[发明专利]基于数值模拟技术的仿真核磁共振波谱分析方法及分析系统

权利要求书

1.一种基于数值模拟技术的仿真核磁共振波谱分析方法，其特征在于，所述方法包括：

构建模拟样品分子信息模型及模拟样品分子信息库；所述样品分子信息按两个及两个以上自旋体系来确定，每个自旋体系内的核子种类为三种、四种、五种或五种以上；所述自旋体系包括：自旋体系AmBnCd以及XpYqZw，其中，ABC为相互之间存在偶合的三种自旋核，核子数目分别为m，n，d；XYZ为相互之间存在偶合的另三种自旋核，核子数目分别为p，q，w；

构建波谱仪硬件参数；所述波谱仪硬件参数包括主磁场B0、offset、主磁场不均匀性deltaB0、射频场B1、梯度场G、射频功率PL1W、P1；

硬件参数调节校正步骤；采用数值模拟仿真技术实现调节校正，所述调节校正方法包括自动调谐匹配wobb、匀场shim、锁场lock、P1调节；

构建波谱序列物理模型；

基于前述构建的所述样品分子信息模型及信息库、所述波谱仪硬件参数、所述波谱序列物理模型，构建核磁共振波谱数据采集物理数学模型，进行模拟数据采集算法和程序实现，完成原始数据的模拟采集；所述核磁共振波谱数据采集物理数学模型构建原始数据的步骤中，一维谱采集模式下，对每一个自旋体系内的每一种自旋核，分别计算每一个自旋体系内的所有自旋核J偶合因素导致的谱线裂分的幅值项和频率项、自身化学位移导致的频率项、旋转坐标系下的数据采集项、T2弛豫项、T1弛豫项，磁化矢量翻转项，将上述各项连乘，获得每一个自旋核信号，然后对每一种自旋核以及然后将每一个自旋核体系内的所有自旋核信号进行连加，得到累加的每一个自旋核体系信号；然后将所有自旋体系的自旋体系信号连加，再叠加上模拟随机噪声，即得到模拟采集的核磁共振波谱原始数据；所述构建核磁共振波谱数据采集物理数学模型的步骤中，二维谱采集模式下，在一维谱的基础上，将每一个自旋体系内的每一种自旋核在t1维演化期导致的对角锋的频率项作为该自旋核的乘积因子；将每一个自旋体系内的每一种自旋核在t1维演化期导致的交叉峰频率项作为J偶合的另一方自旋核的乘积因子；

将上一步骤所模拟采集的原始数据，经傅立叶变换得到波谱图。

2.如权利要求1所述的仿真核磁共振波谱分析方法，其特征在于，进一步地，将如所述权利要求1方法获得的波谱图进行谱图处理，所述谱图处理方法包括相位校正、基线校正、寻峰、积分、测距、化学位移校正。

3.如权利要求1所述的仿真核磁共振波谱分析方法，其特征在于，所述波谱序列包括单脉冲序列、去偶序列、同核化学位移相关二维谱COSY序列，同核化学位移相关overhause增强二维谱NOESY序列、异核化学位移相关谱1H-13C HSQC序列、异核化学位移相关谱1H-13CHMBC序列。

4.一种基于数值模拟技术的仿真核磁共振波谱分析系统，其特征在于，采用如权利要求1-3之任一项所述的基于数值模拟技术的仿真核磁共振波谱分析方法，所述系统包括：

模拟样品分子信息模型及分子信息库的构建模块，用于构建模拟样品分子信息模型及分子信息库；

波谱仪硬件参数的构建模块，用于构建波谱仪相关硬件参数；

波谱仪硬件参数调节校正模块，用以构建波谱仪硬件参数的模拟调节及校正模型；所述调节校正模块包括自动调谐匹配wobb模块、匀场shim模块、锁场lock模块、P1调节模块；

波谱序列物理模型的构建模块，用于构建不同波谱序列的物理模型；

核磁共振波谱数据采集物理数学模型的构建模块，用于构建核磁共振波谱数据采集物理数学模型，进行模拟数据采集算法和程序实现，实现原始数据的模拟采集；

波谱反演模块，用于将前述模拟采集的原始数据用于FT变换得到波谱图。

5.如权利要求4所述的仿真核磁共振波谱分析系统，其特征在于，进一步包括谱图处理模块，用于对获得的所述波谱图进行谱图处理，包括进行相位校正、基线校正、寻峰、积分、测距、化学位移校正等谱图处理。