Интроскопия Фурье

Прогресс в области спектроскопии ЯМР столь стремителен и многосторонен, что никакие издающиеся книги и учебники по спектроскопии ЯМР не успевают в полной мере отразить новейшие достижения в этой области. Достаточно назвать, например, ЯМР-интроскопию и ЯМР в твердых телах, упомянутые в книге вскользь, а также двумерную фурье-спектроскопию и спектроскопию ЯМР редких ядер, которые не рассматриваются вовсе. Для того чтобы в какой-то мере скомпенсировать этот недостаток, мы сочли полезным включить в книгу в разд. Библиография список дополнительной литературы, содержащей книги и обзоры, опубликованные в последние годы (1978—1982). Б связи с этим выражаем признательность канд. хим. наук Н. Д. Сергеевой, принимавшей участие в подготовке этого списка. [c.7]

В последние годы техника интроскопии получила дальнейшее развитие. Если использовать альтернирующие градиенты поля вдоль ортогональных направлений, то на пересечении трех узловых плоскостей этих градиентов возникает объем пространства, проявляющийся в ЯМР-спектре. Сигнал от локализуемого таким образом объема образца детектируется в то же время сигналов от других участков образца не возникает перемещая эту чувствительную точку по объекту, можно получить данные, необходимые для построения его полного изображения. Аналогично если использовать два зависящих от времени градиента, то при детектировании сигналов ЯМР с помощью фурье-преобразования появляется чувствительная линия, что дает возможность существенно снизить время эксперимента. Наконец, полученные данные обрабатываются с помощью компьютера с целью построения изображения. В качестве примера, иллюстрирующего недавний прогресс в этой области, на рис. IX.44 приведено изображение сечения целого лимона. Итак, сделанное нами ра- [c.368]

Следовательно, возникает вопрос нельзя ли прямо получить сетку равноотстоящих выборочных точек (/ ь Ь) В действительности это можно сделать с помощью метода фурье-интроскопии. [c.651]

Методы фурье-интроскопии [10.47, 10.48] срезов или объемных элементов можно отнести к типичным методам 2М-спектроскопии. Они входят в разряд методов разделения по частоте (см. гл. 7). В эксперименте, состоящем из одного (или двух) периода эволюции и периода регистрации, проводят последовательные измерения по двум (или трем) частотным координатам, которые определяют ме- [c.651]

Рис. 10.4.4. Метод фурье-интроскопии в двумерном варианте эксперимента плоскость выделяется приложением селективного импульса в присутствии градиента вдоль оси X. Частоты прецессии в периоды эволюции и регистрации определяются положением элемента объема при наличии градиентов вдоль осей соответственно у и г.

Рис. 10.4.5. Метод фурье-интроскопии, используемый для получения изображения модельного объекта, состоящего из двух наполненных водой капилляров с внутренним диаметром 1 мм и расстоянием между их центрами 2,2 мм, погруженных в сосуд с тяжелой водой (DjO). Трубки расположены параллельно оси у. а — временное сигналы четыре типичных сигнала, записанные в периоды эволюции и регистрации во время периодов /( и h были приложены градиенты вдоль осей соответственно X и Z (причем, в период /i сигналы от обеих трубок имели одну и ту же частоту) б — сигналы S(/i, 0)2), полученные одномерным фурье-преобразованием на интервале /г в — сигнал S(o)i, оя), полученный после второго фурье-преобразования (на рисунке приведены абсолютные значения амплитуды сигнала). (Из работы [10.48].)

Здесь очевидна тесная связь фурье-интроскопии с методом восстановления изображений по проекциям. Эти два метода различаются лишь распределением выборочных точек в двумерной или трехмерной временной области. Метод фурье-интроскопии дает эквидистантную сетку выборок, и, следовательно, одинаковую точность по высоким и низким частотам. Таким образом в фурье-интроскопии более тонкие детали будут представлены лучше, чем в изображениях, полученных методом восстановления по проекциям. [c.653]

Фурье-интроскопия оказалась наиболее надежным методом, реализованным в промышленных ЯМР-томографах. В видоизмененном варианте, известном под названием метод подтягивания спинов , он является в настоящее время одним из наиболее часто применяемых методов. [c.654]

Рис. 10.4.6. Схема эксперимента в методе подтягивания спинов. В противоположность методу фурье-интроскопии (рис. 10.4.4) фаза свободной прецессии в конце периода эволюции изменяется путем увеличения амплитуды .-градиента, а ие удлинением периода эволюции.

