利用多对双极梯度脉冲的磁共振分析制造技术

本发明专利技术披露了一种磁共振方法。该方法包括将多对双极梯度脉冲子序列施加至样品，从该样品获得磁共振信号，分析该信号，以及发出关于分析的报告。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的某些实 施方式涉及磁共振分析，更具体地，但是不排他地，涉及利用双极梯度脉冲子序列的磁共振分析。
技术介绍
磁共振(MR)分析是通过利用量子力学现象，用于获得材料的化学和物理微观性质的技术，叫做核磁共振(NMR)，其中，当以某些频率应用时，放置在磁场中的自旋系统共振地吸收能量。只有当它的核自旋I不消失时，即，核具有至少一个不成对的核子，核才可以进行NMR。经常在MRI中使用的非零自旋核的实例包括1H(I=l/2)、2H(I=l)、23Na(I=3/2)，等。当放置在磁场中时，使得具有自旋I的核能够在离散系列的能量水平中，通过I测定核的数目，和通过核的旋磁比率以及通过磁场测定核的分离。在小干扰的影响下，表现为射频磁场，其在初级静态磁场的方向周围旋转，核具有时间依赖的可能性，从而经历从一个能量水平到另一个的跃迁。用特定频率的旋转磁场，跃进几率可以达到统一的值。因此在某些时间下，尽管旋转磁场可以是相对于初级磁场的小量级的磁场，但是仍使核被迫跃迁。对于自旋I核的整体，通过全部的磁化的改变实现跃迁。一旦发生磁化的改变，自旋系统倾向于通过最小的能量的热力学原理，恢复它的磁化纵向平衡值。将控制系统恢复到平衡值所消耗的时间的时间常数称为“自旋-晶格弛豫时间”，或“纵向弛豫时间”，表示为Tl。另外的时间常数，T2 (彡Tl)，称为“自旋-自旋弛豫时间”或“横向弛豫时间”，通过最大的熵原理，控制其中减少横向磁化所消耗的时间。然而，内部分子相互作用和静态的磁场值的局部变动，将T2的值改变为实际值，将其表示为T2*。在MR分析中，将脉冲序列应用于物体，以产生NMR信号和从其中获得信息，随后将该信息用于分析物体。上述提及的弛豫时间和核自旋的密度分布是一个物体不同于其他物体的性质，因此使得能够分析物体。在扩散加权MR分析中，例如，应用磁场梯度，以便提供运动相关的对照，其在选定的方向中对流动性分子的运动敏感。扩散加权MR分析利用分子的无规则运动，其引起自旋的相位扩散的得到的信号损失。这样的分析可以用于表征多孔介质内包含的孔的形态特征，其中分子以受限制的方式在孔内扩散。用于观察多孔介质中的扩散的已知技术采用称为脉冲场梯度(PFG)序列，其中将磁场梯度脉冲对应用于编码(encode )施加的这两个脉冲之间的位移。例如，美国专利N0.7，053，611公开了一种方法，其包括利用用于编码扩散信息的单极PFG (s-PFG)序列，获取流体样品的NMR测量组，其中在用于产生不同的扩散作用的脉冲场梯度脉冲中，利用参数中的不同的值获取组中的每一个NMR测量。将NMR测量组转化，以产生分布函数，其使得流体样品的扩散性质与它的纵向和/或横向磁场弛豫时间相关。双极PFG序列已经用于医学成像应用，其用于测量非均匀的实验样品中的扩散，其中施加的磁场是非常均匀的，但是由于样品的材料的性质，产生内在的梯度。另外，在钻孔(borehole)周围的土地形成的孔隙中，已经将双极PFG序列用于测量储层流体的扩散和驰豫(美国专利N0.5，796，252)。美国公开申请N0.20100033182教导了多次PFG实验，其涉及重复的扩散梯度对的应用，在具体的双极PFG (d-PFG)序列中，其包含两对扩散梯度脉冲。基于接收的MR信号进行样品的受限区室(compartment)的尺寸特征分布的估计。另外的
技术介绍
包括G.Zheng and ff.S.Price, Concepts Magn.Reson.A30A, 261 (2007) ；Bar-Shir and Y.Cohen,Magn.Reson.1maging26, 801 (2008);Coryet al., Polymer Preprints31, 149 (1990) ； Jerschow and N.Mul Ier,J.Magn.Reson.125, 372(1997) ；E.0zarsian and P.J.Basser, J.Magn.Reson.188, 285 (2007)；E.0zarSlan, J.Magn.Reson.199, 56 (2009) ；E.0zarslan and P.J.Basser, J.Chem.Phys.128, 154511 (2008) ； Ozarsiail et al., J.Chem.Phys.130, 104702 (2009)；N.Shemesh and Y.Cohen, J.Magn.Reson.195, 153 (2008) ; Shemesh et al., J.Magn.Reson.198, 15(2009) ；Shemesh et al., J.Magn Reson.200, 214(2009) ；Shemesh etal., J.Chem.Phys.132, 034703 (2010) ；Komlosh et al., Magn.Reson.Med.59, 803 (2008)；M.A.Koch and J.Finsterbusch, Magn.Reson.Med.60, 90 (2008);以及 Weber et al., Magn.Reson.Med.61, 1001 (2009)。
技术实现思路
