一种不均匀磁场下获得高分辨率核磁共振三维谱的方法
【专利摘要】一种不均匀磁场下获得高分辨率核磁共振三维谱的方法，涉及核磁共振波谱仪。1）用常规一维脉冲序列采样一张一维谱，用来分析磁场不均匀性的情况，获得谱线的线宽，为实验谱宽参数设置提供依据；2）在核磁共振波谱仪上导入事先编译好的分子间零量子相干三维谱脉冲序列；3）打开分子间零量子相干三维谱脉冲序列的分子间零量子相干信号选择模块、间接维演化期t1模块、间接维演化期t2模块、间接维演化期t3模块、信号采样期t4模块，设置该脉冲序列各个模块的实验参数；4）执行步骤3）设置实验参数后的分子间零量子相干三维谱脉冲序列，进行数据采样；5）数据采样完成后，进行相关的数据后处理，得免于不均匀磁场影响的高分辨率三维谱。
【专利说明】—种不均匀磁场下获得高分辨率核磁共振三维谱的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及核磁共振(NMR,Nuclear Magnetic Resonance)谱仪,尤其是涉及一种不均匀磁场下获得高分辨率核磁共振三维谱的方法。
【背景技术】
[0002]核磁共振波谱技术是一种公认的研究分子结构、成分组成以及分子动态过程的重要工具，广泛应用于化学、材料以及生命科学等各个领域。基于应用的需要，目前已经有大量的谱学脉冲序列和采样方法被提出来，所提出的这些方法包括一维的序列，也包括多维的序列。通常情况下，对于一些具有简单的化学成分和分子结构的样品，往往一维和二维脉冲序列就足以满足应用分析的需求。由于一维和二维实验的采样时间较短，数据处理也相对简单，因此现在核磁谱仪上做得最多也就是这类实验。但如果所检测的样品含有大量化学成分以及复杂的分子结构，比如复杂生物组织萃取液或者蛋白质溶液，那么这时一维和二维实验往往就无法胜任这一检测任务。因为大量的核磁共振信号会使得一维和二维谱变得非常复杂拥挤，甚至会出现信号叠加的情况，最终无法获得正确的谱学分析信息。基于此，三维甚至更高维的核磁共振方法进一步被提出来，谱图维度的增加能够使得拥挤的谱学信息得到分离，大大缓解一维和二维谱所遇到的问题。由于核磁实验的采样时间是随着谱图维度程指数增长，多维实验往往需要很长的采样时间，因此三维实验是一种比较折中的方法，至少对于普通的成分复杂样品是完全够用的。在现在的核磁共振波谱仪上都配有标准的三维脉冲序列，这些方法在生物和材料样品等各个方面都有重要的应用，例如蛋白质分子的三维结构解析，复杂聚合物成分的检测等。
[0003]当然，上述所讨论的三维核磁共振波谱的应用都是基于磁场均匀的情况。通常只有检测样品上所附加的磁场是均匀的情况，才有最终为分子结构和成分分析等提供有用的谱学信息。核磁共振实验往往对磁场的均匀性有着极高的要求，例如对于溶液样品的氢谱检测，所附加的磁场在空间上的变化浮动范围必须在10_8以内才能够满足高分辨率信息的要求。为了尽量满足核磁共振对磁场均匀的要求，首先在磁体设计和磁体材料应用上保证有一个产生均匀磁场的基础环境。而随着核磁共振硬件技术的进步，目前标准核磁共振波谱仪都采用了性能稳定的超导磁体，为高分辨信息的获取提供了基本的硬件条件。其次，匀场和射频等硬件技术的改进能够进一步提高磁场均匀性。目前已经出现一系列通过匀场硬件方面改进和操作来提高磁场均匀性的方法，而这需要耗费相当多的努力，包括仔细匀场、旋转样品、严格去除样品中的顺磁性或颗粒性杂质，以及采用与样品磁化率匹配的容器等。目前还发展了利用射频场补偿Btl静磁场不均匀性的方法，并且用于不均匀磁场中获得高分辨谱。例如，对于磁体外核磁共振，Blumich研究小组设计出了一种低磁场下单边可移动的核磁共振检测手段(Perlo J., Casanova F., and Blumich B.Ex situ NMR inhighly homogeneous fields:H-1spectroscopy[J].Science., 2007, 315(5815)，1110-111
