高强度聚焦超声（HIFU）是一种无创的热消融疗法，为保证其安全性和有效性，需要一种精度高、速度快的测温方法在其治疗过程中对温度进行监控.基于质子共振频率位移（PRFS）的磁共振温度成像（MRT）对温度具有较高的灵敏度，且与温度具有良好的线性关系，因此常被用于引导HIFU治疗.然而在实际应用中，HIFU治疗的最大隐患在于可能造成表皮灼伤，并且灼伤区域可能与焦点区域相隔较远.因此MRT的监控范围十分重要.本文基于三维回波平移成像序列，结合可控混叠的空间并行成像技术，实现了时间分辨率为3 s的快速三维温度成像.为了验证该方法的精度，本文首先设计了仿体降温实验，利用光纤温度计验证回波平移序列测温的准确度和精确度.然后在室温条件下扫描离体猪肉组织，对比加速前后的MRT的测温精确度.在HIFU加热条件下扫描离体猪肉组织，对比加速前后的MRT的测温准确度.结果显示，本文提出的方法可以在3 s内完成三维温度精准测量，对于HIFU治疗的安全监控具有重要意义.

为探讨磁共振刀锋伪影校正（BLADE）技术提升精神疾病患者海马磁共振图像质量的效果，本文分别使用结合了BLADE技术的BLADE T₂WI TSE、BLADE T₂WI FLAIR及传统T₂WI TSE、T₂WI FLAIR四种序列，对47例精神疾病患者和美国放射学院（ACR）标准模体在3.0 T磁共振成像（MRI）设备上分别进行常规海马斜冠状位扫描和ACR标准检测.患者的磁共振图像由2名放射科医师采用5分法对运动伪影、搏动伪影、颗粒度、海马磁共振图像质量进行评价，并应用Wilcoxon符号秩检验进行数据分析.模体图像通过识别图像的钻孔阵列和轮辐的数目，半定量评价各序列的高对比空间分辨力（HCSR）和低对比物体探测能力（LCD）.结果表明相比传统序列，结合BLADE技术的序列能够明显改善海马磁共振图像的运动伪影、搏动伪影（p<0.001），提高图像质量（p<0.05）；但在图像颗粒度方面，传统序列表现更优（p<0.001）.ACR模体半定量分析显示，结合BLADE技术序列与传统序列相比，在LCD检测方面结果更优、在HCSR检测方面结果相同或略逊.本文推荐将BLADE技术应用于不合作的精神疾病患者海马的MRI检查.

本文提出一种三维局部模式变换提取进行纹理特征并与常规特征相融合的方法，基于脑部磁共振图像，对认知功能正常的健康人体（CN）、轻度认知障碍（MCI）患者和阿尔茨海默病（AD）患者进行预测分类.首先对46例CN对照组、61例MCI患者和25例AD患者的脑部磁共振图像提取感兴趣区域，然后提取双侧海马体组织、灰质和白质的三维局部模式变换纹理特征和常规特征，并将两类特征融合，使用支持向量机分类算法进行分类.结果显示利用本方法，基于双侧海马体组织对AD组和CN组进行分类的准确率为88.73%、敏感度为78.00%、特异度为95.7%、受试者工作特征（ROC）曲线下面积（AUC）为0.886 5；基于灰质的准确率为85.92%、敏感度为80.00%、特异度为86.6%、AUC为0.854 3.这证明基于海马体磁共振图像，利用本文提出的改进三维局部模式变换提取的纹理特征进行阿尔茨海默病病程分类效果较好，融合常规特征后更可提高分类预测的精度.

本文将软件无线电技术应用于磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）信号接收，提出了射频直接带通采样MRI信号接收的方法.基于此接收方法设计了一种MRI信号数字解调方法，该方法利用Xilinx公司推出的数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）设计开发工具——System Generator实现，同时设计验证了能够灵活实现数字下变频（Digital Down Conversion，DDC）功能的DDC系统.仿真与实验平台均验证了该接收方法的正确性和有效性.

