ลำดับพัลส์ MRIในการถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MRI) คือการตั้งค่าเฉพาะของลำดับพัลส์และเกรเดียนต์สนามพัลส์ซึ่งส่งผลให้ภาพมีลักษณะเฉพาะ^{[ 1 ]}

MRI แบบหลายพารามิเตอร์คือการรวมกันของลำดับสองลำดับขึ้นไป และ/หรือรวมถึงการกำหนดค่า MRI เฉพาะทางอื่นๆเช่นสเปกโทรสโคปี^{[ 2 ] [ 3 ]}

ตารางนี้ไม่รวมลำดับที่ไม่พบเห็นบ่อยและลำดับทดลอง

กลุ่ม	ลำดับ	ตัวย่อ	ฟิสิกส์	ความแตกต่างทางคลินิกที่สำคัญ	ตัวอย่าง
สปินเอคโค	T1 ถ่วงน้ำหนัก	ที1	การวัดการคลายตัวของสปิน-แลตติสโดยใช้เวลาการทำซ้ำ (TR) และเวลาสะท้อน (TE) ที่สั้น	สัญญาณที่ต่ำกว่าสำหรับปริมาณน้ำที่มากขึ้น[ 4 ]เช่นในอาการบวมน้ำเนื้องอกกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือดการอักเสบการติดเชื้อเลือดออกเฉียบพลันหรือเรื้อรัง[ 5 ] สัญญาณสูงสำหรับไขมัน[ 4 ] [ 5 ] สัญญาณสูงสำหรับ สาร พาราแมกเนติกเช่นสารเพิ่มความคมชัดของ MRI [ 5 ] พื้นฐานมาตรฐานและการเปรียบเทียบสำหรับลำดับอื่นๆ
	T2 ถ่วงน้ำหนัก	ที2	การวัดการคลายตัวแบบสปิน-สปินโดยใช้เวลา TR และ TE ที่ยาวนาน	สัญญาณที่สูงขึ้นสำหรับปริมาณน้ำที่มากขึ้น[ 4 ] สัญญาณไขมันต่ำในการตรวจ Spine Echo มาตรฐาน (SE) [ 4 ]แต่ไม่ใช่กับการตรวจ Fast Spin Echo/Turbo Spin Echo (FSE/TSE) FSE/TSE เป็นมาตรฐานการดูแลทางการแพทย์สมัยใหม่เพราะเร็วกว่า ด้วย FSE/TSE ไขมันจะมีสัญญาณสูงเนื่องจากการรบกวนของ การเชื่อมต่อ J-coupling แบบไฮเปอร์ไฟน์ ระหว่างโปรตอนไขมันที่อยู่ติดกัน[ 6 ] สัญญาณต่ำสำหรับสารพาราแมกเนติก[ 5 ] พื้นฐานมาตรฐานและการเปรียบเทียบสำหรับลำดับอื่นๆ
	ความหนาแน่นของโปรตอนถ่วงน้ำหนัก	พีดี	TRยาว(เพื่อลด T1) และTE สั้น (เพื่อลด T2 ให้น้อยที่สุด) [ 7 ]	โรคข้อและการบาดเจ็บ[ 8 ] สัญญาณสูงจาก การฉีก ขาดของกระดูกอ่อนข้อเข่า[ 9 ] (ตามภาพ)
เกรเดียนต์เอโค (GRE)	การหมุนควงอิสระในสภาวะคงที่	เอสเอสเอฟพี	การรักษาสนามแม่เหล็กตกค้างตามขวางให้คงที่ตลอดวงจรต่อเนื่อง[ 10 ]	การสร้าง วิดีโอ MRI หัวใจ (ตามภาพ) [ 10 ]
	T2 ที่มีประสิทธิภาพหรือ "T2-star"	ที2*	เกรเดียนต์รีแชมเบิลเอคโค (GRE) ที่มีเวลาเอคโคยาวและมุมพลิกเล็ก[ 11 ]	สัญญาณต่ำจาก การสะสมของ เฮโมซิเดอริน (ตามภาพ) และการตกเลือด[ 11 ]
	ถ่วงน้ำหนักตามความไวต่อสิ่งเร้า	เอสวีไอ	เกรเดียนต์รีชาแนลเอคโค (GRE) ที่เสียหาย ชดเชยการไหลอย่างสมบูรณ์ เวลาเอคโค่ยาว รวมภาพเฟสกับภาพขนาด[ 12 ]	การตรวจจับปริมาณเลือดออกเล็กน้อย ( ภาพแสดง การบาดเจ็บของแอกซอนแบบกระจาย ) หรือแคลเซียม[ 12 ]
การกู้คืนแบบผกผัน	การฟื้นตัวผกผันเทาแบบสั้น	คน	การระงับไขมันโดยการตั้งเวลาผกผันที่สัญญาณของไขมันเป็นศูนย์[ 13 ]	สัญญาณสูงในอาการบวมเช่น ในกระดูกหักจากความเครียดที่ รุนแรงกว่า [ 14 ] ภาพประกอบแสดง อาการปวดหน้าแข้ง :
	การฟื้นตัวแบบผกผันที่ลดทอนด้วยของเหลว	แฟลร์	การระงับของเหลวโดยการกำหนดเวลาผกผันที่ทำให้ของเหลวเป็นศูนย์	สัญญาณสูงในภาวะหลอดเลือดสมองตีบตันแบบเล็ก , คราบพลัคของโรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง (MS) , เลือดออกใต้เยื่อหุ้มสมองและเยื่อหุ้มสมองอักเสบ (ตามภาพ) [ 15 ]
