[发明专利]一种基于磁共振核自旋单态选择性检测多巴胺的方法

权利要求书

1.一种基于磁共振核自旋单态选择性检测多巴胺的方法，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：

步骤1：将已配好质量分数为2%-5%多巴胺的氘水溶液放置于磁共振仪中，对多巴胺的氘水溶液施加90度硬脉冲，使得H信号被激发，获取多巴胺分子的氢谱，得到多巴胺分子苯环上三个H的化学位移和相互之间J耦合的大小；

步骤2：根据弱耦合体系下制备二自旋系统单态的脉冲形式，针对多巴胺分子苯环上的三个氢构成的三自旋系统，由步骤1得到的化学位移和相互之间J耦合的大小，利用MATLAB软件，计算三自旋系统下制备多巴胺单态和检测多巴胺单态所需的脉冲参数，得到多巴胺苯环上三个氢构成三自旋系统的单态效率达到最大值的脉冲序列；

步骤3：将弱耦合体系下制备二自旋系统单态的脉冲形式和步骤2计算所得三自旋系统下制备多巴胺单态和检测多巴胺单态所需的脉冲参数进行组合得到的完整脉冲，施加到多巴胺氘水溶液上，制备获得苯环上三个氢组成的三自旋系统的单态，并检测其单态；

步骤4：在步骤3制备和检测多巴胺单态的基础上，在制备单态脉冲和检测单态脉冲之间，增加cw去耦脉冲和两个不同强度的梯度场，组成新的脉冲；新脉冲的作用分为三个阶段，第一个阶段制备多巴胺分子苯环上三个氢的单态；第二个阶段，由于单态不受梯度场和cw去耦脉冲的影响，因此将非单态信号滤掉，只保留多巴胺分子苯环上三个氢的单态；第三个阶段，检测多巴胺分子苯环上三个氢的单态；最终达到选择性滤波的目的，只保留苯环上的三个H信号；整个过程中，需要不断优化cw脉冲的作用时间，使得滤波效果达到最优；其中：

所述步骤2具体为：先施加相位处于x方向的90度硬脉冲，而后等待时间，再施加相位处于x方向的180度硬脉冲，再等待时间，接下来施加一个相位处于y方向的90度硬脉冲，等待时间；这段脉冲的作用是制备多巴胺分子苯环上三个H构成三自旋体系的单态，简称为制备脉冲；而单态信号无法直接观测，需要另外一段脉冲检测多巴胺分子苯环上三个H构成三自旋体系的单态，简称为检测脉冲；检测脉冲形式为，先经过时间的等待，再施加一个相位处于y方向的90度硬脉冲，再等待的时间，直接ADC采样，直到采样信号衰减完；在这个过程中，，的取值影响多巴胺分子苯环上三个H构成三自旋体系单态的产生效率，为了使得单态效率达到最大值，利用MATLAB软件进行设计，的取值；首先，在MATLAB脚本里先构建三自旋体系的64个基算符，再写出多巴胺分子苯环上三个氢组成三自旋体系的哈密顿量，最后得到90度硬脉冲和180度硬脉冲所对应的操作算符；接下来，体系由热平衡信号不断在硬脉冲的操作算符和哈密顿量下进行演化，不断优化，演化时间，使得单态转化率都达到最大值；同理，在产生单态的基础上，设计检测脉冲中，的取值，使得检测信号的达到最优值；最后，弱耦合体系制备二自旋系统单态的脉冲形式与计算所得脉冲参数组合将得到制备和检测多巴胺分子三自旋体系单态的完整脉冲。

2.根据权利要求1所述的基于磁共振核自旋单态选择性检测多巴胺的方法，其特征在于，步骤1所述多巴胺分子的氢谱，左边三个信号代表苯环上三个H的信号，中间单峰为水信号，最右边是多巴胺分子乙基信号；由多巴胺分子的氢谱，获取多巴胺分子苯环上三个氢之间的J耦合和化学位移。

3.根据权利要求1所述的基于磁共振核自旋单态选择性检测多巴胺的方法，其特征在于，步骤3所述制备获得苯环上三个氢组成的三自旋系统的单态，并检测其单态，具体为：将步骤2所得到的完整脉冲，用核磁共振仪器的语言写入计算机，再将多巴胺氘水溶液放入磁体中，然后进行锁场、调谐及匀场操作，最后将发射机的射频中心对准多巴胺苯环上三个H分子中间，施加已写入计算机的完整脉冲，制备并检测多巴胺分子的单态。

4.根据权利要求1所述的基于磁共振核自旋单态选择性检测多巴胺的方法，其特征在于，步骤4所述在制备单态脉冲和检测单态脉冲之间，增加cw去耦脉冲和两个不同强度的梯度场，组成新的脉冲，具体为：cw脉冲的施加时间在50ms到1s之间，功率为1瓦特到15瓦特；两个不同强度的梯度场要求施加时间在1ms到5ms之间，功率为5到10Gs/cm，方向处于z方向；将增加cw去耦脉冲和两个不同强度的梯度场后组成的新脉冲用核磁共振仪器的语言写入计算机，接着进行锁场、调谐及匀场操作，最后将发射机的射频中心对准多巴胺苯环上三个H分子中间，施加已写入增加cw去耦脉冲和两个不同强度的梯度场后组成的新脉冲。