核磁共振（NMR）波谱是研究有机分子结构的重要工具之一，其设备昂贵、仪器数量有限、科研机时安排紧凑、教学实验机时有限；若学生的NMR理论和实验基础较为薄弱，则易发生误操作损坏设备或降低设备性能；另外，NMR实验涉及流程较多、教学耗时较长.因此，针对学生的NMR实验教学难以广泛开展.为将虚拟技术更好地用于辅助NMR实验教学，本文基于数值模拟仿真技术，开发了具备真实NMR波谱仪基本功能的仿真NMR波谱仪——VMRS1.0软件.VMRS1.0软件可实现真实NMR实验须进行的调谐匹配、匀场、锁场、射频脉冲调节、原始数据采集等操作步骤，以及快速傅里叶变换、相位校正、自动寻峰、积分、测距、化学位移校正等基本数据处理功能；除简单的1D ¹H和¹³C NMR波谱采集和数据处理外，还可模拟去偶、DEPT、HSQC等相对复杂的实验；另外，该软件可自行虚拟编辑¹H或¹³C NMR实验样品.VMRS1.0软件摆脱硬件条件的限制，实现了与真实NMR实验类似的教学效果，可以让学生通过反复操作调试，更充分地掌握NMR基本原理和实验技能，再配合在真实NMR谱仪上的少量实际操作，可达到更加令人满意的实验教学效果.

本文利用原位核磁共振技术在真实固液反应环境中对光催化甲醇重整过程进行了研究.研究发现，体系中甲醇重整的液态中间产物主要有四种：HOCH₂OH、CH₃OCH₂OH、HCOOH和HCOOCH₃.不同晶型的二氧化钛催化剂会影响这四种产物的生成趋势.随光照时间的增加，上述四种产物的含量均会增加.Pd负载对一级中间产物CH₃OCH₂OH和HOCH₂OH的产率影响较大，其产率为无Pd负载的2~3个数量级；对二级中间产物HCOOCH₃和HCOOH的产率影响较小.

油页岩原位注热开采过程中，储层内部孔隙结构的连通性直接影响载热介质的流动行为和传热效率，同时对油气产物的扩散和流动行为起控制作用.本文利用低场核磁共振（LF NMR）技术，考察了不同热解终温（23~650℃）处理时，饱和水及束缚水状态下抚顺油页岩的T₂谱，分析了可动流体T₂截止值、束缚流体孔隙度、饱和流体孔隙度、渗透率等NMR孔隙参数，定量研究了随热解终温升高，抚顺油页岩孔隙结构的连通性演化规律.研究结果表明热解终温对抚顺油页岩孔隙连通性及渗透率的变化起控制作用，且可动流体孔隙度对总孔隙度的增加起主要促进作用，这说明热解终温升高加大了渗透率及油气产物的输运能力.本文为深入认识油页岩原位热解过程中孔隙结构的演化提供了依据.

本文采用超声法制备了柚皮素（NAR）与β-环糊精（βCD）的包合物.粉末-X射线衍射（XRD）和红外吸收光谱（IR）测定均表明形成的包合物具有不同于主客体的新的结构性质.¹H NMR与ROESY核磁共振（NMR）实验表明NAR以苯环端从βCD的宽口端进入，并形成稳定的超分子包合物.量子化学计算分析NAR/βCD包合物的形成过程表明，驱动力源于焓驱动与氢键弱相互作用力；能隙和结合能分析得到的最优包合模式与NMR研究结果一致；ONIOM分层计算验证了上述结果.分子对接模拟出的最优包合模式也与量子化学计算、NMR的分析结果吻合.本文获取了清晰的NAR/βCD包合物构型及其形成机理，为该超分子药物的定量构效关系研究提供了理论参考.

C₁₉-二萜生物碱结构复杂多样，核磁共振（NMR）结构鉴定困难.本文从独龙乌头中分离得到三个C₁₉-二萜生物碱：taronenine E（1）、chasmaconitine（2）和vilmorisine（3），综合运用多种NMR技术（包括¹H NMR、¹³C NMR、DEPT、¹H-¹H COSY、HSQC和HMBC），对其NMR数据进行了完整归属和部分修正，为该类化合物的深入研究提供了参考.

