[發明專利]一種雙量子濾波技術檢測腦內γ-氨基丁酸的方法

在審

• 申請號: 201410085988.6
• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN103837561A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 吳仁華;陸祖宏;王慧;沈智威;張桂姍;黃愷;邱慶春
• 申請（專利權）人: 吳仁華;陸祖宏;王慧
• 主分類號: G01N24/12
• 分類號: G01N24/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于γ-氨基丁酸檢測技術領域，尤其涉及一種雙量子濾波技術檢測腦內γ-氨基丁酸的方法。

背景技術

GABA(γ-氨基丁酸)對維持人腦功能正常起重要作用。GABA濃度的改變與許多各種精神疾病相關。GABA濃度的準確測定，對研究γ-氨基丁酸在人正常和病理腦功能中的作用是很重要的。磁共振波譜(MRS)提供了非入侵在體檢測腦內GABA含量。然而，這種方法是比較復雜的，因為大腦中的GABA濃度較低(約1mM／kg)并且它與肌酸(Cr)、谷氨酸(GSH)以及大分子具有較大的共振信號重疊。為了消除這種譜峰的重疊，有很多譜編輯方法。主要有三種類型的GABA譜編輯方法。第一種是J調制差分技術，第二種是二維J分解或化學位移相關譜，第三種是多量子濾波技術包括零和雙量子濾波。J差分技術對運動偽影及其他不確定性較敏感。L-COSY需要很長的實驗時間，因此在在體研究中沒有受到較多的關注。

γ-氨基丁酸(GABA)是維持正常腦功能的一種重要的抑制性神經遞質。由于其相對較低的濃度和與其他信號肌酸(Cr)、谷胱甘肽(GSH)以及大分子的重疊，利用常規的單量子濾波技術很難檢測到GABA信號。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種雙量子濾波技術檢測腦內γ-氨基丁酸的方法，旨在解決現有的γ-氨基丁酸檢測的方法存在的檢測精度低、周期長的問題。

本發明實施例是通過一種雙量子濾波技術檢測腦內γ-氨基丁酸的方法實現的。該方法包括以下步驟：

經對譜進行分析處理可預測的振幅與相位，通過量子力學NMR-SCOPE模擬預測GABA的多量子濾波譜；定位上，第一個90°脈沖用于檢測，兩個聚焦180°脈沖用于正交方向上的層次選擇；在兩個180°脈沖之間增加兩個90°脈沖，配合梯度實現量子濾波；

利用雙量子濾波方法檢測，γ-氨基丁酸¹H核相互耦合，構成自旋體系耦合的¹H能產生雙量子相干；

如下γ-氨基丁酸化學結構式：

H₂N-C⁴H₂-C³H₂-C²H₂-C¹OOH

肌酸甲基中的¹H不能產生量子相干效應，通過雙量子相干效應，達到抑制肌酸的目的，使得在3.0ppm化學位移處的GABA可被檢測到，90°-τ-90°是多量子躍遷的基本脈沖序列，通過配合梯度達到抑制肌酸的目的，從而可檢測出GABA。

肌酸的化學結構式：

進一步，對脈沖序列的修改，通過對六個梯度方向進行改變找出最優效率的順序及波形優化提高檢測效率。

本發明提供的雙量子濾波技術檢測腦內γ-氨基丁酸的方法，通過對每一次掃描可以有效地抑制Cr的方法，在數據采集之前添加一個雙量子濾波梯度脈沖，相比不同的譜編輯和二維譜技術，雙量子濾波可以有效地抑制單譜線，采用雙量子濾波梯度脈沖之后可實現對單量子相干性的調整和對Cr的有效抑制，在z方向上應用第一個90°脈沖可以實現較高的Cr抑制率，z-x-y梯度順序可以達到最大的抑制效率。本發明通過雙量子濾波技術檢測到GABA信號，提高了GABA信號的選擇性，方法容易設置，為準確的測定GABA濃度提供了機會。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的雙量子濾波技術檢測腦內γ-氨基丁酸的方法流程圖；

圖2是本發明實施例提供的單量子濾波對球溶液模型進行掃描所得頻譜示意圖；

圖3是本發明實施例提供的使用改進的DQF方法對球溶液模型進行掃描所得頻譜示意圖；

圖4是本發明實施例提供的量子濾波基本序列圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

下面結合附圖及具體實施例對本發明的應用原理作進一步描述。

如圖1所示，本發明實施例的雙量子濾波技術檢測腦內γ-氨基丁酸的方法包括以下步驟：

S101：經對譜進行分析處理可預測的振幅與相位，通過量子力學NMR-SCOPE模擬預測GABA的多量子濾波譜；

S102：在定位上，第一個90°脈沖用于檢測，兩個聚焦180°脈沖用于正交方向上的層次選擇；