2);另外，也有研究者从软件方面提出了一些通过数据后处理方法来补偿或校正磁场不均勻效应。例如，Sersa等人(Sersa 1., Macura S.1mprovement of spectral resolution byspectroscopic imaging [J].Appl Magn.Reson., 2004, 27, 259-266.)提出了一种成像去卷积的后处理方法来补偿磁场不均匀效应。现有的这些提高磁场均匀性的方法(包括从硬件和软件上)在应用上有诸多的限制，如需要事先获得磁场分布等。
[0004]虽然已经有一系列硬件和软件的匀场方法来改善磁场均匀性，但由于其自身的局限性目前标准核磁共振波谱仪所配置的常规三维谱序列仍无法应用于不理想的磁场环境中。如果能够解决好这个问题，不需要复杂的硬件匀场操作也不需要事先知道磁场分布情况，而仅仅从脉冲序列设计角度出发，设计出一种能在不均匀磁场环境下获得高分辨三维谱的方法，就可以为复杂生物、化学以及材料样品提供一种重要检测工具，大大提高核磁共振波谱技术的应用范围。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种在核磁共振谱仪上不均匀磁场下获得高分辨率核磁共振三维谱的方法，所获得的高分辨率三维谱以三维J相关谱的形式显示出来，其中J偶合信息分布于其中独立 一维，化学位移和相关信息分布于另外两维。
[0006]本发明包括如下步骤:
[0007]I)用常规一维脉冲序列采样一张一维谱，用来分析磁场不均匀性的情况，获得谱线的线宽，为实验谱宽参数设置提供依据；
[0008]2)在核磁共振波谱仪上导入事先编译好的分子间零量子相干三维谱脉冲序列；
[0009]3)打开分子间零量子相干三维谱脉冲序列的分子间零量子相干信号选择模块、间接维演化期^模块、间接维演化期t2模块、间接维演化期t3模块、信号采样期t4模块，设置该脉冲序列各个模块的实验参数；
[0010]4)执行步骤3)设置实验参数后的分子间零量子相干三维谱脉冲序列，进行数据采样；
[0011]5)数据采样完成后，进行相关的数据后处理，得到免于不均匀磁场影响的高分辨
率三维谱。
[0012]在步骤I)中，所述常规一维脉冲序列是核磁共振谱仪自带的一维脉冲序列，由一个非选择性η/2射频脉冲和采样期构成，即非选择性η/2射频脉冲作用后紧跟着信号采样，目的是为了检查在无任何匀场的情况下，实验中磁场均匀性情况，同时为谱宽参数设置提供依据。
[0013]在步骤2)中，所述分子间零量子相干三维谱脉冲序列使用分子间零量子相干信号选择模块、间接维演化期^模块、间接维演化期t2模块、间接维演化期t3模块、直接维采样期t4模块；
[0014]所述分子间零量子相干信号选择模块由一个非选择性矩形π/2脉冲、一个非选择性矩形η脉冲、一个溶剂选择性高斯形状(η/2)1脉冲，一个溶质选择性高斯形状(^ /2)s脉冲，以及三个沿z方向的线性梯度场构成，通过分子间零量子相干信号选择模块可选择出所要的分子间零量子相干信号；由于分子间零量子相干信号源于远程偶极相互作用的溶剂和溶质自旋，这一信号的共振频率是溶剂和溶质自旋共振频率之差；
