Каждый раз, когда томограф измеряет движение воды в тканях, он посылает магнитный импульс в определённом направлении. Один импульс — одна точка данных. Чтобы понять, как вода движется во всех направлениях сразу, нужно много таких импульсов с разными поворотами. Раньше повороты выбирали почти наугад, лишь бы они покрывали все стороны равномерно. Но у сигнала есть скрытая симметрия: если повернуть импульс на 180 градусов, сигнал не изменится. Это как квадратная плитка: сколько её ни крути, узор остаётся тем же.
Авторы новой работы использовали эту симметрию, чтобы выбирать повороты не случайно, а по строгому правилу. Они назвали свой метод «оптимизацией геометрического фильтра» — по сути, это решето, которое отсеивает лишние повороты. С таким решетом средний сигнал получается точнее, даже если сделать меньше измерений. Особенно хорошо метод работает для вытянутых и сплюснутых форм магнитного поля, которые используют в современных томографах.
В итоге удаётся сократить время сканирования и при этом получить более надёжные карты диффузии. Это важно для диагностики, где каждая минута на счету, а точность решает, заметит ли врач ранние изменения в тканях.
Поворот магнитного импульса на 180 градусов не меняет сигнал диффузии — так же, как квадратная плитка выглядит одинаково после поворота на пол-оборота.