根据本专利技术的一些实施方式的方面，提供了样品的磁共振分析的方法。该方法包括:将多个双极梯度脉冲子序列对施加至样品；从该样品获取磁共振信号；分析信号；以及发出关于分析的报告。 根据本专利技术的一些实施方式，每对双极梯度脉冲子序列的特征为不同的梯度方向。根据本专利技术的一些实施方式，采用两对。根据本专利技术的一些实施方式，该方法进行一系列试验，每一个试验的特征为在双极梯度脉冲子序列的各自的梯度方向之间的不同的角Ψ。根据本专利技术的一些实施方式，该方法包括分析作为角的函数的信号曲线(signalprofile),以便由样品获得形状信息和/或尺寸信息。根据本专利技术的一些实施方式，该方法包括产生样品中的受限区室(有限间隔体，restricted compartments)的偏心分布(eccentricity distribution)的估计，以便提供形状信息。根据本专利技术的一些实施方式，该方法包括分析作为磁共振波数的函数的信号，以便产生样品中的受限区室的尺寸分布的估计。根据本专利技术的一些实施方式的方面，提供了通过磁共振分析，从多孔样品获得形状信息的方法。该方法包括:将多个双极梯度脉冲子序列对施加至样品，每一对的特征为梯度角；获取作为不同对之间的相对角的函数的磁共振信号；分析信号的角度依赖性(angular dependence),以便由样品获得形状信息和尺寸分布中的至少一个；以及发出关于形状信息的报告。根据本专利技术的一些实施方式的方面，提供了通过磁共振分析，表征多孔样品的形态特征的方法，包括:将多个双极梯度脉冲子序列对施加至样品，每一对的特征为梯度角；获取至少作为不同对之间的相对角的函数的磁共振信号；以及产生输出，其包括至少作为相对角的函数的信号的强度曲线(intensity prof ile),从而表征样品的形态特征。根据本专利技术的一些实施方式，该方法包括利用来自样品的磁共振信号，用于使样品成像。根据本专利技术的一些实施方式的方面，提供了用于磁共振分析的系统，其包括:设置用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.24 US 61/358,0361.一种样品的磁共振分析方法，包括: 将多对双极梯度脉冲子序列施加至所述样品； 从所述样品获取磁共振信号； 分析所述信号；以及 发出关于所述分析的报告。2.根据权利要求1所述的方法，其中每一对双极梯度脉冲子序列的特征为不同的梯度方向。3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其中所述多对是两对。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，进一步包括进行一系列实验，每一个实验的特征为所述双极梯度脉冲子序列的各自的梯度方向之间的不同的角Ψ。5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括分析作为所述角的函数的信号曲线，以便从所述样品获得形状信息和尺寸信息中的至少一项。6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括在所述样品中产生受限区室的偏心分布的估计，从而提供所述形状信息。7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述样品是多孔样品。8.—种通过磁共振分析从多孔样品获得形状信息的方法，包括: 将多对双极梯度脉冲子序列施加至所述样品，每一对的特征为梯度角； 获得作为不同对之间至少相对角的函数的磁共振信号； 分析所述信号的角度依赖性，以便从所述样品获得形状信息和尺寸信息中的至少一项；以及 发出关于所述形状信息的报告。9.一种通过磁共振分析表征多孔样品的形态特征的方法，包括: 将多对双极梯度脉冲子序列施加至所述样品，每一对的特征为梯度角； 获取作为不同对之间至少相对角的函数的磁共振信号；以及 产生包括作为至少所述相对角的函数的所述信号的强度曲线的输出，从而表征所述样品的形态特征。10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，进一步包括分析作为磁共振波数的函数的所述信号，以便产生所述样品中受限区室的尺寸分布的估计。11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中所述样品的特征为至少IOHz的NMR线宽。12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述样品是特征为平均孔径小于50微米的多孔样品，具有至少3%的标准偏差。13.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述样品是特征为平均孔径小于50微米的多孔样品，以及所述双极梯度脉冲子序列不含有幅度高于100高斯/Cm的任何梯度脉冲。14.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述样品包括至少一种选自由以下各项组成的组中的物体:沉淀物、岩石、非均质催化剂、多孔材料、多孔聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：约拉姆·柯亨，诺姆·舍梅什，
申请(专利权)人：雷蒙特亚特特拉维夫大学有限公司，
类型：
国别省市：