Чтобы заглянуть внутрь мышцы, её просвечивают радиоволнами в сильном магнитном поле — так работает МРТ. Вода в клетках и вода в крови откликаются по-разному, но обычный сканер этого не различает: он выдаёт усреднённую картинку, где сигнал от капилляров накладывается на сигнал от мышечных волокон. Стоит чуть изменить настройки — и цифры на карте плывут, словно отражение в воде от брошенного камешка.
Авторы работы заставили сканер одновременно измерять, как быстро молекулы воды перемещаются (это называют диффузией) и как быстро затухает их сигнал (время релаксации). Такой комбинированный подход похож на фотографию с длинной выдержкой, которая отдельно фиксирует облака и самолёт на их фоне. Полученные данные прогоняли через шесть математических моделей, и те, что учитывали оба параметра, перестали зависеть от времени эха — момента, когда сканер слушает ответ ткани.
Симуляции подтвердили: новый подход измеряет долю сосудистой воды с корреляцией 0.95 к истинному значению и ошибкой всего 0.03. Это значит, что по снимку можно будет надёжно судить о питании мышцы, её восстановлении после нагрузки или о развитии болезни — без повторных сканирований и подгонки под аппарат.
Время релаксации мышечной ткани оказалось около 31–36 миллисекунд, а крови в мелких сосудах — 66–86 миллисекунд. Разница в два раза позволяет разделить их, как два музыкальных инструмента в оркестре.