	การกู้คืนแบบผกผันคู่	ผู้กำกับ	การระงับน้ำไขสันหลังและสารสีขาว พร้อมกัน โดยเวลากลับด้านสองครั้ง[ 16 ]	สัญญาณสูงของ แผ่นคราบ โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง (ตามภาพ) [ 16 ]
ภาพถ่ายรังสีแบบถ่วงน้ำหนักการแพร่กระจาย ( DWI )	ธรรมดา	เมาแล้วขับ	การวัดการเคลื่อนที่แบบบราวน์ของโมเลกุลน้ำ[ 17 ]	สัญญาณสูงภายในไม่กี่นาทีหลังเกิดภาวะสมองขาดเลือด (ตามภาพ) [ 18 ]
	สัมประสิทธิ์การแพร่ที่ปรากฏ	เอดีซี	ลดน้ำหนัก T2 โดยการถ่ายภาพ DWI แบบดั้งเดิมหลายภาพด้วยน้ำหนัก DWI ที่แตกต่างกัน และการเปลี่ยนแปลงจะสอดคล้องกับการแพร่กระจาย[ 19 ]	สัญญาณต่ำไม่กี่นาทีหลังจากเกิดภาวะหลอดเลือดสมองอุดตัน (ตามภาพ) [ 20 ]
	เทนเซอร์การแพร่กระจาย	ดีทีไอ	โดยหลักแล้วคือการสร้างภาพเส้นใยประสาท (ตามภาพ) โดยการเคลื่อนที่แบบบราวน์ของโมเลกุลน้ำในทิศทางของเส้นใยประสาท ที่มากกว่าโดยรวม [ 21 ]	การประเมินการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเนื้อขาวโดยเนื้องอก[ 21 ] ค่าแอนิโซโทรปีเศษส่วนที่ลดลงอาจบ่งชี้ถึงภาวะสมองเสื่อม[ 22 ]
การถ่วงน้ำหนักการไหลเวียน ( PWI )	ความแตกต่างของความไวต่อการเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิก	ดีเอสซี	วัดการเปลี่ยนแปลงของการสูญเสียสัญญาณที่เกิดจากความไวต่อการฉีดสารคอนทราสต์แกโดลิเนียม เมื่อเวลาผ่านไป [ 23 ]	ให้ค่าการวัดการไหลเวียนของเลือด ในภาวะสมองขาดเลือดบริเวณแกนกลางที่ขาดเลือดและบริเวณรอบนอกจะมีปริมาณเลือดไหลเวียนลดลงและสารทึบแสงมาถึงช้า (ตามภาพ) [ 24 ]
	การติดฉลากสปินของหลอดเลือดแดง	เอเอสแอล	การติดฉลากแม่เหล็กของเลือดแดงใต้แผ่นภาพ ซึ่งต่อมาเข้าสู่บริเวณที่สนใจ[ 25 ]ไม่จำเป็นต้องใช้สารคอนทราสต์แกโดลิเนียม[ 26 ]
	ความคมชัดแบบไดนามิกได้รับการปรับปรุง	ดีซีอี	วัดการเปลี่ยนแปลงตามเวลาในการลดระยะเวลาการผ่อนคลายสปิน-แลตติส (T1) ที่เกิดจากการฉีดสารคอนทราสต์แกโดลิเนียม[ 27 ]	การดูดซับสารคอนทราสต์ Gd ที่เร็วขึ้นพร้อมกับลักษณะอื่นๆ บ่งชี้ถึงมะเร็ง (ตามภาพ) [ 28 ]
การถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเชิงฟังก์ชัน ( fMRI )	การถ่ายภาพที่ขึ้นอยู่กับระดับออกซิเจนในเลือด	ตัวหนา	การเปลี่ยนแปลงของ ความอิ่มตัว ของออกซิเจนที่ขึ้นอยู่กับความเป็นแม่เหล็กของฮีโมโกลบินสะท้อนถึงกิจกรรมของเนื้อเยื่อ[ 29 ]	การระบุตำแหน่งกิจกรรมของสมองจากการทำภารกิจที่ได้รับมอบหมาย (เช่น การพูด การขยับนิ้ว) ก่อนการผ่าตัด ยังใช้ในการวิจัยด้านการรับรู้ด้วย[ 30 ]
การตรวจหลอดเลือดด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ( MRA ) และการตรวจหลอดเลือดดำด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า	เวลาบิน	ท็อต	เลือดที่ไหลเข้าสู่บริเวณที่ทำการถ่ายภาพยังไม่ถึงจุดอิ่มตัวทางแม่เหล็กทำให้ได้สัญญาณที่สูงกว่ามากเมื่อใช้เวลาสะท้อนสั้นและการชดเชยการไหล	การตรวจหาหลอดเลือดโป่งพองตีบหรือฉีกขาด[ 31 ]
	การถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบบคอนทราสต์เฟส	พีซี-เอ็มอาร์เอ	มีการใช้เกรเดียนต์สองตัวที่มีขนาดเท่ากันแต่ทิศทางตรงกันข้ามเพื่อเข้ารหัสการเปลี่ยนแปลงเฟสซึ่งเป็นสัดส่วนกับความเร็วของการหมุน[ 32 ]	การตรวจหาหลอดเลือดโป่งพองหลอดเลือดตีบหรือหลอดเลือดฉีกขาด (ตามภาพ) [ 31 ]	( VIPR )

