低場核磁共振信號采集與處理方法研究進展

陳 逸，姜曉文，陸榮生，倪中華

(1.東南大學(xué)機械工程學(xué)院，江蘇 南京 211189)(2.江蘇省微納生物醫(yī)療器械設(shè)計與制造重點實驗室，江蘇 南京 211189)

相比于設(shè)備體積龐大、費用高昂、檢測時間長的高場磁共振成像或譜分析技術(shù)，低場核磁共振檢測技術(shù)因其具有快速、易操作等優(yōu)點，近年來在生命科學(xué)、材料科學(xué)、石油化工、農(nóng)業(yè)食品等多個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。目前，國內(nèi)外對核磁共振(nuclear magnetic resonance，NMR)技術(shù)的相關(guān)研究主要集中于磁場、探頭、譜儀等方面，脈沖技術(shù)的研究進展相對緩慢，尤其是低場核磁共振技術(shù)，其發(fā)展速度遠落后于高場磁共振領(lǐng)域。目前低場核磁常用的脈沖技術(shù)與高場核磁脈沖技術(shù)一脈相承，卻又因條件限制僅能利用其中較基礎(chǔ)的部分，測試方法比較單一，處理算法也僅集中于對時域信號數(shù)據(jù)的分析，因此低場核磁脈沖技術(shù)還有廣闊的發(fā)展空間。

本文將對低場核磁共振領(lǐng)域現(xiàn)有的常用脈沖序列與處理算法做簡要梳理。

1 低場核磁共振檢測常用脈沖序列

產(chǎn)生并測量核磁信號所需要的一組周期性重復(fù)的射頻脈沖與梯度脈沖組合及其時間關(guān)系構(gòu)成核磁共振脈沖序列。針對不同的目的，利用不同脈沖序列進行實驗數(shù)據(jù)采集，已成為現(xiàn)代NMR檢測的普遍做法。然而，低場核磁共振技術(shù)因其發(fā)展較晚，存在分辨率不高、所能應(yīng)用的脈沖種類遠不如高場核磁共振多等問題，應(yīng)用面較為狹窄。

低場核磁共振技術(shù)按照檢測信號的不同大體上可分為基于信號幅值、基于圖像(信號分層二維分布)、 基于弛豫時間和基于擴散系數(shù)的分析檢測，其中基于信號幅值的檢測因其可供分析的信息較少，應(yīng)用不廣泛；基于圖像的成像核磁共振方法研究主要著眼于如何在較低的磁場均勻性及信號分辨率下實現(xiàn)成像，所采用的脈沖序列也多以MRI(magnetic resonance imaging)序列為主。故本文主要介紹低場條件下檢測樣本的弛豫信息及擴散信息所使用的脈沖序列。分析物質(zhì)的不同弛豫過程，得到兩個最為常見的參數(shù)為橫向弛豫時間T2和縱向弛豫時間T1。T2和T1分別提供原子自旋本身和自旋及其環(huán)境間相互作用的信息。時域NMR檢測中，測量橫向弛豫時間T2時應(yīng)用最為廣泛的是1958年Meiboom和Gill在自旋回波基礎(chǔ)上根據(jù)前人提出的CP(Carr-Purcell)序列[1]改進而成的CPMG(Carr-Purcell-Meiboom-Gill)脈沖序列[2]，通過x軸上90°激發(fā)脈沖后y軸上的一系列180°脈沖回聚，避免了脈沖精度誤差積累，從而快速獲得較為準確的T2時間。Borneman等[3]利用自旋動力學(xué)理論詳細分析了CPMG序列的回波振幅衰減原理并給出了第N個回波信號的理論表達式，對于排除由于非均勻場或受擴散作用的影響帶來的信號干擾具有重大作用?？v向弛豫時間T1的測量大多采用反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(inversion recovery，IR)或飽和恢復(fù)序列(saturation recovery，SR)，由于這些序列是核磁共振學(xué)中最為基礎(chǔ)的部分，因此其原理不在此處贅述。

隨著低場核磁共振技術(shù)的發(fā)展與深入應(yīng)用，基礎(chǔ)的T2和T1測量逐漸不能滿足眾多研究者的需要，因此一些基于原有序列的改良或再創(chuàng)造的新型序列逐漸出現(xiàn)。

為表征具有復(fù)雜松弛組分和孔徑分布的地質(zhì)樣品，如致密油、氣頁巖和碳酸鹽樣品等， Ge等[4]在CPMG脈沖的基礎(chǔ)上，提出了改進方法(如圖1)。為表征快弛豫分量，并削弱擴散及內(nèi)部梯度的影響，一般會采用較短的回波時間τE，但隨之會不可避免地導(dǎo)致回波串數(shù)量大大增加，從而使得射頻脈沖持續(xù)時間及死時間的影響被大大放大，因此作者提出了這種根據(jù)需求變回波間隔的新型CPMG脈沖，每個部分的回波串的數(shù)量可以隨著樣本的固有屬性和先驗知識而變化，從而用最小的信息冗余有效地檢測快、慢弛豫分量，利用比標準CPMG脈沖更少的回波數(shù)、更短的計算時間便可實現(xiàn)與標準CPMG脈沖幾乎相同的效果。

圖1 變回波間隔的改進CPMG脈沖序列

為縮短等待時間，提高核磁共振測量油氣井的速度，車文華等[5]在CPMG脈沖序列基礎(chǔ)上加以改進，提出在一次CPMG脈沖結(jié)束后，在-x軸立即施加一個90°脈沖，使長弛豫組分得到極化，從而使磁化強度矢量更快速地恢復(fù)至平衡位置，大大縮短等待時間，即可進行下一次CPMG測量。

Grunewald等[6]在表面核磁共振非侵入性表征含水層的研究中，提出了一種適用于表面核磁共振、可提供深度剖析能力并消除可能干擾信號的核磁共振響應(yīng)的多脈沖CPMG序列(如圖2)，相比表面核磁現(xiàn)有的雙脈沖探測方法，測量時間大大縮短。

圖2 適用于表面核磁共振檢測的多脈沖CPMG序列

Hürlimann等[7]提出可以對標準的短回波間隔CPMG序列進行編輯，從而影響CPMG脈沖對擴散(diffusion)的敏感性，通過將一系列不同擴散編輯參數(shù)的信號與標準CPMG信號相比較，區(qū)別出信號的擴散信息及弛豫信息(如圖3)。與標準短回波CPMG序列相比，擴散編輯序列將前兩個回波間隔增加，此時擴散作用造成的信號衰減將影響每個T2分量的相對幅度，通過設(shè)置不同的擴散編輯參數(shù)，可獲得不同分量的T2-D分布，從而在識別井眼附近區(qū)域流體特征的研究中快速有效地區(qū)分油水相分布。

圖3 擴散編輯脈沖序列

Washburn等[8]針對頁巖短T2難以測量而T1信號量低的問題，提出了兩種新型脈沖技術(shù)——T1固體回波測量技術(shù)和T1-T2固體回波相關(guān)性測量技術(shù)。固體回波僅完全重聚焦孤立自旋對的同核偶極耦合，作者將IR反轉(zhuǎn)恢復(fù)(如圖4(a))與固體回波技術(shù)相結(jié)合，用于T1的測量(如圖4(b))；類似自旋回波構(gòu)成CPMG序列，將固體回波串與IR序列相結(jié)合(如圖4(c))，也可用于測量T1-T2相關(guān)(T1-T2correlation)。對于短τ測量，低黏度液體運用固體回波，與普通自旋回波相比沒有太大差別，但對于高黏度和固體有機物質(zhì)的樣品則能顯示出明顯的差異，因此將兩種回波技術(shù)相結(jié)合，可以獲得更為全面的頁巖信息。

圖4 固體回波序列

對于硬件條件較好、可以滿足梯度場條件的低場核磁設(shè)備而言，新型脈沖的設(shè)計與改進也具有更多可能，其中結(jié)合梯度脈沖的標準自旋回波和T1加權(quán)自旋回波序列最為基礎(chǔ)。如 Métais等[9]利用PFG-NMR(pulse-field-gradient NMR)(如圖5)在低場條件下對復(fù)雜食品中水分自擴散系數(shù)進行了測定，比較了標準自旋回波序列與T1加權(quán)自旋回波序列的測量效果。

圖5 T1加權(quán)自旋回波序列

對于在低場條件下測量乳劑液滴尺寸分布的擴散(D)和弛豫(T1)問題，由于在20 MHz頻率下儀器的分辨率無法完全區(qū)分水油信號，因此 van Duynhoven等[10]設(shè)計將180°反轉(zhuǎn)脈沖與PFG(pulse field gradient)結(jié)合，利用水相和油相的不同T1弛豫特性(圖6中T1過濾器)，可抑制油包水系統(tǒng)中的連續(xù)油相。而對于水包油系統(tǒng)，則通過在測量中設(shè)置使水信號幾乎完全衰減而剩余油信號足夠的初始梯度持續(xù)時間δ0，隨后不斷遞增梯度持續(xù)時間δ從而采集油成分的擴散衰減(圖6中D過濾器)，基于水和油的不同自擴散系數(shù)獲得水油分離信息。

圖6 擴散-弛豫測量脈沖序列

隨著脈沖技術(shù)的進步，二維NMR測量技術(shù)也在不斷發(fā)展并廣泛應(yīng)用于核磁測井、頁巖分析領(lǐng)域。一般的二維核磁脈沖可以看作是兩個簡單一維脈沖的有機結(jié)合，如常用于測量T1-T2相關(guān)譜[11]的脈沖序列(如圖7)，其磁化矢量在反轉(zhuǎn)時間TI內(nèi)沿z軸(T1過程)衰減，在回波過程Techo時間內(nèi)又受T2影響衰減，通過獨立變量TI和Techoτ2采集衰減信號獲得二維數(shù)據(jù)集M(TIτ1，Techo)，由算法分析可獲得T1-T2的概率密度分布譜，從而通過T1-T2對應(yīng)關(guān)系分析水油分布。

圖7 T1-T2相關(guān)譜信號采集脈沖序列

T2-T2交換譜[12]可以幫助研究者們研究物質(zhì)的分子交換。通過將兩次連續(xù)時間上獲得的相同的核磁共振T2譜(脈沖序列如圖8)對應(yīng)得到二維數(shù)據(jù)集并進行二維反演，所獲得的二維譜圖上的非對角峰值即可表征分子在不同弛豫時間孔隙之間的移動、交換。

圖8 T2-T2交換譜信號采集脈沖序列

梯度場條件下的D-T2二維脈沖[13]由一個初始編輯序列和一系列標準180°脈沖組成(如圖9)，初始編輯序列對擴散信息敏感，而180°回波串則負責(zé)采集T2信息?？梢酝ㄟ^多種方式改變初始編輯序列對擴散的敏感性，如改變時間δ或τE,1。對于頁巖油氣勘探，通過擴散系數(shù)及弛豫時間的差異，便可直觀區(qū)分流體性質(zhì)。

圖9 D-T2譜信號采集脈沖序列

鑒于二維NMR存在測量時間長、對硬件要求高等缺點，研究者們也在不斷尋找各種改進方法。Mitchell等[14]提出了一種利用一維采集數(shù)據(jù)快速獲得二維弛豫時間的新型脈沖序列DECPMG(driven-equilibrium Carr-Purcell Meiboom-Gill，如圖10)。通過對弛豫過程的自旋動力學(xué)分析，Mitchell等人發(fā)現(xiàn)通過特定激發(fā)脈沖組合(兩個反向90°脈沖重復(fù)若干次)，磁化矢量會穩(wěn)定在一個與T1/T2相關(guān)的特定值，在此平衡狀態(tài)下疊加CPMG脈沖并將其信號與完全平衡態(tài)下的CPMG測量信號相比較，可獲得T1/T2比值與T2的對應(yīng)關(guān)系，再通過一系列數(shù)學(xué)變換獲得二維弛豫譜，實現(xiàn)二維 NMR的快速測量。

圖10 DECPMG脈沖序列

結(jié)合DE脈沖特點， Deng等[15]提出了一種新型脈沖序列DEFIR(driven-equilibrium fast inversion recovery)(如圖11)，在施加與DECPMG相同的DE段脈沖序列達到驅(qū)動平衡后，再進行快速反轉(zhuǎn)恢復(fù)FIR脈沖序列，獲得T1/T2比值與T1的對應(yīng)關(guān)系，從而快速獲得二維弛豫譜。該方法除具有與DECPMG類似的流體二維弛豫時間的快速測量功能外，還可實現(xiàn)慢速流體的流量測量，實現(xiàn)了基于二維弛豫時間分布的快速黏度測量。

圖11 DEFIR脈沖序列

縱觀以上新型脈沖可以發(fā)現(xiàn)，CPMG脈沖組的使用相當廣泛，大部分新型脈沖或改良脈沖均可歸納于“廣義CPMG脈沖”概念中。將標準CPMG脈沖中的90°激發(fā)脈沖替換為特性敏感的預(yù)脈沖，可以達到對相應(yīng)特性檢測的目的。通過對上述新型脈沖序列的介紹可以發(fā)現(xiàn)，其大多是為滿足特定應(yīng)用目的的需求而誕生，脈沖的作用也具有相當?shù)尼槍π?。由此可見，面對新的?yīng)用需求，分析其需求特點，設(shè)計新的特性脈沖，已成為研究者們的一般思路。

2 低場核磁共振檢測常用處理算法

低場核磁共振檢測技術(shù)中，除了特定脈沖序列的實施，獲得原始數(shù)據(jù)后的處理算法也尤為重要。低場核磁雖然具有成本低、檢測速度快的優(yōu)點，但同時也有信息分辨率低的不足，實驗采集的信號可能伴隨著一些噪聲或外在因素的影響需要算法矯正。除此以外，對復(fù)雜組分，由于低場限制下衰減曲線反演頻域譜峰寬包重合，簡單的T2和T1信息處理可能會掩蓋相當一部分的有效信息。同樣，針對一些新的特性脈沖，采集的數(shù)據(jù)也可能包含著特定提取的信息。因此，對不同數(shù)據(jù)處理算法的研究對于有效信息篩選、強干擾下的微弱信號放大具有非常重要的意義。

核磁信號處理方法包括降噪算法及反演算法。低場核磁因其磁場強度較弱，一般情況下采集的信號幅值不高，信噪比較低，因此要運用有效的降噪方法，排除回波中的噪聲、放大有效信號顯得尤為重要。早在20世紀，研究者們就開始關(guān)注核磁信號降噪問題。1999年， Wood等[16]在MRI領(lǐng)域通過小波包分析顯著提高了圖像信噪比，且不會影響圖像邊緣清晰度。2004年，Cobas等[17]提出了一種適用于二維核磁共振數(shù)據(jù)集的快速小波壓縮算法，可以在盡量保證數(shù)據(jù)信息完整性的前提下實現(xiàn)最大可達800∶1的數(shù)據(jù)壓縮效率，為更高效的數(shù)據(jù)處理創(chuàng)造了條件。2010年，謝慶明等[18]針對儲層流體分析問題，提出了一種多分辨率自適應(yīng)的SURE算法(基于小波變換的stein無偏風(fēng)險估計)，通過噪聲分量在不同尺度上的差異，采用最優(yōu)參數(shù)自適應(yīng)、軟閾值方法有效提高信噪比。作者還利用仿真回波信號比較了各種常用去噪算法，相比于現(xiàn)有常規(guī)方法存在的不足，如通用軟閾值法[19]對各分解層面采用統(tǒng)一的閾值，使得去噪效果不明顯，且可能掩蓋微孔的T2信息；模值極大值重構(gòu)法[20]存在誤將偽極值點作為真實信號小波系數(shù)的可能；空域相關(guān)法[21]對于信噪比本身較低的低場核磁可能導(dǎo)致去噪結(jié)果存在斷點等，采用特性閾值的新型SURE算法能夠在提高信噪比的同時保留微孔信息，大大提升去噪效果，更準確地表征巖芯孔隙特征。2014年，Man等[22]為實現(xiàn)提高信噪比的同時避免線形失真，基于時域信號奇異值分解提出了一種Cadzow增強程序，這種降噪方法可同時應(yīng)用于FID(free induction decay)及雙脈沖等多種NMR系統(tǒng)，在不擴大線寬的基礎(chǔ)上提高信號分辨率且節(jié)省時間。2015年，Ge等[23]提出了一種將改進的小波閾值與EWMA(exponentially weighted moving average)相結(jié)合的衰減數(shù)據(jù)降噪方法，通過信息熵和白噪聲估計優(yōu)化小波基函數(shù)和分解級，開發(fā)混合閾值函數(shù)以避免硬閾值和軟閾值函數(shù)的缺點。構(gòu)建基于信噪比和均方誤差(MSE)的非線性目標函數(shù)以獲得不同層次的最佳閾值，將問題轉(zhuǎn)化為尋求最優(yōu)解的任務(wù)。執(zhí)行EWMA以消除小波去噪信號不需要的峰值和鋸齒。作者通過數(shù)值模擬和實驗驗證了所提出的方法能夠完美地降低T2衰變數(shù)據(jù)的噪聲。

針對反演算法的研究也非常多。眾所周知，時域低場核磁共振檢測中所獲得的原始數(shù)據(jù)是一條由若干點構(gòu)成的衰減曲線，而時域衰減轉(zhuǎn)為頻域譜圖的常規(guī)方法便是反演。近年來，除了數(shù)學(xué)領(lǐng)域原有的反演解法理論之外，針對核磁領(lǐng)域的多指數(shù)反演算法也吸引了大批研究者不斷對其進行優(yōu)化。對于最常使用的包含正則化的拉普拉斯反演算法求解病態(tài)問題，Prange等[24]開發(fā)了一種高效的蒙特卡羅算法，通過對求解問題多種方案的統(tǒng)計特性分析，量化NMR解譜過程中的不確定性。王為民等[25]提出了奇異值分解算法(SVD)及變換反演算法，前者利用SVD分解求最小二乘解并以迭代法消去其中負組分，但求解受原始信噪比限制，對信噪比較低的巖芯核磁而言，解的自由度大，反演結(jié)果分辨率低，可能會存在T2譜不連續(xù)的問題；而后者將T2頻域譜變換至?xí)r域譜求解，算法相對穩(wěn)定且易求解，但原始數(shù)據(jù)量較大時的處理速度較慢。姜瑞忠等[26]針對反演結(jié)果不連續(xù)的問題對SVD反演算法進行了改進，新算法避開了原有的矩陣奇異值分解，解算速度更快，可用于規(guī)模較小的原始數(shù)據(jù)信噪比的求解。除SVD算法及其相關(guān)改進算法外，Lamanna等[27]針對非均勻樣品評估松弛和擴散參數(shù)的分布，在進行原始數(shù)據(jù)拉普拉斯變換時采用不同粒度的Fredholm積分的疊加，結(jié)果證實對于液體和固體樣相都存在的樣品來說更為合適。潘克家等[28]利用最小二乘法求得弛豫時間組分數(shù)，再由差分進化方法求解帶非負約束的非線性優(yōu)化問題(即多指數(shù)反演問題的轉(zhuǎn)化形式)，從而避免初值的選取，簡單快速即可獲得真實有效的T2譜。姚緒剛等[29]針對巖石與自由流體縱向、橫向弛豫測量信號多指數(shù)反演問題，在Dines等[30]改善ART算法收斂性能的基礎(chǔ)上提出了一種整體迭代修正多指數(shù)反演方法，即SIRT迭代算法，其算法相對簡單，無需用戶預(yù)先設(shè)置反演控制參數(shù)，迭代收斂快，反演效果佳，適用于較低信噪比的應(yīng)用需求。Ghosh等[31]針對解決反演不適定問題，提出了一種客觀評估反演算法優(yōu)劣的方法，通過模擬技術(shù)和統(tǒng)計分析，可以評估各種反演參數(shù)對計算譜分布的影響。

針對近年來興起的二維核磁共振技術(shù)，其反演算法研究方興未艾。Babak等[32]為了在主要參數(shù)值有限的情況下產(chǎn)生易于解釋和唯一的NMR譜分布，引入了一種用于NMR反演的新方法。該方法綜合考慮多元數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)擬合優(yōu)度與保證反演的最小數(shù)量的參數(shù)值，使用前向逐步回歸選擇算法進行核磁共振數(shù)據(jù)的反演。針對梯度場二維核磁測井，譚茂金等[33]基于非負最小二乘法和截斷奇異值分解法，提出了一種求解大型稀疏矩陣方程的反演方法，并用數(shù)據(jù)仿真驗證了混合反演算法相比單一算法的優(yōu)越性。同樣針對擴散-橫向弛豫二維反演問題，李新軍等[34]提出將復(fù)雜的二維反演轉(zhuǎn)化為兩個核心矩陣的奇異值分解問題，既保證了反演結(jié)果的真實性，又極大提高了計算速度。Bortolotti等[35]將一維反演使用的統(tǒng)一懲罰(UPEN)算法擴展到二維數(shù)據(jù)，二維懲罰算法通過使用可變平滑自動計算局部適應(yīng)的正則化參數(shù)和未知NMR參數(shù)的分布，從而實現(xiàn)較高精度的二維數(shù)據(jù)反演。

縱觀低場核磁領(lǐng)域的算法研究現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn)，研究者們雖然積極在挖掘新方法，改進舊方法的不足，但成果的應(yīng)用仍較為局限，不同算法間也缺少定量的優(yōu)劣評判標準，各類新方法要代替?zhèn)鹘y(tǒng)算法推廣至全行業(yè)應(yīng)用還有一段距離。

3 一些專題應(yīng)用研究

目前，低場核磁共振檢測技術(shù)常應(yīng)用于生命科學(xué)、材料科學(xué)、石油化工、農(nóng)業(yè)食品等領(lǐng)域。如2011年孫振平等[36]系統(tǒng)闡述了低場核磁共振技術(shù)在水泥基材料研究中的應(yīng)用現(xiàn)狀，指出可利用低場核磁技術(shù)方便地探究水泥的不同水化進程及摻合料、外加劑對其過程的影響，還可研究硬化漿體如混凝土材料中水分的擴散、遷移行為及孔徑分布、比表面積等參數(shù)，但同時指出，低場核磁技術(shù)對于摻有順磁性物質(zhì)的水泥基材料的檢測精度還有待提高，在材料中水分的三維分布、擴散過程的高精度直觀信息的獲取等方面還有較大的發(fā)展空間。2011年夏天蘭等[37]整理了低場核磁技術(shù)在肉與肉制品水分測定及其相關(guān)品質(zhì)特性中的應(yīng)用，T2檢測被主要運用于檢測肉與肉制品的水分分布狀態(tài)、流動性及其與食用品質(zhì)、特性間的相關(guān)性等，對快速、動態(tài)地預(yù)測和控制肉與肉制品的質(zhì)量起到了重大技術(shù)支撐作用。2015年王志戰(zhàn)等[38]綜述了核磁共振技術(shù)在頁巖油氣層勘探開發(fā)中的相關(guān)應(yīng)用，作者認為目前現(xiàn)有的核磁共振技術(shù)對于常規(guī)頁巖油氣儲層來講能夠滿足對巖石物性、孔隙結(jié)構(gòu)、孔隙流體分布與飽和度的評價，但對于受納米級孔隙、復(fù)雜礦物成分、特殊孔隙結(jié)構(gòu)、較高有機質(zhì)含量、超低滲透性及內(nèi)部梯度和受限擴散等因素影響的納米級頁巖儲層，現(xiàn)有技術(shù)及機理解釋模型還不夠全面，納米孔儲層的弛豫機理及提高二維譜的分辨率基礎(chǔ)研究仍需加強。生命科學(xué)領(lǐng)域的低場核磁技術(shù)的應(yīng)用則主要著眼于低場成像領(lǐng)域，如利用經(jīng)修飾的磁性納米粒子產(chǎn)生超弱磁場進行空間成像等。目前，對較低分辨率的低場核磁譜圖的應(yīng)用還不廣泛。

4 結(jié)束語

現(xiàn)有的低場核磁脈沖序列因硬件條件限制基礎(chǔ)還比較薄弱，使用最為廣泛的還是利用CPMG脈沖進行的T2測量及利用SR或IR進行的T1測量。從應(yīng)用角度而言，測井領(lǐng)域及巖芯孔隙檢測方向的新型脈沖開發(fā)與應(yīng)用走在前列，生命科學(xué)領(lǐng)域?qū)Φ蛨龊舜殴舱窦夹g(shù)的運用還不普及，食品領(lǐng)域的應(yīng)用則基本以標準T2測量為主。算法的創(chuàng)新與改進則基本是基于幾種不同的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論各自在進行，不同根基算法間的橫向比較及總結(jié)尚欠缺。

仔細研究低場核磁技術(shù)的發(fā)展歷程可以發(fā)現(xiàn)，研究者們大多立足于以實際應(yīng)用效果為目標，基于檢測對象特征開發(fā)相應(yīng)的特性敏感檢測方法，新脈沖序列、新算法的出現(xiàn)大多是為了滿足特定應(yīng)用目的的需求，脈沖的作用也具有相當?shù)尼槍π?。因此，面對新的?yīng)用對象，分析其需求特點，找出其特性敏感點，并設(shè)計新的特性脈沖，可以作為研究者們的創(chuàng)新思路。