[0015]在远程偶极相互作用的有效距离10~100 μ m内，溶剂和溶质自旋附加的磁场不均匀性是一样的，因此两者的频率进行相减之后，磁场不均匀性就完全被消除；因为有这一特性，分子间零量子相干信号选择模块所选择出来的分子间零量子相干信号实际上对磁场不均匀性是不敏感的，具有免疫的特性。
[0016]所述间接维演化期h模块是一个常规的间接维演化过程，需按照特定的时间增量进行信号演化；所选择出的分子间零量子相干信号在间接维演化期^内演化后，具有化学位移信息，构成了四维采样信号沿Fl维的信息(Fl维对应间接维演化期ti)，即三维谱的其中一个化学位移维。
[0017]所述间接维演化期t2模块是一个超快速的空间编码过程，由两对sine形状绝热η脉冲以及对应的编码梯度场构成，每一对sine形状绝热π脉冲以及对应的编码梯度场构成一个t2/2，在序列前后各一个。所选择出的分子间零量子相干信号在这一模块进行演化以后，就可对磁场不均匀性进行编码，构成了四维采样信号沿F2维的信息(F2维对应间接维演化期t2)。
[0018]与常规间接维演化期h不同的是，这一模块空间编码过程一次采样就可实现信号演化，无需按照特定的时间增量进行信号演化，极大提高采样效率。[0019]所述间接维演化期t3模块是由前后相等的两部分t3/2构成的，且两个t3/2中间插入一个非选择性η脉冲形成自旋回波的信号演化。这也是一个常规的间接维演化过程，需按照特定的时间增量进行信号演化；所选择出得分子间零量子相干信号在间接维演化期t3内演化后，完全消除了化学位移只保留了 J偶合信息，构成了四维采样信号沿F3维的信息(F3维对应间接维演化期t3)，即三维谱的J偶合信息维。间接维演化期t3只包含J偶合信息演化，四维信号采样过程中，F3维谱宽大小只需要覆盖J偶合常数而无需覆盖化学位移宽度，因此大大提高三维采样效率。
[0020]所述直接维采样期t4模块是一个空间解码的过程，与间接维演化期t2模块的编码过程相对应，这一模块由一对解码梯度场构成，最终实现四维信号的采样。同时，它也构成了四维信号在F4维的信息(F4维对应直接维采样期t4)。
[0021]由于分子间零量子相干信号的特性，磁场不均匀效应沿F2和F4维是相关联，因此经过特定的数据旋转处理能够使得F2维和F4维的磁场不均匀效应相互补偿，最终沿着F4维磁场不均匀效应被消除且构成了三维谱的另一个化学位移维。
[0022]在步骤3)中，所述实验参数包括直接维谱宽SW、第一间接维谱宽SW1、第二间接维谱宽SW2、第三间接维谱宽SW3、采样时间at、间接维演化期h的点数n1、间接维演化期t3的点数ni3、序列延迟时间RD、固定延时2 Λ、Ji/2非选择性矩形脉冲的时间、π非选择性矩形脉冲的时间，(η/2)1选择性高斯脉冲的时间、sine形状绝热π脉冲的时间，线性相干梯度场强度及其作用时间、空间编码梯度场强度及其作用时间，空间解码梯度场强度及其作用时间；所述固定延时2Δ的设定范围可为40~120ms。
[0023]在步骤4)中，所述进行数据采样的具体方法可为:每一次序列执行过程，首先，序列延迟一段RD的时间，目的是为了让磁化矢量弛豫恢复过来；接着，脉冲序列的各个模块依次对样品进行作用演化，即选择出相应的分子间零量子相干信号，在间接维演化期h按照特定的时间增量进行信号演化，在间接维演化期t2编码过程进行信号演化，在间接维演化期t3按照特定的时间增量进行信号演化；最后，在直接维采样期t4进行空间解码采集信号；上述序列执行过程只是对一次的间接维点数的采样，对于一整个四维数据需要对上述序列执行过程重复ni Xni3次。[0024]在步骤5)中，所述进行相关的数据后处理，首先是对所获得的四维数据沿F2维和F4维进行超快速数据处理，获得相应的由F2维和F4维构成的二维谱，对这张二维谱进行一次旋转处理，即在F2-F4平面上沿着F2=0轴逆时针旋转45° ;处理得到的二维图沿着F4维完全消除了磁场不均匀效应的影响，接着将整个四维数据沿着F2维进行累积投影，获得一个三维数据；对这个三维数据沿Fl维和F3维进行二维傅里叶变换获得一张高分辨率三维图。