เนื้อเยื่อแต่ละชนิดจะกลับคืนสู่สภาวะสมดุลหลังจากได้รับการกระตุ้นด้วยกระบวนการผ่อนคลายอิสระของ T1 ( สปิน-แลตติสกล่าวคือ การทำให้เป็นแม่เหล็กในทิศทางเดียวกับสนามแม่เหล็กสถิต) และ T2 ( สปิน-สปินตั้งฉากกับสนามแม่เหล็กสถิต) ในการสร้างภาพแบบ T1-weighted นั้น จะต้องปล่อยให้สนามแม่เหล็กกลับคืนสู่สภาพเดิมก่อนที่จะวัดสัญญาณ MR โดยการเปลี่ยนเวลาการทำซ้ำ (TR) การถ่วงน้ำหนักภาพแบบนี้มีประโยชน์สำหรับการประเมินเปลือกสมอง การระบุเนื้อเยื่อไขมัน การจำแนกลักษณะรอยโรคเฉพาะจุดในตับ และโดยทั่วไปแล้ว การได้ข้อมูลทางสัณฐานวิทยา รวมถึงการถ่ายภาพ หลังการฉีดสารคอนทราสต์ ด้วย ในการสร้างภาพแบบ T2-weighted นั้น จะปล่อยให้สนามแม่เหล็กสลายตัวก่อนที่จะวัดสัญญาณ MR โดยการเปลี่ยนเวลาสะท้อน (TE) การถ่วงน้ำหนักภาพแบบนี้มีประโยชน์ในการตรวจจับอาการบวมและอักเสบ การเปิดเผยรอยโรคในเนื้อเยื่อขาวและการประเมินกายวิภาคของบริเวณต่างๆ ใน ต่อ ม ลูกหมากและมดลูก

โดยทั่วไป ภาพ MRI จะแสดงลักษณะของของเหลวใน ภาพ ขาวดำซึ่งเนื้อเยื่อต่างๆ จะปรากฏดังนี้:

ภาพที่ถ่วงน้ำหนักด้วยความหนาแน่นของโปรตอน (PD) ถูกสร้างขึ้นโดยใช้เวลาการทำซ้ำ (TR) ที่ยาวและเวลาสะท้อน (TE) ที่สั้น^{[ 36 ]}ในภาพสมอง ลำดับนี้มีความแตกต่างที่ชัดเจนมากขึ้นระหว่างเนื้อเทา (สว่าง) และเนื้อขาว (เทาเข้มกว่า) แต่มีความแตกต่างของสมองและ CSF น้อยมาก^{[ 36 ]}มีประโยชน์มากสำหรับการตรวจหาโรคข้ออักเสบและการบาดเจ็บ^{[ 37 ]}

