我国心脑血管病的死亡率常年居于各类疾病死亡率首位。超声作为一种安全、无创、价格便宜、无辐射的医疗影像设备,在心脑血管疾病的诊断中居于重要的位置。然而,现阶段商用超声机中使用的自相关血流速度估计法具有声束血流角度的限制,在一些疾病的诊断中,不能最完整的显示血流情况。本文深入研究了斑点追踪算法在血流运动估计中的应用可行性,并验证其在超声数据中的应用有效性。主要的研究内容如下:（1）本文设计并制作了超声血流数字仿体,参照真实血管数据,仿真散射源的运动方向、运动速度,制作了血流仿体数据序列。本文制作了颈动脉层流数字仿体,颈动脉分叉处数字仿体,为后续算法应用的可行性作为仿体支撑。（2）本文运用一种基于自适应十字搜索匹配斑点追踪方法。通过构建数字仿体,使用Field II仿真软件对仿体进行仿真,对超声图像序列验证算法的可行性。并将数字仿体中的血流运动情况与仿真之后算法追踪结果进行交叉验证,验证算法在超声血流图像序列追踪中的有效性。（3）本文通过对全搜索算法与几个改进经典改进算法的对比,选择ARPS（Adapitive Rood Pattern Search）算法作为斑点追踪的基本算法。并提出ARPS结合方向梯度直方图的颈动脉多普勒仿体造影模式血流运动估计算法,设计实验并对真实多普勒仿体进行试验。首先对图像使用去噪方法进行图像增强,并对增强后的图像使用ARPS算法进行运动估计,结合卡尔曼滤波对最佳匹配块位置进行更新,并使用方向梯度直方图的方法进行运动方向修正,最后将血流运动追踪结果显示于原造影图像中。本文通过对自制数字仿体血流运功的追踪估计,以及对实验中采集到的血流数据进行追踪,验证了斑点追踪算法在超声血流估计中的可能性及有效性。将算法应用到颈动脉分叉处的涡流估计及造影模式中的血流速度估计中,验证了算法对于血流速度估计实际应用场景的有效性。