專利名稱：一種應用于核磁共振波譜儀的樣品寬帶檢測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種樣品檢測方法，具體涉及一種應用于核磁共振波譜儀的樣品寬帶檢測方法。
背景技術：
核磁共振(NMR)作為生物樣品檢測和疾病診斷最常用的技術之一，能在分子水平反映生物體內(nèi)或人體內(nèi)病變的信息，明顯提高診斷的特異性，增強對危險性疾病(老年性癡呆、癲癇、腦瘤、前列腺癌等)的早期診斷和療效監(jiān)控的能力。因此，核磁共振技術是21 世紀生物醫(yī)學研究進入分子水平的重要檢測工具之一，是分子醫(yī)學、基因療法等醫(yī)學前沿的首選監(jiān)控技術之一。從技術上講，磁場強度與均勻度不斷提高，復合脈沖技術不斷被采用，小型化和移動式逐步普及，是商用核磁共振系統(tǒng)發(fā)展的幾個明顯趨勢。優(yōu)化脈沖的開發(fā)是近年來核磁共振領域最活躍的研究前沿之一。隨著核磁共振技術在生物大分子、復雜有機分子體系中越來越廣泛的應用，傳統(tǒng)脈沖的弊端逐步顯現(xiàn)出來，如激發(fā)帶寬不均勻，樣本的弛豫對信號的衰減影響較大，信號靈敏度偏低等。而針對以上問題開發(fā)和設計的優(yōu)化脈沖，將有望解決以上問題。傳統(tǒng)的脈沖一般由矩形脈沖構成，形狀較為單一，效果不甚理想。優(yōu)化脈沖則由幅度和相位不同的若干個脈沖單元組成，沒有固定的形狀，效果可根據(jù)不同的實驗目的來設計。隨著核磁共振研究領域的不斷擴大，目前對于生物分子和樣本的核磁研究主要存在帶寬大，弛豫速率強等特點，傳統(tǒng)的脈沖難以解決上述的問題。優(yōu)化脈沖的開發(fā)，不僅能夠解決特殊體系的信號采集問題，而且可以根據(jù)不同的實驗需求，設計特殊目的的脈沖，增強脈沖開發(fā)的自由度和對核自旋體系的控制能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種應用于核磁共振波譜儀的樣品寬帶檢測方法，此樣品寬帶檢測方法靈敏度偏高；頻譜范圍偏寬。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是一種應用于核磁共振波譜儀的樣品寬帶檢測方法，包括
步驟一、采集核磁共振波譜儀測試樣品所產(chǎn)生信號的帶寬范圍； 步驟二、根據(jù)所述信號的帶寬范圍選擇相應的標準核磁頻譜參數(shù)； 步驟三、接受一初級參考脈沖，并將此參考脈沖以時間間隔離散為若干矩形脈沖； 步驟四、在所述若干矩形脈沖驅動下對樣品測試獲得此樣品的信號參數(shù)； 步驟五、根據(jù)所述若干矩形脈沖對所述信號參數(shù)進行時間逆向運算獲得時間反演信號參數(shù)；
步驟六、比較所述信號參數(shù)和時間反演信號參數(shù)獲得脈沖梯度值；
步驟七、根據(jù)所述脈沖梯度值調(diào)制所述初級參考脈沖的相位和幅度獲得次級參考脈沖；所述幅度調(diào)制操作為 A2 = Al + d * grad
其中，A2為次級參考脈沖的幅度，Al為初級參考脈沖的幅度，d為一小量(通常為 le-10), grad為脈沖梯度值。所述相位調(diào)制操作為 Phi = arctg(Ay/Ax)
其中，Phi為脈沖的相位，Ay為幅度的y分量值，Ax為幅度的χ分量值； 步驟八、比較所述信號參數(shù)和標準核磁頻譜參數(shù)；當匹配時，結束；否則重復步驟三至步驟八；
步驟九、記錄與各個矩形脈沖相應的相位和幅度從而形成相位幅度列表，并根據(jù)此相位幅度列表輸出檢測脈沖；
步驟十、將所述檢測脈沖轉換成核磁共振波譜儀能夠識別的格式，并輸入編程射頻發(fā)生器，即可施加該檢測脈沖，從而得到振幅均勻的測試樣品參數(shù)信號。由于上述技術方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點和效果
1、本發(fā)明利用了工程數(shù)學領域廣泛應用的優(yōu)化控制理論，并整合各種外界參數(shù)，如檢測帶寬，磁場干擾大小，交叉弛豫強度的基礎上，進一步與數(shù)值計算技術相結合，在脈沖參數(shù)的多維空間中得到優(yōu)化解，并用幅度、相位和轉換時間等精細參數(shù)記錄脈沖。2、本發(fā)明檢測方法具有廣泛的通用性和兼容性，可以將優(yōu)化脈沖的各項參數(shù)按照儀器上使用的操作系統(tǒng)的格式進行改寫。3、本發(fā)明脈沖的靈敏度提高10%_100%，頻譜響應寬度提高2-5倍傳統(tǒng)的技術可以覆蓋的頻譜范圍為數(shù)千赫茲，而我們的技術則可以覆蓋1-2萬赫茲。4、本發(fā)明通用簡便，按照一定格式存在形狀脈沖的數(shù)據(jù)庫中，以后在用戶使用過程中可以循環(huán)套用，而不需要知道脈沖的參數(shù)的具體細節(jié)。