ลำดับการสะท้อนแบบเกรเดียนต์ไม่ได้ใช้พัลส์ RF 180 องศาเพื่อทำให้สปินของอนุภาคสอดคล้องกัน แต่จะใช้เกรเดียนต์แม่เหล็กในการควบคุมสปิน ทำให้สปินเกิดการคลายเฟสและกลับมาสอดคล้องกันได้ตามต้องการ หลังจากพัลส์กระตุ้น สปินจะคลายเฟส ทำให้ไม่มีสัญญาณเกิดขึ้นเนื่องจากสปินไม่สอดคล้องกัน เมื่อสปินกลับมาสอดคล้องกัน พวกมันก็จะสอดคล้องกัน และทำให้เกิดสัญญาณ (หรือ "เอคโค") เพื่อสร้างภาพ ต่างจากสปินเอคโค เกรเดียนต์เอคโคไม่จำเป็นต้องรอให้สนามแม่เหล็กตามแนวขวางสลายตัวอย่างสมบูรณ์ก่อนที่จะเริ่มลำดับใหม่ ดังนั้นจึงต้องการเวลาการทำซ้ำ (TR) ที่สั้นมาก และด้วยเหตุนี้จึงสามารถได้ภาพในเวลาอันสั้น หลังจากเกิดเอคโคแล้ว สนามแม่เหล็กตามแนวขวางบางส่วนจะยังคงอยู่ การควบคุมเกรเดียนต์ในช่วงเวลานี้จะสร้างภาพที่มีความคมชัดแตกต่างกัน ในขั้นตอนนี้มีวิธีการหลักสามวิธีในการปรับความคมชัด ได้แก่ การหมุนวนอิสระแบบสภาวะคงที่ (SSFP) ซึ่งไม่ทำลายสนามแม่เหล็กตามขวางที่เหลืออยู่ แต่พยายามกู้คืนสนามแม่เหล็กเหล่านั้น (จึงสร้างภาพที่มีน้ำหนัก T2) ลำดับที่มีเกรเดียนต์สปอยเลอร์ที่หาค่าเฉลี่ยของสนามแม่เหล็กตามขวาง (จึงสร้างภาพที่มีน้ำหนัก T1 และ T2 ผสมกัน) และสปอยเลอร์ RF ที่เปลี่ยนแปลงเฟสของพัลส์ RF เพื่อกำจัดสนามแม่เหล็กตามขวาง จึงสร้างภาพที่มีน้ำหนัก T1 บริสุทธิ์^{[ 39 ]}

เพื่อเป็นการเปรียบเทียบ เวลาในการทำซ้ำของลำดับการสะท้อนแบบเกรเดียนต์จะอยู่ที่ประมาณ 3 มิลลิวินาที ในขณะที่ลำดับการสะท้อนแบบสปินจะอยู่ที่ประมาณ 30 มิลลิวินาที

การฟื้นตัวแบบผกผันเป็นลำดับ MRI ที่ให้ความคมชัดสูงระหว่างเนื้อเยื่อและรอยโรค สามารถใช้เพื่อให้ได้ภาพที่มีน้ำหนัก T1 สูง ภาพที่มีน้ำหนัก T2 สูง และเพื่อระงับสัญญาณจากไขมัน เลือด หรือน้ำไขสันหลัง (CSF) ^{[ 40 ]}

MRI แบบแพร่กระจายจะวัดการแพร่กระจายของโมเลกุลน้ำในเนื้อเยื่อทางชีวภาพ^{[ 41 ]}ในทางคลินิก MRI แบบแพร่กระจายมีประโยชน์สำหรับการวินิจฉัยโรค (เช่นโรคหลอดเลือดสมอง ) หรือความผิดปกติทางระบบประสาท (เช่นโรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง ) และช่วยให้เข้าใจการเชื่อมต่อของแอกซอนของสารสีขาวในระบบประสาทส่วนกลางได้ดียิ่งขึ้น^{[ 42 ]}ใน ตัวกลาง ไอโซโทรปิก (เช่น ภายในแก้วน้ำ) โมเลกุลน้ำจะเคลื่อนที่แบบสุ่มตามธรรมชาติตามความปั่นป่วนและการเคลื่อนที่แบบบราวน์อย่างไรก็ตาม ในเนื้อเยื่อทางชีวภาพ ซึ่งเลขเรย์โนลด์ต่ำพอสำหรับการไหลแบบราบเรียบการแพร่กระจายอาจเป็นแบบแอนไอโซโทรปิกตัวอย่างเช่น โมเลกุลภายในแอกซอนของเซลล์ประสาทมีความน่าจะเป็นต่ำที่จะข้าม เยื่อ ไมอีลินดังนั้น โมเลกุลจึงเคลื่อนที่ไปตามแกนของเส้นใยประสาทเป็นหลัก หากทราบว่าโมเลกุลในว็อกเซล เฉพาะ แพร่กระจายไปในทิศทางเดียวเป็นหลัก ก็สามารถตั้งสมมติฐานได้ว่าเส้นใยส่วนใหญ่ในบริเวณนี้ขนานกับทิศทางนั้น

การพัฒนาล่าสุดของการถ่ายภาพเทนเซอร์การแพร่กระจาย (DTI) ^{[ 43 ]}ทำให้สามารถวัดการแพร่กระจายได้ในหลายทิศทาง และคำนวณค่าแอนไอโซโทรปีเศษส่วนในแต่ละทิศทางสำหรับแต่ละโวลเซล ซึ่งช่วยให้นักวิจัยสามารถสร้างแผนที่สมองของทิศทางเส้นใยเพื่อตรวจสอบการเชื่อมต่อของภูมิภาคต่างๆ ในสมอง (โดยใช้การสร้างภาพเส้นใย ) หรือเพื่อตรวจสอบพื้นที่ของการเสื่อมสภาพของระบบประสาทและการสูญเสียไมอีลินในโรคต่างๆ เช่น โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง

การประยุกต์ใช้ MRI แบบแพร่กระจายอีกอย่างหนึ่งคือการถ่ายภาพแบบถ่วงน้ำหนักการแพร่กระจาย (DWI) หลังจากเกิดโรค หลอดเลือดสมอง ตีบ DWI มีความไวสูงต่อการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในรอยโรค^{[ 44 ]}มีการคาดการณ์ว่าการเพิ่มขึ้นของข้อจำกัด (สิ่งกีดขวาง) ต่อการแพร่กระจายของน้ำ อันเป็นผลมาจากภาวะบวมน้ำที่เป็นพิษต่อเซลล์ (การบวมของเซลล์) เป็นสาเหตุของการเพิ่มขึ้นของสัญญาณในการสแกน DWI การเพิ่มขึ้นของ DWI ปรากฏขึ้นภายใน 5-10 นาทีหลังจากเริ่มมีอาการของโรคหลอดเลือดสมอง (เมื่อเทียบกับการตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ซึ่งมักจะไม่ตรวจพบการเปลี่ยนแปลงของกล้ามเนื้อหัวใจตายเฉียบพลันได้นานถึง 4-6 ชั่วโมง) และคงอยู่ได้นานถึงสองสัปดาห์ เมื่อรวมกับการถ่ายภาพการไหลเวียนของเลือดในสมอง นักวิจัยสามารถเน้นบริเวณที่มี "ความไม่ตรงกันของการไหลเวียน/การแพร่กระจาย" ซึ่งอาจบ่งชี้ถึงบริเวณที่สามารถกู้คืนได้ด้วยการบำบัดด้วยการฟื้นฟูการไหลเวียนของเลือด

เช่นเดียวกับแอปพลิเคชันเฉพาะทางอื่นๆ เทคนิคนี้มักใช้ร่วมกับลำดับการได้มาซึ่งภาพที่รวดเร็ว เช่นลำดับ ภาพแบบเอคโคแพลนาร์อิมเมจ (Echo Planar Imaging Sequence)

การถ่ายภาพด้วยน้ำหนักการไหลเวียนโลหิต (Perfusion-weighted imagingหรือ PWI) ดำเนินการโดยใช้เทคนิคหลัก 3 วิธี ได้แก่:

• คอนทราสต์ความไวแบบไดนามิก (DSC): ฉีดสารคอนทราสต์แกโดลิเนียม และทำการถ่ายภาพซ้ำอย่างรวดเร็ว (โดยทั่วไปคือ gradient-echo echo-planar T2 weighted ) เพื่อวัดปริมาณการสูญเสียสัญญาณที่เกิดจากความไว^{[ 45 ]}
• การเพิ่มความคมชัดแบบไดนามิก (DCE): การวัดการลดลงของการผ่อนคลายสปิน-แลตติส (T1) ที่เกิดจากการฉีดสารคอนทราสต์แกโดลิเนียม^{[ 46 ]}
• การติดฉลากสปินของหลอดเลือดแดง (ASL): การติดฉลากแม่เหล็กของเลือดแดงใต้แผ่นภาพ โดยไม่จำเป็นต้องใช้สารคอนทราสต์แกโดลิเนียม^{[ 47 ]}

จากนั้นข้อมูลที่ได้มาจะถูกประมวลผลเพิ่มเติมเพื่อสร้างแผนที่การไหลเวียนของเลือดด้วยพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น BV (ปริมาตรเลือด), BF (การไหลเวียนของเลือด), MTT (เวลาการขนส่งเฉลี่ย) และ TTP (เวลาถึงจุดสูงสุด)

ในภาวะสมองขาดเลือด บริเวณเพนัมบรามีการไหลเวียนเลือดลดลง^{[ 24 ]}ลำดับภาพ MRI อีกแบบหนึ่งคือMRI แบบถ่วงน้ำหนักการแพร่กระจายจะประเมินปริมาณเนื้อเยื่อที่ตายไปแล้ว และการรวมกันของลำดับภาพเหล่านี้จึงสามารถใช้เพื่อประเมินปริมาณเนื้อเยื่อสมองที่สามารถกู้คืนได้ด้วยการสลายลิ่มเลือดและ/หรือ การผ่าตัด เอา ลิ่มเลือดออก

การถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเชิงฟังก์ชัน (fMRI) วัดการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณในสมองที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลง กิจกรรม ของระบบประสาทใช้เพื่อทำความเข้าใจว่าส่วนต่างๆ ของสมองตอบสนองต่อสิ่งเร้า ภายนอก หรือกิจกรรมแบบพาสซีฟในสภาวะพักอย่างไร และมีการประยุกต์ใช้ในการวิจัยด้านพฤติกรรมและ ความรู้ความเข้าใจ และในการวางแผนการผ่าตัดระบบ ประสาท ในบริเวณสมองที่สำคัญ^{[ 48 ] [ 49 ]} นักวิจัยใช้วิธีทางสถิติในการสร้าง แผนที่พารามิเตอร์ 3 มิติ ของสมอง ที่ระบุบริเวณของเปลือกสมองที่แสดงการเปลี่ยนแปลงกิจกรรมอย่างมีนัยสำคัญในการตอบสนองต่อภารกิจ เมื่อเปรียบเทียบกับการถ่ายภาพ T1W ทางกายวิภาค สมองจะถูกสแกนด้วยความละเอียดเชิงพื้นที่ที่ต่ำกว่า แต่มีความละเอียดเชิงเวลาที่สูงกว่า (โดยทั่วไปทุกๆ 2-3 วินาที) การเพิ่มขึ้นของกิจกรรมของระบบประสาททำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในสัญญาณ MR ผ่านT^* ₂การเปลี่ยนแปลง; ^{[ 50 ]}กลไกนี้เรียกว่าเอฟเฟกต์ BOLD ( ขึ้นอยู่กับระดับออกซิเจนในเลือด ) กิจกรรมประสาทที่เพิ่มขึ้นทำให้ความต้องการออกซิเจนเพิ่มขึ้น และ ระบบ หลอดเลือดจะชดเชยมากเกินไป ทำให้ปริมาณฮีโมโกลบิน ที่มีออกซิเจนเพิ่มขึ้น เมื่อเทียบกับฮีโมโกลบินที่ไม่มีออกซิเจน เนื่องจากฮีโมโกลบินที่ไม่มีออกซิเจนทำให้สัญญาณ MR ลดลง การตอบสนองของหลอดเลือดจึงนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของสัญญาณที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมประสาท ลักษณะที่แท้จริงของความสัมพันธ์ระหว่างกิจกรรมประสาทและสัญญาณ BOLD เป็นหัวข้อของการวิจัยในปัจจุบัน เอฟเฟกต์ BOLD ยังช่วยให้สามารถสร้างแผนที่ 3 มิติที่มีความละเอียดสูงของหลอดเลือดดำภายในเนื้อเยื่อประสาทได้

แม้ว่าการวิเคราะห์สัญญาณ BOLD จะเป็นวิธีการที่ใช้กันมากที่สุดในการศึกษาทางประสาทวิทยาในมนุษย์ แต่ลักษณะที่ยืดหยุ่นของการถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MR imaging) ทำให้สามารถเพิ่มความไวของสัญญาณต่อแง่มุมอื่นๆ ของระบบไหลเวียนโลหิตได้ เทคนิคทางเลือกอื่นๆ ได้แก่การติดฉลากสปินของหลอดเลือดแดง (ASL) หรือการถ่วงน้ำหนักสัญญาณ MRI ด้วยการไหลเวียนของเลือดในสมอง (CBF) และปริมาตรเลือดในสมอง (CBV) วิธีการ CBV ต้องใช้การฉีดสารเพิ่มความคมชัด ของ MRI ซึ่งขณะนี้อยู่ระหว่างการทดลองทางคลินิกในมนุษย์ เนื่องจากวิธีการนี้แสดงให้เห็นว่ามีความไวมากกว่าเทคนิค BOLD ในการศึกษาในสัตว์ทดลอง จึงอาจขยายบทบาทของ fMRI ในการใช้งานทางคลินิกได้ วิธีการ CBF ให้ข้อมูลเชิงปริมาณมากกว่าสัญญาณ BOLD แม้ว่าจะสูญเสียความไวในการตรวจจับไปอย่างมากก็ตาม

การตรวจหลอดเลือดด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ( MRA ) เป็นกลุ่มเทคนิคที่ใช้ในการสร้างภาพหลอดเลือด โดยใช้ในการสร้างภาพหลอดเลือดแดง (และหลอดเลือดดำในบางกรณี) เพื่อประเมินภาวะตีบตัน (การตีบแคบผิดปกติ) การ อุด ตัน ภาวะโป่งพอง ( การขยายตัวของผนังหลอดเลือด ซึ่งมีความเสี่ยงต่อการแตก) หรือความผิดปกติอื่นๆ MRA มักใช้ในการประเมินหลอดเลือดแดงบริเวณคอและสมอง หลอดเลือดแดงใหญ่ในทรวงอกและช่องท้อง หลอดเลือดแดงไต และหลอดเลือดแดงขา (การตรวจบริเวณขา มักเรียกว่า "การตรวจติดตามผล")

การถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบบคอนทราสต์เฟส (PC-MRI) ใช้ในการวัดความเร็วการไหลในร่างกาย โดยส่วนใหญ่ใช้ในการวัดการไหลเวียนของเลือดในหัวใจและทั่วร่างกาย PC-MRI อาจถือได้ว่าเป็นวิธีการวัดความเร็วด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเนื่องจาก PC-MRI สมัยใหม่โดยทั่วไปมีความละเอียดตามเวลา จึงอาจเรียกได้ว่าเป็นการถ่ายภาพ 4 มิติ (สามมิติ เชิงพื้นที่ บวกเวลา) ^{[ 51 ]}

_{การถ่ายภาพ แบบ}ถ่วงน้ำหนักความไวต่อสนามแม่เหล็ก (SWI) เป็นคอนทราสต์ชนิดใหม่ใน MRI ที่แตกต่างจากการถ่ายภาพความหนาแน่นของสปิน_T1 หรือ T2 วิธีนี้ใช้ประโยชน์จากความแตกต่างของความไวต่อสนามแม่เหล็กระหว่างเนื้อเยื่อ และใช้การสแกนแบบ 3 มิติความละเอียดสูงที่มีการชดเชยความเร็วอย่างสมบูรณ์ การกำจัดสัญญาณรบกวน RF การได้มาซึ่งข้อมูลและการประมวลผลภาพแบบพิเศษนี้สร้างภาพคอนทราสต์ที่มีขนาดเพิ่มขึ้น ซึ่งมีความไวต่อเลือดดำเลือดออกและการสะสมธาตุเหล็กเป็นอย่างมาก ใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการตรวจจับและวินิจฉัยเนื้องอก โรคหลอดเลือดและระบบประสาท (โรคหลอดเลือดสมองและเลือดออก) โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง^{[ 52 ]}โรคอัลไซเมอร์ และยังตรวจจับการบาดเจ็บที่สมองที่อาจวินิจฉัยไม่ได้ด้วยวิธีอื่น^{[ 53 ]}

การถ่ายโอนสนามแม่เหล็ก (Magnetization Transfer: MT) เป็นเทคนิคที่ใช้เพิ่มความคมชัดของภาพในการใช้งาน MRI บางประเภท

โปรตอนที่ถูกผูกไว้จะเกี่ยวข้องกับโปรตีนและเนื่องจากมีการสลายตัว T2 ที่สั้นมาก จึงโดยปกติจะไม่ส่งผลต่อความคมชัดของภาพ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากโปรตอนเหล่านี้มีจุดสูงสุดของเรโซแนนซ์ที่กว้าง จึงสามารถถูกกระตุ้นได้ด้วยพัลส์ความถี่วิทยุที่ไม่มีผลต่อโปรตอนอิสระ การกระตุ้นโปรตอนเหล่านี้จะเพิ่มความคมชัดของภาพโดยการถ่ายโอนสปินอิ่มตัว จากกลุ่มที่ถูกผูกไว้ไปยังกลุ่มอิสระ ซึ่งจะช่วยลดสัญญาณของน้ำอิสระ การถ่ายโอนสนามแม่เหล็กโฮโมนิวเคลียร์นี้ให้การวัด ปริมาณ โมเลกุลขนาด ใหญ่ ในเนื้อเยื่อโดยอ้อม การนำการถ่ายโอนสนามแม่เหล็กโฮโมนิวเคลียร์ไปใช้เกี่ยวข้องกับการเลือกค่าชดเชยความถี่และรูปร่างพัลส์ที่เหมาะสมเพื่อทำให้สปินที่ถูกผูกไว้อิ่มตัวอย่างเพียงพอ ภายในขีดจำกัดความปลอดภัยของอัตราการดูดซับเฉพาะสำหรับ MRI ^{[ 54 ]}

การใช้งานเทคนิคนี้ที่พบได้บ่อยที่สุดคือการลดสัญญาณรบกวนพื้นหลังในการตรวจหลอดเลือดสมองด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบบ Time of Flight ^{[ 55 ]}นอกจากนี้ยังมีการประยุกต์ใช้ในการถ่ายภาพระบบประสาท โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการระบุลักษณะของรอยโรคในเนื้อเยื่อสีขาวใน โรคปลอก ประสาทเสื่อมแข็ง^{[ 56 ]}

การระงับไขมันมีประโยชน์ เช่น ในการแยกแยะการอักเสบที่เกิดขึ้นในลำไส้จากการสะสมไขมัน ซึ่งอาจเกิดจากโรคลำไส้อักเสบ เรื้อรัง (แต่อาจไม่แสดงอาการ) รวมถึง โรค อ้วนเคมีบำบัดและโรคเซลิแอค [ ^{57 ] หาก}ไม่มีเทคนิคการระงับไขมัน ไขมันและของเหลวจะมีสัญญาณความเข้มใกล้เคียงกันในลำดับสปินเอคโคแบบเร็ว^{[ 58 ]}