[0025]本发明通过脉冲序列的设计利用分子间零量子相干信号选择模块和四维采样间接维演化期tpt2及t3模块，来进行信号演化采样并做相应的数据后处理，最后得到免于磁场不均匀影响的高分辨三维谱。虽然所述的脉冲序列需要进行四维采样来获得所需的信号，但由于F2和F4维分别利用了超快编码和解码过程来实现信号演化，整个四维采样时间只与Fl维中化学位移和F3维中J偶合大小有关，这一脉冲序列的采样时间与常规简单的三维谱采样时间是类似的，一般在几个小时以内。所获得的高分辨率三维谱是以三维J相关谱的形式显示出来，其中J偶合信息分布于其中独立一维，化学位移和相关信息分布于另外两维。通过实现对谱学信息的分离及其在三维空间的合理分布，这种高分辨三维谱对于复杂生物、化学以及材料样品归属分析有着重要应用。本发明能够克服核磁共振波谱仪上各种磁场不均匀的影响而获得高分辨三维谱，无需匀场操作，为复杂生物组织代谢物以及复杂化学样品分析提供一种简便有效的方法。
[0026]本发明提出一种在不均匀磁场下获得高分辨率核磁共振三维谱的方法，是一种涉及核磁共振波谱学检测的方法。所提出的方法只需在核磁共振波谱仪上以文本格式导入编译好的脉冲序列以及相应的数据后处理代码，适用于所有常规的核磁共振波谱仪。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为应用于不均匀磁场下获得高分辨率三维谱的脉冲序列，其中矩形条为非选择性/2和π射频脉冲，高斯形状的条形为溶剂选择性(^!/^工和溶质选择性丨^/^^射频脉冲，sine形状条为绝热π脉冲，斜线填充的矩形块为沿ζ方向线性相干选择梯度，空白矩形块为空间编码梯度Ge和解码梯度Gd，I代表溶剂，S代表溶质。
[0028]图2为三溴丙酸乙酯丙酮溶液的常规一维谱,谱线线宽为250Hz。
[0029]图3为三溴丙酸乙酯丙酮溶液在同样不均匀磁场情况下利用分子间零量子相干三维谱方法所获得的三维谱。
【具体实施方式】
[0030]本发明所提出的分子间零量子三维方法能够克服核磁共振波谱仪上磁场不均匀的影响而获得高分辨率三维谱，省去了人工匀场操作，实现对复杂谱学信息的分离及其在三维空间的合理分布，为复杂生物、化学以及材料样品归属分析提供一种简便有效的方法。本发明具体实施过程中的各个步骤如下:
[0031 ] 步骤I，常规一维谱的采样
[0032] 首先用核磁共振谱仪自带的常规一维脉冲序列(即一个非选择性η /2射频脉冲作用之后紧跟着信号采样)采样得到一张一维谱，由一维谱获得谱线的线宽，线宽值反映了磁场均匀性情况，同时这一线宽值也为谱宽参数设置提供依据。[0033]步骤2，脉冲序列的导入
[0034]在核磁共振谱仪操作台上，打开谱仪相应的操作软件，导入事先编译好的分子间零量子三维谱脉冲序列(如图1所示)，选择特定的实验区，然后调入上述脉冲序列，为下一步操作做准备。
[0035]步骤3，分子间零量子三维谱脉冲序列参数设置
[0036]首先打开该脉冲序列的各个相关模块，包括分子间零量子相干信号选择模块、间接维演化期^模块、间接维演化期t2模块、间接维演化期t3模块、直接维采样期t4模块。接着根据检测样品实际情况设置相应的实验参数，包括直接维谱宽SW，第一间接维谱宽SW1，第二间接维谱宽SW2，第三间接维谱宽SW3，采样时间at，间接维演化期的点数ni，间接维演化期t3的点数ni3，固定延时2 Λ，Ji /2和π非选择性矩形脉冲时间，(^ /2)1选择性高斯脉冲时间，sine形状绝热π脉冲的时间，线性相干梯度场强度及其作用时间、空间编码梯度场强度及其作用时间，空间解码梯度场强度及其作用时间。其中，空间编码解码梯度和sine形状绝热π脉冲的设置可参考步骤I常规一维谱所获得线宽值。
[0037]步骤4，分子间零量子三维谱脉冲序列数据采样
[0038]有别于常规核磁共振波谱序列，本发明可跳过样品的匀场过程，直接执行设置好的分子间零量子三维谱脉冲序列，进行数据采样。每一次序列执行过程中，首先序列延迟一段RD的时间，目的是为了让磁化矢量弛豫恢复过来；接着，脉冲序列的各个模块依次对样品进行作用演化，即选择出相应的分子间零量子相干信号，在间接维演化期h按照特定的时间增量进行信号演化，在间接维演化期t2编码过程进行信号演化，在间接维演化期t3按照特定的时间增量进行信号演化，最后在直接维采样期t4进行空间解码采集信号；上述序列执行过程只是对一次的间接维点数的采样，对于一整个四维数据需要对上述序列执行过程重复niXni3次。数据采样完成后，执行下一步骤，否则继续采样直到采样完成。
[0039]步骤5，数据后处理
[0040]数据采样完成后，进行相关的数据后处理，首先是对所获得的四维数据沿F2维和F4维进行超快速数据处理，获得相应的由F2维和F4维构成的二维谱，对这张二维谱进行一次旋转处理，即在F2-F4平面上沿着F2=0轴逆时针旋转45°。处理得到的二维图沿着F4维完全消除了磁场不均匀效应的影响，接着将整个四维数据沿着F2维进行累积投影，获得一个三维数据。对这个三维数据沿Fl维和F3维进行二维傅里叶变换获得一张高分辨率三维图。
[0041]以下给出具体实施例:
[0042] 将这一新的方法扫描了一种化学溶液样品作为一个实施例，用这个具体的实施例来验证本发明的在不均匀磁场环境下应用的可行性。实验所采用的样品是三溴丙酸乙酯的丙酮溶液，实验测试是在一台Varian500MHz NMR谱议(Varian, Palo Alto, CA)下进行,整个实验过程没有进行人为的匀场操作。按照上述分子间零量子三维谱方法的操作流程，首先用常规简单的一维脉冲序列采样得到一张一维谱，采样时间为2s，结果如图2所示，从这张一维谱可以获得谱线线宽为250Hz。由于直接对样品采样没有进行匀场操作，磁场均匀性较低。接着，导入编译好的如图1所示分子间零量子三维谱脉冲序列，打开脉冲序列的各个相关模块，包括分子间零量子相干信号选择模块、间接维演化期A模块、间接维演化期t2模块、间接维演化期t3模块、直接维采样期t4模块，设置实验参数，具体对于本实施例所采用的样品，其实验参数设置如下:直接维谱宽SW为2300Hz，第一间接维谱宽SWl为2300Hz，第二间接维谱宽SW2为300Hz，第三间接维谱宽SW3为30Hz，采样时间at为0.4s，间接维演化期h的点数ni为350，间接维演化期t3的点数ni3为12，脉冲延迟时间RD为ls，Ji /2和非选择性矩形脉冲时间为10 μ S和20 μ S，(/2)1选择性高斯脉冲宽度为6ms，sine形状绝热η脉冲的时间为10ms，2Λ为60ms，线性相干梯度场强度和时间分别为0.1T/m和