ЯМР-интроскопия во вращающейся системе координат полностью эквивалентна методу фурье-интроскопии, за исключением лишь того, что градиент статического поля заменяется градиентом РЧ-поля. Требуется та же самая обработка данных. Преимуществом ЯМР-интроскопии во вращающейся системе координат является то, что нет необходимости в переключаемых градиентах статического поля. Дело в том, что переключаемые градиенты могут оказать нежелательное влияние на человеческий организм. Однако получить абсолютно линейный градиент РЧ-поля труднее, чем создать линейный градиент статического поля. [c.655]

Чтобы понять принципы и уловить связь с фурье-интроскопией, этот метод можно рассматривать как последовательность экспериментов, каждый из которых длится от одного максимума эхо-сигнала до следующего максимума. При этом сигнал от элемента объема с координатами (х, у) в п-м эксперименте (следующий за п-м эхо-сигналом) записывается в виде [c.659]

Метод линейного сканирования, а также методы множества чувствительных точек и чувствительной линии имеют то преимущество перед методами восстановления по проекциям и фурье-интроскопии, что им свойственна простота обработки данных в частности, информация от всей линии может быть обработана сразу и нет необходимости накопления всего трехмерного массива данных. Медленное физическое движение живых объектов резко ограничивает разрешающую способность двумерных и трехмерных методов фурье-интроскопии, поскольку в каждую точку спектра дает вклад весь набор данных во временной области. Время для получения изображения одной линии сравнительно короче и поэтому такое изображение менее чувствительно к движению. В этом отнощении метод чувствительной точки является идеальным, так как измеряется непосредственно локальная спиновая плотность, и за исключением, может быть, согласованной фильтрации, обработки информации не требуется. Однако для получения полного изображения чувствительность метода чувствительной точки заметно ниже, чем у всех других методов. [c.663]

С помощью метода Фурье можно ускорить накопление данных приблизительно в и раз (где и — число разрешаемых элементов объема в каждом направлении). В этом случае не имеет значения, какой метод используется последовательной выборки по линиям, по плоскостям или метод одновременных измерений сигналов всего объема требуется приблизительно одно и то же время измерения, хотя различные методы и имеют разную чувствительность. Для всех этих методов фурье-интроскопии требуется одно и то же количество измерений. Методы отличаются только числом экспериментов, которые содержат в себе информацию об одном выделенном элементе объема. [c.664]

Исследование комплексообразования. Разрабатываются методы получения с помощью метода ЯМР реального двухмерного изображения объекта (ЯМР-интроскопия). Это является результатом съемки спектра ЯМР при наложении на образец градиента поля АЯ. Для улучшения соотношения сигнал — шум в приборах ЯМР используется импульсная Фурье-спектроскопия. [c.356]

Метод подтягивания спинов, предложенный Хатчисоном с сотр. [10.61, 10.62], отличается от обычной фурье-интроскопии тем, что длина периода эволюции фиксируется, а величина прикладываемых градиентов магнитного поля нарастает от эксперимента к эксперименту. Преимущество метода состоит в том, что в течение периода экволюции Н релаксационные эффекты сохраняются неизменными во всех экспериментах. Согласно принятой в разд. 8.3.2 терминологии, мы здесь имеем дело с экспериментом постоянной длительности, и достижимое разрешение не зави сит от релаксации. [c.654]

Схема эксперимента в методе подтягтания спинов, приведенная на рис. 10.4.6, включает в себя некоторые дополнительные усовершенствования по отношению к основной схеме метода фурье-интроскопии. Возбуждение выполняется с помощью селективного [c.654]

Один из вариантов фурье-интроскопии, предложенный Хоултом [10.49], объединяет в одном и том же интервале периоды подготовки и эволюции. Поперечная составляющая намагниченности возбуждается с помощью линейно неоднородного РЧ-поля. Таким образом в РЧ-поле с йг-градиентом спины различных плоскостей будут поворачиваться на различные углы /3(д ) (рис. 10.4.7). Систематическое изменение длительности импульса от эксперимента к эксперименту создает характерную амплитудную модуляцию результирующего сигнала, которая несет информацию вдоль оси х. Регистрация производится в присутствии йу-градиента статического поля. [c.655]

По-видимому, в настоящее время с целью получения высококачественных изображений для медицинской диагностики наиболее перспективными являются методы Фурье. Однако вполне возможно, что мода в технологии интроскопии изменится и достойное место займут другие методы, которые имеют особые преимущества для более специальных приложений, такие, как комбинации изображений со спектрами ЯМР высокого разрещения для изучения обмена веществ /и vivo. [c.665]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология