Pour regarder à l'intérieur d'un muscle, on l'illumine avec des ondes radio dans un champ magnétique puissant — c'est ainsi que fonctionne l'IRM. L'eau dans les cellules et l'eau dans le sang répondent différemment, mais un scanner conventionnel ne fait pas la distinction : il produit une image moyennée où le signal des capillaires se superpose à celui des fibres musculaires. Il suffit de modifier légèrement les réglages pour que les chiffres sur la carte dérivent, comme un reflet dans l'eau après qu'on y a jeté un caillou.
Les auteurs de l'étude ont fait en sorte que le scanner mesure simultanément la vitesse de déplacement des molécules d'eau (ce qu'on appelle la diffusion) et la vitesse à laquelle leur signal s'atténue (le temps de relaxation). Cette approche combinée ressemble à une photographie à longue exposition qui capture séparément les nuages et l'avion qui les traverse. Les données obtenues ont été passées à travers six modèles mathématiques, et ceux qui prenaient en compte les deux paramètres ont cessé de dépendre du temps d'écho — le moment où le scanner écoute la réponse du tissu.
Les simulations ont confirmé : la nouvelle approche mesure la proportion d'eau vasculaire avec une corrélation de 0.95 par rapport à la valeur réelle et une erreur de seulement 0.03. Cela signifie qu'à partir d'une image, on pourra juger de manière fiable de la nutrition du muscle, de sa récupération après un effort ou du développement d'une maladie — sans avoir à refaire des scans ni à ajuster l'appareil.
Le temps de relaxation du tissu musculaire s'est avéré être d'environ 31 à 36 millisecondes, tandis que celui du sang dans les petits vaisseaux est de 66 à 86 millisecondes. Cette différence d'un facteur deux permet de les distinguer, comme deux instruments de musique dans un orchestre.