1.2ms, 空间编码梯度场强度和时间分别为0.038T/m和10ms，空间解码梯度场强度和时间分别为0.044T/m和0.13ms。跳过匀场过程直接点击开始，执行设置好的序列，每一次序列执行过程，就可以得到一次的间接维点数的所对应信号，对这个样品信号采样要重复4200次，整个采样时间为1.17h。
[0043]数据采样完成后，按照上述步骤5的处理过程对所获得的数据进行后处理，首先是对所获得的四维数据沿F2维和F4维进行超快速数据处理，获得相应的由F2维和F4维构成的二维谱，对这张二维谱进行一次旋转处理，即在F2-F4平面上沿着F2=0轴逆时针旋转45。。处理得到的二维图沿着F4维完全消除了磁场不均匀效应的影响，接着将整个四维数据沿着F2维进行累积投影，获得一个三维数据。对这个三维数据沿Fl维和F3维进行二维傅里叶变换，就可以获得本实施例的高分辨率三维谱，最终结果如图3所示，从中可以看出，即使在磁场不理想的情况下，本发明能够获得一张高分辨率三维谱。在这张三维谱中，Fl维(化学位移维)的线宽由250Hz降低到8Hz，F3维(J偶合维)的线宽由250Hz降低到4Hz,F4维(化学位移维)的线宽由250Hz降低到33Hz，极大提高了谱图的分辨率，且各种谱图信息合理地分布于三维空间中，有利于复杂信号的归属。
[0044]由此可见，利用本发明所述的方法能够在不均匀磁场中恢复出高分辨率三维谱信息，各种核磁共振信息都可以清晰地获得。
[0045]表1
[0046]
【权利要求】
1.一种不均匀磁场下获得高分辨率核磁共振三维谱的方法，其特征在于包括如下步骤: 1)用常规一维脉冲序列采样一张一维谱，用来分析磁场不均匀性的情况，获得谱线的线宽，为实验谱宽参数设置提供依据； 2)在核磁共振波谱仪上导入事先编译好的分子间零量子相干三维谱脉冲序列； 3)打开分子间零量子相干三维谱脉冲序列的分子间零量子相干信号选择模块、间接维演化期^模块、间接维演化期t2模块、间接维演化期t3模块、信号采样期t4模块，设置该脉冲序列各个模块的实验参数； 4)执行步骤3)设置实验参数后的分子间零量子相干三维谱脉冲序列，进行数据采样； 5)数据采样完成后，进行相关的数据后处理，得到免于不均匀磁场影响的高分辨率三维谱。
2.如权利要求1所述一种不均匀磁场下获得高分辨率核磁共振三维谱的方法，其特征在于在步骤I)中，所述常规一维脉冲序列是核磁共振谱仪自带的一维脉冲序列，由一个非选择性η/2射频脉冲和 采样期构成，即非选择性η/2射频脉冲作用后紧跟着信号采样。
3.如权利要求1所述一种不均匀磁场下获得高分辨率核磁共振三维谱的方法，其特征在于在步骤2)中，所述分子间零量子相干三维谱脉冲序列使用分子间零量子相干信号选择模块、间接维演化期^模块、间接维演化期t2模块、间接维演化期t3模块、直接维采样期t4模块。
4.如权利要求3所述一种不均匀磁场下获得高分辨率核磁共振三维谱的方法，其特征在于所述分子间零量子相干信号选择模块由一个非选择性矩形η /2脉冲、一个非选择性矩形η脉冲、一个溶剂选择性高斯形状(η/2)1脉冲，一个溶质选择性高斯形状(π/2)3脉冲，以及三个沿ζ方向的线性梯度场构成，通过分子间零量子相干信号选择模块可选择出所要的分子间零量子相干信号；由于分子间零量子相干信号源于远程偶极相互作用的溶剂和溶质自旋，这一信号的共振频率是溶剂和溶质自旋共振频率之差。
5.如权利要求3所述一种不均匀磁场下获得高分辨率核磁共振三维谱的方法，其特征在于所述间接维演化期^模块是一个常规的间接维演化过程，需按照特定的时间增量进行信号演化；所选择出的分子间零量子相干信号在间接维演化期^内演化后，具有化学位移信息，构成了四维采样信号沿Fl维的信息，即三维谱的其中一个化学位移维；F1维对应间接维演化期A。
