制御部は、前記振動素子アレイ上に複数の送信開口を設定し、
   前記複数の送信開口により前記複数の送信ビームが同時に形成される、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
4. 請求項３記載の超音波診断装置において、
   前記複数の送信開口は、
   内側送信開口と、
   前記内側送信開口の外側に設定された外側送信開口と、
   を含む、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
5. 請求項４記載の超音波診断装置において、
   前記複数の送信ビームは、
   前記内側送信開口により形成される第１送信ビームと、
   前記外側送信開口により形成される第２送信ビームと、
   を含み、
   前記複数の送信焦点は、
   前記第１送信ビームが有する第１送信焦点と、
   前記第２送信ビームが有する第２送信焦点と、
   を含み、
   前記第１送信焦点は近焦点であり、
   前記第２送信焦点は前記近焦点よりも深い位置に生じる遠焦点である、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
6. 請求項４記載の超音波診断装置において、
   前記複数の送信ビームは、
   前記内側送信開口により形成される第１送信ビームと、
   前記外側送信開口により形成される第２送信ビームと、
   を含み、
   前記複数の送信焦点は、
   前記第１送信ビームが有する第１送信焦点と、
   前記第２送信ビームが有する第２送信焦点と、
   を含み、
   前記第１送信焦点は遠焦点であり、
   前記第２送信焦点は前記遠焦点よりも浅い位置に生じる近焦点である、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
7. 請求項４記載の超音波診断装置において、
   前記関心領域は三次元関心領域であり、
   前記振動素子アレイは二次元振動素子アレイであり、
   前記内側送信開口は二次元送信開口であり、
   前記外側送信開口は前記内側送信開口を取り囲む二次元送信開口であり、
   前記各送信ビームは三次元送信ビームであり、
   前記複合送信ビームは三次元複合送信ビームである、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
8. 請求項１記載の超音波診断装置において、
   前記制御部は、複数の複合送信ビーム形成条件の中から選択された特定の複合送信ビーム形成条件に従って、前記複数の送信ビームの形成を制御し、
   前記特定の複合送信ビーム形成条件の切り替えにより、前記関心領域において前記複合送信ビームにおける音圧分布が変化し、
   前記音圧分布の変化には、前記複合送信ビームのビーム幅の変化が含まれる、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
9. 請求項８記載の超音波診断装置において、
   前記各複合送信ビーム形成条件は、複数の送信焦点深さからなる深さ組み合わせを有し、
   前記複数の送信ビーム形成条件が有する複数の深さ組み合わせは互いに異なる、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
10. 請求項１記載の超音波診断装置において、
    前記振動素子アレイは、単焦点送信ビーム及び前記複合送信ビームを非同時に形成し、
    前記単焦点送信ビームは、組織構造情報を取得するための送信ビームであり、
    前記複合送信ビームは、組織運動情報を取得するための送信ビームであり、
    前記複合送信ビームの形成後に前記組織運動情報を取得するために複数の受信ビームが同時に形成される、
    ことを特徴とする超音波診断装置。
11. 請求項１０記載の超音波診断装置において、
    前記制御部は、前記単焦点送信ビームが有する送信焦点の深さ、及び、前記複合送信ビームが有する前記複数の送信焦点の深さ、を個別的に設定する、
    ことを特徴とする超音波診断装置。
12. 請求項１１記載の超音波診断装置において、
    前記単焦点送信ビームが有する送信焦点の深さ、及び、前記複合送信ビームが有する前記複数の送信焦点の深さ、をユーザーが設定するための画像を生成する生成部を含む、
    ことを特徴とする超音波診断装置。
13. 生体内に、末広がり形態を有する二次元又は三次元の血流観測領域である関心領域を設定する工程と、
    送信中心軸上において前記関心領域よりも浅い複数の位置に複数の送信焦点が形成されるように、前記送信中心軸に沿う前記複数の送信ビームを形成するための送信条件を設定する工程と、
    前記送信条件に従って前記複数の送信ビームを同時に形成することにより、生体内において複合送信ビームを生じさせる工程と、
    前記複合送信ビームの生成後にパラレル受信法に従って複数の受信ビームからなる受信ビームセットを形成する工程と、
    を含み、
    前記複合送信ビームの生成及び前記受信ビームセットの形成からなる送受信が方位ごとにｎ回繰り返され（但しｎは２以上の整数）、
    これにより得られる方位ごとのｎ個の受信ビームデータセットに基づいて前記関心領域内の血流を表す血流画像が形成される、
    ことを特徴とするビーム形成方法。
14. 請求項１記載の超音波診断装置において、
    前記複数の送信ビームは第１送信ビーム及び第２送信ビームにより構成され、
    前記複数の送信焦点は、
    前記第１送信ビームが有する第１送信焦点と、
    前記第２送信ビームが有する第２送信焦点と、
    を含み、
    前記第１送信焦点は近焦点であり、
    前記第２送信焦点は前記近焦点よりも深い位置に生じる遠焦点であり、
    前記第１送信焦点と前記第２送信焦点の間隔は３～１０ｍｍの範囲内である、
    ことを特徴とする超音波診断装置。