專利名稱：一種應(yīng)用于核磁共振波譜儀的樣品寬帶檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種樣品檢測方法，具體涉及一種應(yīng)用于核磁共振波譜儀的樣品寬帶檢測方法。
背景技術(shù)：
核磁共振(NMR)作為生物樣品檢測和疾病診斷最常用的技術(shù)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(qiáng)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(shù)是21 世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)研究進(jìn)入分子水平的重要檢測工具之一，是分子醫(yī)學(xué)、基因療法等醫(yī)學(xué)前沿的首選監(jiān)控技術(shù)之一。從技術(shù)上講，磁場強(qiáng)度與均勻度不斷提高，復(fù)合脈沖技術(shù)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(lǐng)域最活躍的研究前沿之一。隨著核磁共振技術(shù)在生物大分子、復(fù)雜有機(jī)分子體系中越來越廣泛的應(yīng)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(shè)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(gòu)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(shí)驗(yàn)?zāi)康膩碓O(shè)計。隨著核磁共振研究領(lǐng)域的不斷擴(kuò)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(qiáng)等特點(diǎn)，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(shí)驗(yàn)需求，設(shè)計特殊目的的脈沖，增強(qiáng)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(yīng)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(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種應(yīng)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(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)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(qū)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(jìn)行時間逆向運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)核磁頻譜參數(shù)；當(dāng)匹配時，結(jié)束；否則重復(fù)步驟三至步驟八；
步驟九、記錄與各個矩形脈沖相應(yīng)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(zhuǎn)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(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果
1、本發(fā)明利用了工程數(shù)學(xué)領(lǐng)域廣泛應(yīng)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(qiáng)度的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步與數(shù)值計算技術(shù)相結(jié)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(zhuǎn)換時間等精細(xì)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(xiàng)參數(shù)按照儀器上使用的操作系統(tǒng)的格式進(jìn)行改寫。3、本發(fā)明脈沖的靈敏度提高10%_100%，頻譜響應(yīng)寬度提高2-5倍傳統(tǒng)的技術(shù)可以覆蓋的頻譜范圍為數(shù)千赫茲，而我們的技術(shù)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(xì)節(jié)。


附圖1為本發(fā)明的流程圖； 附圖2為本發(fā)明的實(shí)施效果圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述
實(shí)施例一種應(yīng)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(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)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(qū)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(jìn)行時間逆向運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)核磁頻譜參數(shù)；當(dāng)匹配時，結(jié)束；否則重復(fù)步驟三至步驟八；
步驟九、記錄與各個矩形脈沖相應(yīng)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(zhuǎn)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(biāo)為帶寬范圍(Ηζ)， 縱坐標(biāo)為信號的相對強(qiáng)度(無數(shù)值單位)。附圖2Α的信號相對強(qiáng)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(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種應(yīng)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(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)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(qū)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(jìn)行時間逆向運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)核磁頻譜參數(shù)；當(dāng)匹配時，結(jié)束；否則重復(fù)步驟三至步驟八；步驟九、記錄與各個矩形脈沖相應(yīng)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(zhuǎn)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(yīng)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(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)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(qū)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(jìn)行時間反演運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)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(quán)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