6.如权利要求3所述一种不均匀磁场下获得高分辨率核磁共振三维谱的方法，其特征在于所述间接维演化期&模块是一个超快速的空间编码过程，由两对sine形状绝热π脉冲以及对应的编码梯度场构成，每一对sine形状绝热π脉冲以及对应的编码梯度场构成一个t2/2，在序列前后各一个；所选择出的分子间零量子相干信号在这一模块进行演化以后，可对磁场不均匀性进行编码，构成四维采样信号沿F2维的信息，F2维对应间接维演化期t2。
7.如权利要求3所述一种不均匀磁场下获得高分辨率核磁共振三维谱的方法，其特征在于所述间接维演化期t3模块由前后相等的两部分t3/2构成，且两个t3/2中间插入一个非选择性η脉冲形成自旋回波的信号演化；这也是一个常规的间接维演化过程，需按照特定的时间增量进行信号演化；所选择出得分子间零量子相干信号在间接维演化期&内演化后，完全消除了化学位移只保留了 J偶合信息，构成四维采样信号沿F3维的信息，即三维谱的J偶合信息维，F3维对应间接维演化期t3 ;间接维演化期t3只包含J偶合信息演化； 所述直接维采样期t4模块是一个空间解码的过程，与间接维演化期t2模块的编码过程相对应，这一模块由一对解码梯度场构成，最终实现四维信号的采样；同时，它也构成四维信号在F4维的信息，F4维对应直接维采样期t4。
8.如权利要求1所述一种不均匀磁场下获得高分辨率核磁共振三维谱的方法，其特征在于在步骤3)中，所述实验参数包括直接维谱宽SW、第一间接维谱宽SW1、第二间接维谱宽SW2、第三间接维谱宽SW3、采样时间at、间接维演化期h的点数n1、间接维演化期t3的点数ni3、序列延迟时间RD、固定延时2 Λ、Ji /2非选择性矩形脉冲的时间、非选择性矩形脉冲的时间，(JI/2)1选择性高斯脉冲的时间、sine形状绝热π脉冲的时间，线性相干梯度场强度及其作用时间、空间编码梯度场强度及其作用时间，空间解码梯度场强度及其作用时间；所述固定延时2Δ的设定范围可为40~120ms。
9.如权利要求1所述一种不均匀磁场下获得高分辨率核磁共振三维谱的方法，其特征在于在步骤4)中，所述进行数据采样的具体方法为:每一次序列执行过程，首先，序列延迟一段RD的时间，目的是为了让磁化矢量弛豫恢复过来；接着，脉冲序列的各个模块依次对样品进行作用演化，即选择出相应的分子间零量子相干信号，在间接维演化期h按照特定的时间增量进行信号演化，在间接维演化期t2编码过程进行信号演化，在间接维演化期t3按照特定的时间增量进行信号演化；最后，在直接维采样期t4进行空间解码采集信号；上述序列执行过程只是对一次的间接维点数的采样，对于一整个四维数据需要对上述序列执行过程重复niXni3次。
10.如权利要求1所述一种不均匀磁场下获得高分辨率核磁共振三维谱的方法，其特征在于在步骤5)中，所述进行相关的数据后处理，首先是对所获得的四维数据沿F2维和F4维进行超快速数据处理，获得相应的由F2维和F4维构成的二维谱，对该二维谱进行一次旋转处理，即在F2-F4平面上沿着F2=0轴逆时针旋转45° ;处理得到的二维图沿着F4维完全消除了磁场不均匀效应的影响，接着将整个四维数据沿着F2维进行累积投影，获得一个三维数据；对该三维数据沿Fl维和F3维进行二维傅里叶变换，获得一张高分辨率三维图。
【文档编号】G01N24/08GK103941204SQ201410151498
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月16日 优先权日:2014年4月16日
【发明者】黄玉清, 陈忠 申请人:厦门大学