เทคนิคในการลดไขมันใน MRI ส่วนใหญ่ได้แก่: ^{[ 59 ]}

• การระบุไขมันโดยอาศัยการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของอะตอม ซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเฟสตามเวลาที่แตกต่างกันเมื่อเทียบกับน้ำ
• การอิ่มตัวแบบเลือกความถี่ของยอดสเปกตรัมของไขมันด้วยพัลส์ "fat sat" ก่อนการถ่ายภาพ
• การฟื้นตัวผกผันเทาแบบสั้น (STIR) ซึ่งเป็นวิธีการที่ขึ้นอยู่กับค่า T1
• การอิ่มตัวเชิงสเปกตรัมล่วงหน้าด้วยการฟื้นตัวแบบผกผัน (SPIR)

วิธีนี้ใช้ประโยชน์จาก คุณสมบัติ พาราแมกเนติกของ นิว โรเมลานินและสามารถใช้ในการสร้างภาพ ซับ สแตนเซียไนกราและโลคัสโคเอรูเลียสได้ ใช้ในการตรวจจับการฝ่อของนิวเคลียสเหล่านี้ในโรคพาร์กินสันและ โรค พาร์กินสันชนิด อื่นๆ และยังตรวจจับการเปลี่ยนแปลงความเข้มของสัญญาณในโรคซึมเศร้าและโรคจิตเภท ได้อีก ด้วย^{[ 60 ]}

ลำดับต่อไปนี้ไม่ค่อยได้ใช้ในทางคลินิก และ/หรืออยู่ในขั้นตอนการทดลอง

T1 rho (T1ρ) เป็นลำดับ MRI ทดลองที่อาจใช้ในการถ่ายภาพระบบกระดูกและกล้ามเนื้อ ยังไม่มีการใช้งานอย่างแพร่หลาย^{[ 61 ]}

โมเลกุลมีพลังงานจลน์ซึ่งเป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิและแสดงออกมาในรูปของการเคลื่อนที่แบบเลื่อนและการหมุน รวมถึงการชนกันระหว่างโมเลกุล ไดโพลที่เคลื่อนที่รบกวนสนามแม่เหล็ก แต่มักจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วมากจนผลเฉลี่ยในช่วงเวลาที่ยาวนานอาจเป็นศูนย์ อย่างไรก็ตาม ขึ้นอยู่กับช่วงเวลา ปฏิสัมพันธ์ระหว่างไดโพลไม่ได้เฉลี่ยออกไปเสมอไป ในกรณีที่ช้าที่สุด เวลาในการปฏิสัมพันธ์จะแทบเป็นอนันต์และเกิดขึ้นในกรณีที่มีการรบกวนสนามขนาดใหญ่และคงที่ (เช่น โลหะที่ฝังอยู่ในร่างกาย) ในกรณีนี้ การสูญเสียความสอดคล้องจะถูกอธิบายว่าเป็น "การลดเฟสแบบคงที่" T2* คือการวัดการสูญเสียความสอดคล้องในกลุ่มของสปินที่รวมปฏิสัมพันธ์ทั้งหมด (รวมถึงการลดเฟสแบบคงที่) T2 คือการวัดการสูญเสียความสอดคล้องที่ไม่รวมการลดเฟสแบบคงที่ โดยใช้พัลส์ RF เพื่อย้อนกลับปฏิสัมพันธ์ของไดโพลประเภทที่ช้าที่สุด ในความเป็นจริงแล้ว มีช่วงเวลาปฏิสัมพันธ์ที่ต่อเนื่องกันในตัวอย่างทางชีวภาพที่กำหนด และคุณสมบัติของพัลส์ RF ที่ปรับโฟกัสใหม่สามารถปรับโฟกัสได้มากกว่าแค่การลดเฟสแบบคงที่ โดยทั่วไป อัตราการสลายตัวของกลุ่มสปินเป็นฟังก์ชันของเวลาปฏิสัมพันธ์และกำลังของพัลส์ RF การสลายตัวประเภทนี้ที่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของ RF เรียกว่า T1ρ ซึ่งคล้ายกับการสลายตัว T2 แต่มีการโฟกัสปฏิสัมพันธ์แบบไดโพลาร์ที่ช้ากว่าบางส่วน รวมถึงปฏิสัมพันธ์แบบคงที่ด้วย ดังนั้น T1ρ≥T2 ^{[ 62 ]}

• ลำดับการฟื้นตัวแบบอิ่มตัวไม่ค่อยได้ใช้ แต่สามารถวัดเวลาการผ่อนคลายสปิน-แลตติส (T1) ได้เร็วกว่าลำดับพัลส์การฟื้นตัวแบบผกผัน^{[ 63 ]}
• การถ่ายภาพแบบ เข้ารหัสการแพร่กระจายแบบสั่นคู่ (DODE) และการเข้ารหัสการแพร่กระจายแบบคู่ (DDE) เป็นรูปแบบเฉพาะของการถ่ายภาพการแพร่กระจาย MRI ซึ่งสามารถใช้ในการวัดเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวของรูพรุนของแอกซอนได้^{[ 64 ]}