七叶亭衍生物含有药效性较高的苯二酚基团，具有各种生物活性.本文以七叶亭（化合物1）为母体，通过将苯基引入到4位、将甲氧基与羟基分别引入到5、6、7和8位，得到一系列七叶亭衍生物2~14.首先以七叶亭为例，以DMSO-d₆作为溶剂，采集了它的多种核磁共振（NMR）谱图（包括¹H NMR、¹³C NMR、¹H-¹³C HSQC、¹H-¹³C HMBC），并进行了较详细的化学位移归属；然后对七叶亭衍生物2~14的¹H和¹³C NMR进行了全归属；另外，讨论了取代基变化对七叶亭及其衍生物上的¹H和¹³C NMR化学位移的影响；最后，使用GIAO和CSGT两种量子化学计算方法计算了七叶亭及其衍生物上的¹H和¹³C NMR化学位移，并与它们的实测值做了比较.

阿齐沙坦为新一代选择性AT-1亚型血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂类抗高血压药，具有降压平稳、不引起干咳等优点，有较好的市场前景.本文对阿齐沙坦的紫外吸收光谱（UV）、红外吸收光谱（IR）、高分辨质谱（HRMS）、核磁共振（NMR）波谱（包括¹H NMR、¹³C NMR、DEPT、¹H-¹H COSY、HMQC、HMBC）数据进行了解析和归属，综合运用多种谱学方法确证了阿齐沙坦的结构.

在过去的十多年中，伴随着量子化学理论与计算机硬件、软件的不断发展，量子化学计算核磁共振参数（quantum chemical calculation of nuclear magnetic resonance parameters，qcc-NMR）的方法也日趋成熟，这些方法往往在较小的计算成本下就可以获得比较理想的计算精度，且对于NMR参数计算结果的分析也从最初的简单统计学方法逐渐发展为基于更为复杂的统计学原理或人工神经网络的方法，这些进展都促使qcc-NMR这一工具在天然产物研究中得到了越来越广泛的应用，从而对传统的NMR技术、质谱，以及各种光谱技术做出了重要补充.本文对qcc-NMR在天然产物结构鉴定中的应用进行了综述，并对近年来的一些应用实例进行了较为详细的分析.

右心室分割对肺动脉高压、法洛四联症等疾病的心脏功能评估具有重要意义.然而，右心室结构复杂，变动性大、心肌薄且毗邻脂肪，实验全自动分割一直是难点.心脏磁共振短轴电影图像时空分辨高，常用于临床右心室分割及功能评价.本文基于心脏磁共振短轴电影图像对右心室分割方法进行了综述，首先回顾了传统右心室分割算法，然后重点介绍了基于多图谱和深度学习算法的右心室分割进展，并介绍了右心室分割结果常用的评估指标.通过上述回顾发现，基于深度学习算法的分割方法是今后临床应用的右心室分割的主要方法，对心脏相关疾病的诊断及预后十分重要，而且可大大提高医生的工作效率.

扩散张量成像能够通过获得组织内水分子的三维位移分布来研究脑部结构，是近年来医学成像技术的研究热点.在采集、转换以及处理张量的进程中，研究者需要进行插值处理来提高图像分辨率或改善可视化效果.如在人脑模板构建、脑白质纤维追踪以及配准等应用中，张量插值是一个具有重要作用的处理步骤.本文对现有的张量插值方法进行综述，首先介绍了插值方法的理论内容，阐明各张量插值方法中所解决的技术问题及存在的局限性，然后介绍了常用的插值方法的评估指标，再利用现有的典型插值方法分别对仿真数据和真实数据进行插值实验和结果分析，最后对张量插值方法的未来发展趋势提出建议.

随着原位系统研究的进步以及灵敏度的提高，原位核磁共振在高分子材料领域的应用越来越广泛.原位液体核磁共振具有分析速度快、适用范围宽、无损检测、无需标样等特点，多用于表征聚合反应动力学及反应机理.除此之外，它还可以通过与其他仪器进行联用、匹配适用的探头等手段分离并解析未知物的化学结构.因此，原位液体核磁共振波谱技术将成为高分子科学研究领域不可或缺的通用工具.