[發(fā)明專利]一種單體素定域一維純化學(xué)位移核磁共振譜方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710044937.2
• 申請(qǐng)日: 2017-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN106645255B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃玉清;陳忠;賴偉楠;譚春華;蔡淑惠;詹昊霖;李晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N24/08
• 分類號(hào): G01N24/08
• 代理公司: 廈門南強(qiáng)之路專利事務(wù)所(普通合伙)35200
• 代理人: 馬應(yīng)森

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核磁共振(NMR，Nuclear Magnetic Resonance)波譜學(xué)檢測(cè)方法，尤其是涉及能夠有效簡(jiǎn)化譜圖信息，有助于磁共振成像儀上生物組織復(fù)雜代謝物的無損檢測(cè)的一種單體素定域一維純化學(xué)位移核磁共振譜方法。

背景技術(shù)

核磁共振單體素定域譜是一種可以用來無損檢測(cè)生物組織代謝物的波譜技術(shù)，在動(dòng)物研究和臨床輔助診斷方面具有重要的應(yīng)用。磁共振單體素定域譜基本原理是利用頻率選擇性射頻脈沖結(jié)合相應(yīng)空間選層梯度場(chǎng)選擇激發(fā)一個(gè)特定組織體素內(nèi)的核磁共振信號(hào)，并利所選體素信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的核磁共振譜圖。現(xiàn)有的單體素一維定域譜方法主要有兩種，一種是基于自旋回波信號(hào)的點(diǎn)分解譜方法(Point-RESolved Spectroscopy,PRESS)，另一種是基于激勵(lì)回波的受激回波采樣譜方法(STimulated Echo Acquisition Mode,STEAM)。由于J偶合作用引起的譜峰裂分和核磁共振氫譜較窄的化學(xué)位移頻率范圍，這兩種一維定域譜方法在實(shí)際應(yīng)用中都存在譜峰擁擠的問題，導(dǎo)致無法對(duì)譜峰信號(hào)進(jìn)行正確的歸屬。特別是對(duì)于含復(fù)雜代謝物的生物組織檢測(cè)，這種譜峰擁擠的問題變得更為嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供能夠有效簡(jiǎn)化譜圖信息，有助于磁共振成像儀上生物組織復(fù)雜代謝物的無損檢測(cè)的一種單體素定域一維純化學(xué)位移核磁共振譜方法。

本發(fā)明包括以下步驟：

1)將待測(cè)樣品放入磁共振成像儀的檢測(cè)腔中；

2)通過調(diào)整樣品在檢測(cè)腔中的位置，確保感興趣區(qū)域處在磁共振成像儀檢測(cè)腔中心，然后進(jìn)行調(diào)諧、勻場(chǎng)、功率和頻率校正；

3)測(cè)量激發(fā)樣品的π/2非選擇性射頻脈沖寬度，所測(cè)得的π/2非選擇性射頻脈沖能將磁化矢量從Z軸縱向方向翻轉(zhuǎn)到XY橫向平面；

4)在磁共振成像儀上導(dǎo)入單體素定域一維純化學(xué)位移譜脈沖序列，打開單體素定域一維純化學(xué)位移譜脈沖序列的信號(hào)激發(fā)模塊、單體素定域模塊、純化學(xué)位移演化模塊；

5)設(shè)置序列參數(shù)，執(zhí)行數(shù)據(jù)采樣；

6)數(shù)據(jù)采集完成后，對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)后處理，包括二維傅里葉變換、譜圖間接維投影及衰減多重信號(hào)分類算法(Decay MUltiple SIgnal Classification,DMUSIC)，可得到一張高分辨率高信噪比單體素定域一維純化學(xué)位移譜。

在步驟2)中，所述調(diào)諧、勻場(chǎng)、功率和頻率校正均可由磁共振成像儀自帶的功能模塊自動(dòng)完成。

在步驟4)中，所述單體素定域一維純化學(xué)位移譜脈沖序列中信號(hào)激發(fā)模塊由一個(gè)π/2非選擇性射頻脈沖構(gòu)成，用于激發(fā)核磁共振信號(hào)。所述脈沖序列中單體素定域模塊由三個(gè)π頻率選擇性射頻脈沖和對(duì)應(yīng)空間選層梯度構(gòu)成。這三個(gè)π頻率選擇性射頻脈沖結(jié)合對(duì)應(yīng)空間選層梯度能夠分別實(shí)現(xiàn)XYZ三個(gè)正交方向的空間選層，完成空間單個(gè)定域區(qū)域的選擇。其中空間選層梯度強(qiáng)度取決于所選定域體素的大小和π選擇性射頻脈沖的激發(fā)寬度。所述脈沖序列中純化學(xué)位移演化模塊是兩個(gè)頻率掃描方向相反的掃頻chirp脈沖和對(duì)應(yīng)選層弱梯度構(gòu)成。在間接維演化期t₁內(nèi)，這一模塊能將信號(hào)的J偶合作用完全重聚而只保留化學(xué)位移作用。由此，沿著所得二維譜圖間接維可得到純化學(xué)位移譜信息。

在步驟5)中，所述序列參數(shù)包括信號(hào)激發(fā)模塊中非選擇性π/2射頻脈沖脈寬，單體素定域模塊中π選擇性射頻脈沖的激發(fā)寬度、空間定域體素大小，純化學(xué)位移演化模塊中chirp脈沖激發(fā)角度、chirp脈沖寬度、chirp脈沖掃頻寬度、弱選層梯度G₁及其作用時(shí)間；相應(yīng)采樣參數(shù)，直接維采樣譜寬SW、直接維采樣點(diǎn)數(shù)np、數(shù)據(jù)采樣期t₂、間接維譜寬SW1、間接維采樣點(diǎn)數(shù)ni；所述數(shù)據(jù)采樣的具體過程為：首先，信號(hào)激發(fā)模塊的非選擇性π/2射頻脈沖激發(fā)磁化矢量由Z軸縱向方向翻轉(zhuǎn)到XY橫向平面；接著，單體素定域一維純化學(xué)位移譜脈沖序列的單體素定域模塊和純化學(xué)位移演化模塊分別對(duì)該橫向磁化矢量進(jìn)行演化；最終，在采樣期t₂進(jìn)行采樣信號(hào)。上述脈沖序列執(zhí)行過程只是對(duì)一次間接維點(diǎn)數(shù)的采樣，對(duì)于一個(gè)完整單體素定域一維純化學(xué)位移譜實(shí)驗(yàn)需要對(duì)上述序列執(zhí)行過程重復(fù)ni次。