一种宽带HSQC脉冲序列的处理方法技术

技术编号:25688322 阅读:57 留言:0更新日期:2020-09-18 21:00
本发明专利技术提供一种宽带HSQC脉冲序列的处理方法,包括步骤:建立若干个耦合双自旋体系模型;对建立的协作脉冲框架组合模型进行优化处理,以使得所有耦合双自旋体系模型能从初始状态到目标状态进行极化转移,将优化处理后的协作脉冲框架组合模型进行集成处理。本发明专利技术还涉及一种脉冲序列的处理方法、一种宽带HSQC脉冲序列的处理系统、存储介质、设备。本发明专利技术通过引入两步优化的协作脉冲即第一脉冲与第二脉冲参与耦合自旋体系极化转移过程的精确调控,从而克服极化转移对J耦合常数的敏感性,可在指定的耦合常数范围获得高均匀反相态转移,从而直接建立分子物质的浓度与谱峰之间的线性关系,进而有效提高分子物质如代谢物的定量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种宽带HSQC脉冲序列的处理方法
本专利技术涉及磁共振波谱学领域,尤其涉及一种宽带HSQC脉冲序列的处理方法。
技术介绍
核磁共振技术目前已在众多领域获得广泛应用,除常规的影像诊断外,还大量应用于分析化学、生物材料等。由于核磁共振具有高可重复性、非侵入检测和对未知分子结构的明确分析等优势,常用于对不同分子物质的鉴定和定量。代谢物是生命体内实现代谢过程的小分子有机化合物,量化的代谢物信号可与重大疾病或机能失调建立关联。因此,核磁共振技术在医学领域的另一个重要应用是代谢物的浓度测定,其基本原理在于利用谱峰积分与对应的核自旋数量成线性关系,因此积分峰面积与组织或体液中相应代谢物分子的浓度成正比,根据这些代谢物含量的多少,可进一步分析组织代谢的变化。定量磁共振氢谱(qHNMR)是一维谱技术,一个完整的氢谱可包含至少15种代谢物和9种大分子,但由于氢核谱线频率分布范围非常(1.2-4.4ppm),因而极易造成代谢物谱线重叠现象,进而引入定量误差。不同于一维氢谱直接对代谢物氢核的检测,异核相关谱(例如HSQC)是一种二维谱技术,通过标量耦本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽带HSQC脉冲序列的处理方法,其特征在于,包括如下步骤:/n建立若干个耦合双自旋体系模型;其中,所述双自旋体系包括氢核与杂核,设定所述氢核与杂核的J耦合常数的阈值范围;/n建立协作脉冲框架组合模型,所述协作脉冲框架组合模型作用于所述耦合双自旋体系模型上;其中,所述协作脉冲框架组合模型至少包括第一脉冲、第二脉冲、180°脉冲,所述180°脉冲位于所述第一脉冲与第二脉冲之间;/n对所述协作脉冲框架组合模型进行优化处理,以使得所述耦合双自旋体系模型均能从初始状态到目标状态进行极化转移;/n将优化处理后的所述协作脉冲框架组合模型集成于宽带HSQC脉冲序列中。/n

【技术特征摘要】
1.一种宽带HSQC脉冲序列的处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
建立若干个耦合双自旋体系模型;其中,所述双自旋体系包括氢核与杂核,设定所述氢核与杂核的J耦合常数的阈值范围;
建立协作脉冲框架组合模型,所述协作脉冲框架组合模型作用于所述耦合双自旋体系模型上;其中,所述协作脉冲框架组合模型至少包括第一脉冲、第二脉冲、180°脉冲,所述180°脉冲位于所述第一脉冲与第二脉冲之间;
对所述协作脉冲框架组合模型进行优化处理,以使得所述耦合双自旋体系模型均能从初始状态到目标状态进行极化转移;
将优化处理后的所述协作脉冲框架组合模型集成于宽带HSQC脉冲序列中。


2.如权利要求1所述的一种宽带HSQC脉冲序列的处理方法,其特征在于,所述协作脉冲框架组合模型位于HSQC脉冲序列的初始INPET极化转移阶段。


3.如权利要求1所述的一种宽带HSQC脉冲序列的处理方法,其特征在于,对所述第一脉冲与第二脉冲进行联合协作优化,以使得所述第二脉冲的结束时所述耦合双自旋体系模型能实现从初始状态到接近或等于目标状态的极化转移;其中,所述目标状态为反相态。


4.如权利要求1所述的一种宽带HSQC脉冲序列的处理方法,其特征在于,对所述协作脉冲框架组合模型进行优化处理的步骤包括:
通过优化所述第一脉冲与第二脉冲的波形以使得所述协作脉冲框架组合模型的目标函数获得极大值。


5.如权利要求4所述的一种宽带HSQC脉冲序列的处理方法,其特征在于,所述目标函数的参数还包括所述氢核的化学位移范围和/或射频场的非均匀性。


6.如权利要求4所述的一种宽带HSQC脉冲序列的处理方法,其特征在于,优化所述第一脉冲与第二脉冲的波形以使得所述协作脉冲框架组合模型的目标函数获得极大值的步骤包括:
将待优化的所述第一脉冲与第二脉冲离散化,以形成若干个脉冲参数节点;
根据所述目标函数公式计算获得所述协作脉冲框架组合的优化目标函数值;根据所述协作脉冲的第一脉冲与第二脉冲的梯度计算公式计算所述目标函数对其的梯度值;
根据所述梯度值与当前...

【专利技术属性】
技术研发人员:常严魏达秀杨晓冬
申请(专利权)人:中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
类型:发明
国别省市:江苏;32

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