附圖1為本發(fā)明的流程圖； 附圖2為本發(fā)明的實施效果圖。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述
實施例一種應用于核磁共振波譜儀的樣品寬帶檢測方法，其特征在于包括 步驟一、采集核磁共振波譜儀測試樣品所產(chǎn)生信號的帶寬范圍； 步驟二、根據(jù)所述信號的帶寬范圍選擇相應的標準核磁頻譜參數(shù)； 步驟三、接受一初級參考脈沖，并將此參考脈沖以時間間隔離散為若干矩形脈沖； 步驟四、在所述若干矩形脈沖驅動下對樣品測試獲得此樣品的信號參數(shù)； 步驟五、根據(jù)所述若干矩形脈沖對所述信號參數(shù)進行時間逆向運算獲得時間反演信號參數(shù)；
步驟六、比較所述信號參數(shù)和時間反演信號參數(shù)獲得脈沖梯度值；
步驟七、根據(jù)所述脈沖梯度值調(diào)制所述初級參考脈沖的相位和幅度獲得次級參考脈沖；所述幅度調(diào)制操作為 A2 = Al + d * grad
其中，A2為次級參考脈沖的幅度，Al為初級參考脈沖的幅度，d為一小量(通常為 le-10), grad為脈沖梯度值。所述相位調(diào)制操作為 Phi = arctg (Ay/Ax)
其中，Phi為脈沖的相位，Ay為幅度的y分量值，Ax為幅度的χ分量值； 步驟八、比較所述信號參數(shù)和標準核磁頻譜參數(shù)；當匹配時，結束；否則重復步驟三至步驟八；
步驟九、記錄與各個矩形脈沖相應的相位和幅度從而形成相位幅度列表，并根據(jù)此相位幅度列表輸出檢測脈沖；
步驟十、將所述檢測脈沖轉換成核磁共振波譜儀能夠識別的格式，并輸入編程射頻發(fā)生器，即可施加該檢測脈沖，從而得到振幅均勻的測試樣品參數(shù)信號。附圖2為脈沖的效果圖，附圖2Β為本發(fā)明脈沖的效果圖。橫坐標為帶寬范圍(Ηζ)， 縱坐標為信號的相對強度(無數(shù)值單位)。附圖2Α的信號相對強度在如圖所示的帶寬范圍內(nèi)分布不均勻，而附圖2Β的效果則有了很大的提高。上述實施例只為說明本發(fā)明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1. 一種應用于核磁共振波譜儀的樣品寬帶檢測方法，其特征在于包括 步驟一、采集核磁共振波譜儀測試樣品所產(chǎn)生信號的帶寬范圍； 步驟二、根據(jù)所述信號的帶寬范圍選擇相應的標準核磁頻譜參數(shù)； 步驟三、接受一初級參考脈沖，并將此參考脈沖以時間間隔離散為若干矩形脈沖； 步驟四、在所述若干矩形脈沖驅動下對樣品測試獲得此樣品的信號參數(shù)； 步驟五、根據(jù)所述若干矩形脈沖對所述信號參數(shù)進行時間逆向運算獲得時間反演信號參數(shù)；步驟六、比較所述信號參數(shù)和時間反演信號參數(shù)獲得脈沖梯度值； 步驟七、根據(jù)所述脈沖梯度值調(diào)制所述初級參考脈沖的相位和幅度獲得次級參考脈沖；所述幅度調(diào)制操作為 A2 = Al + d * grad其中，A2為次級參考脈沖的幅度，Al為初級參考脈沖的幅度，d為一小量(通常為 le-10), grad為脈沖梯度值； 所述相位調(diào)制操作為 Phi = arctg(Ay/Ax)其中，Phi為脈沖的相位，Ay為幅度的y分量值，Ax為幅度的χ分量值； 步驟八、比較所述信號參數(shù)和標準核磁頻譜參數(shù)；當匹配時，結束；否則重復步驟三至步驟八；步驟九、記錄與各個矩形脈沖相應的相位和幅度從而形成相位幅度列表，并根據(jù)此相位幅度列表輸出檢測脈沖；步驟十、將所述檢測脈沖轉換成核磁共振波譜儀能夠識別的格式，并輸入編程射頻發(fā)生器，即可施加該檢測脈沖，從而得到振幅均勻的測試樣品參數(shù)信號。
全文摘要
本發(fā)明公開一種應用于核磁共振波譜儀的樣品寬帶檢測方法，包括采集核磁共振波譜儀測試樣品所產(chǎn)生信號的帶寬范圍；根據(jù)所述信號的帶寬范圍選擇相應的標準核磁頻譜參數(shù)；接受一初級參考脈沖，并將此參考脈沖以時間間隔離散為若干矩形脈沖；在所述若干矩形脈沖驅動下對樣品測試獲得此樣品的信號參數(shù)；根據(jù)所述若干矩形脈沖對所述信號參數(shù)進行時間反演運算獲得時間反演信號參數(shù)；比較所述信號參數(shù)和時間反演信號參數(shù)獲得脈沖梯度值；根據(jù)所述脈沖梯度值調(diào)制所述初級參考脈沖的相位和幅度獲得次級參考脈沖；比較所述信號參數(shù)和標準核磁頻譜參數(shù)。本發(fā)明靈敏度偏高；頻譜范圍偏寬。
文檔編號G01N24/08GK102269721SQ20111012535
公開日2011年12月7日 申請日期2011年5月16日 優(yōu)先權日2011年5月16日
發(fā)明者劉小龍, 張云, 楊曉冬 申請人:劉小龍, 張云, 楊曉冬