[發明專利]一種單掃描獲取磁共振二維J?分解譜的方法

有效

• 申請號: 201410502303.3
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN104237820B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 林雁勤;林良杰;韋芝良;陳忠
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G01R33/46
• 分類號: G01R33/46
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司35204
• 代理人: 張松亭

技術領域

本發明涉及一種獲取磁共振二維J-分解譜的方法，尤其是涉及一種單掃描獲得二維磁共振J分解譜的方法。

背景技術

二維J-分解譜是磁共振波譜中最常用的二維譜之一，它可以將化學位移和J耦合信息分離到二維譜的兩個維度上，從而可以更好地分析物質的結構信息。二維J-分解譜的常規采樣方式(W.P.Aue,J.Karhan and R.R.Ernst,Homonuclear broad band decoupling and two dimensional J-resolved NMR Spectroscopy,The Journal of Chemical Physics,1976,64,4226.)是在間接維J耦合演化的基礎上，采集多張一維譜。對得到的數據進行二維離散傅里葉變換，就可以得到一張二維J-分解譜。為了間接維能獲得較好的分辨率，間接維的點數，即采樣次數就要相應增加。由于傳統方法相鄰兩次采樣之間要經歷一個磁化矢量縱向弛豫的時間，這樣整張二維譜的采樣時間就會很長，通常為幾到幾十分鐘。為了縮短二維譜的采樣時間，以色列的Frydman小組提出了一種空間編碼的方法(A.Tal and L.Frydman,Single-scan multidimensional magnetic resonance,Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy,2010,57,241.)。這種方法可以將二維譜甚至三維譜的數據在一次掃描中采集完，采樣時間可以縮短至幾百毫秒。這種方法已被成功應用于二維J-分解譜的采集(P.Giraudeau and S.Akoka,A new detection scheme for ultrafast 2D J-resolved spectroscopy,Journal of Magnetic Resonance,2007,186,352.)。在極大地縮短了多維譜采樣時間的同時，這種方法也存在許多缺陷，如脈沖序列復雜，實驗難度大，對硬件的要求高，分辨率差，信噪比低等。

發明內容

本發明所要解決的主要技術問題在于在磁共振儀器上提供一種單掃描獲取二維J-分解譜的方法。該方法可以縮短二維J-分解譜的采樣時間至一秒以內。與空間編碼方法相比，該方法在實驗操作、信噪比和分辨率等方面存在很大優勢。

為了解決上述的技術問題，本發明提供了一種單掃描獲取磁共振二維J-分解譜的方法，主要包括以下步驟：

1)確定待測樣品的90度和180度脈沖寬度；

2)使用所測得的所述90度脈沖將樣品的磁化矢量由Z方向旋轉到XY平面，并重復執行“采樣+所述180度脈沖”的采樣模塊2*N次；其中N是J-分解譜間接維的點數；

3)將所述采樣模塊奇數或偶數次執行采樣獲得的數據重新排列成一個N*N2的二維數據矩陣；其中N2為所述單個采樣模塊中采樣的點數；

4)對所述二維數據矩陣進行二維離散傅里葉變換，即可獲得一張二維J-分解譜；

所述采樣模塊中，采樣的時間Ta由間接維F1的譜寬SW1決定：Ta＝1/(2*SW1)；

所述采樣點數N2則由直接維F2的譜寬SW2和間接維F1的譜寬SW1共同決定：N2＝SW2/(2*SW1)。

在一較佳實施例中：在進行所述二維離散傅里葉變換前，對所述二維數據矩陣沿直接維F2進行線性預測，使信號沿直接維F2衰減完全。

相較于現有技術，本發明的技術方案具備以下有益效果：

本發明提供了一種單掃描獲取二維J-分解譜的方法。與傳統二維J-分解譜方法相比，此方法極大地縮短了實驗的時間；與空間編碼方法相比，所需實驗時間相當，但此方法可提供更高的信噪比和分辨率，且序列簡單，操作方便；與一維譜相比，同樣實驗時間相當，但此方法可提供更精細的J耦合裂峰信息。這種簡單、高效的方法將會在代謝物批量檢測、有機化學反應檢測和活體檢測中發揮重要作用。

附圖說明

圖1中：

a為傳統二維J-分解譜的采樣序列；

b為一種常用空間編碼J-分解譜采樣序列；

c為本發明提供單掃描J-分解譜采樣序列。

圖2為純3-溴丙酸乙酯的二維J-分解譜，其中：

a為單掃描J-分解譜采樣序列采樣獲得的原始數據經二維離散傅里葉變換得到的譜圖；

b為單掃描J-分解譜采樣序列采樣獲得的原始數據先沿F2維進行線性預測，再進行二維離散傅里葉變換得到的譜圖；

c為傳統二維J-分解譜的采樣序列采樣得到的譜圖；