ส่วนประกอบหลักของเครื่องสแกน MRI ได้แก่แม่เหล็ก หลัก ซึ่งทำหน้าที่สร้างสนามแม่เหล็กให้กับตัวอย่าง ขด ลวดปรับ สนามแม่เหล็ก (shim coils)สำหรับแก้ไขการเปลี่ยนแปลงความสม่ำเสมอของสนามแม่เหล็กหลัก ระบบไล่ระดับสนามแม่เหล็ก (gradient system) ซึ่งใช้ในการกำหนดตำแหน่งบริเวณที่จะสแกน และระบบคลื่นวิทยุ (RF system) ซึ่งกระตุ้นตัวอย่างและตรวจจับสัญญาณ NMR ที่เกิดขึ้น ระบบทั้งหมดนี้ถูกควบคุมโดยคอมพิวเตอร์หนึ่งเครื่องหรือมากกว่านั้น

ในทางการแพทย์ส่วนใหญ่ นิวเคลียส ของไฮโดรเจนซึ่งประกอบด้วยโปรตอน เพียงอย่างเดียว ที่อยู่ในเนื้อเยื่อจะสร้างสัญญาณที่ถูกประมวลผลเพื่อสร้างภาพของร่างกายในแง่ของความหนาแน่นของนิวเคลียสเหล่านั้นในบริเวณเฉพาะ เนื่องจากโปรตอนได้รับผลกระทบจากสนามจากอะตอมอื่นๆ ที่มันยึดติดอยู่ จึงสามารถแยกการตอบสนองจากไฮโดรเจนในสารประกอบเฉพาะได้ ในการทำการศึกษา ผู้ป่วยจะถูกจัดวางภายในเครื่องสแกน MRIซึ่งสร้างสนามแม่เหล็ก แรงสูง รอบบริเวณที่จะทำการถ่ายภาพ ขั้นแรก พลังงานจาก สนามแม่เหล็ก ที่สั่นจะถูกส่งไปยังผู้ป่วยชั่วคราวที่ ความถี่ เรโซแนน ซ์ที่เหมาะสม การสแกนด้วยขดลวดเกรเดียนต์ X และ Y จะทำให้บริเวณที่เลือกของร่างกายผู้ป่วยได้รับสนามแม่เหล็กที่จำเป็นสำหรับการดูดซับพลังงาน อะตอมจะถูกกระตุ้นด้วย พัลส์ RFและสัญญาณที่ได้จะถูกวัดโดยขดลวดรับ สัญญาณหนึ่งตัวหรือมากกว่า สัญญาณ RF อาจถูกประมวลผลเพื่อหาข้อมูลตำแหน่งโดยการพิจารณาการเปลี่ยนแปลงระดับและเฟสของ RF ที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงสนามแม่เหล็กเฉพาะที่โดยใช้ขดลวดเกรเดียนต์ เนื่องจากขดลวดเหล่านี้ถูกสลับอย่างรวดเร็วในระหว่างการกระตุ้นและการตอบสนองเพื่อทำการสแกนเส้นเคลื่อนที่ จึงทำให้เกิดเสียงรบกวนซ้ำๆ ที่เป็นลักษณะเฉพาะของการสแกน MRI เนื่องจากขดลวดเคลื่อนที่เล็กน้อยเนื่องจาก แมกนี โตสตริกชันความแตกต่างระหว่างเนื้อเยื่อต่างๆ ถูกกำหนดโดยอัตราที่อะตอมที่ถูกกระตุ้นกลับคืนสู่สถานะสมดุล อาจมีการให้ สารเพิ่มความคมชัดจากภายนอก แก่ผู้ป่วยเพื่อให้ภาพชัดเจนขึ้น^{[ 6 ]}

MRI ต้องการสนามแม่เหล็กที่ทั้งแรงและสม่ำเสมอในระดับไม่กี่ส่วนต่อล้านส่วนทั่วปริมาตรการสแกน ความแรงของสนามแม่เหล็กวัดเป็นเทสลา – และในขณะที่ระบบส่วนใหญ่ทำงานที่ 1.5 T ระบบเชิงพาณิชย์มีให้เลือกใช้ระหว่าง 0.2 ถึง 7 T ระบบ MRI 3T หรือที่เรียกว่า MRI 3 เทสลา มีแม่เหล็กที่แรงกว่าระบบ 1.5 และถือว่าดีกว่าสำหรับการสร้างภาพของอวัยวะและเนื้อเยื่ออ่อน^{[ 7 ]}ระบบ MRI ทั่วร่างกายสำหรับการใช้งานวิจัยทำงานที่ 9.4T ^{[ 8 ] [ 9 ]} 10.5T ^{[ 10 ]} 11.7T ^{[ 11 ]}ระบบ MRI ทั่วร่างกายที่มีสนามแม่เหล็กสูงกว่า เช่น 14 T และสูงกว่านั้นอยู่ในข้อเสนอเชิงแนวคิด^{[ 12 ]}หรืออยู่ในการออกแบบทางวิศวกรรม^{[ 13 ]}แม่เหล็กทางการแพทย์ส่วนใหญ่เป็น แม่เหล็ก ตัวนำยิ่งยวดซึ่งต้องใช้ฮีเลียมเหลวเพื่อรักษาอุณหภูมิให้ต่ำ ความแรงสนามที่ต่ำกว่าสามารถทำได้ด้วยแม่เหล็กถาวร ซึ่งมักใช้ในเครื่องสแกน MRI แบบ "เปิด" สำหรับผู้ป่วย ที่มีอาการ กลัวที่แคบ^{[ 14 ]}ความแรงสนามที่ต่ำกว่ายังใช้ใน เครื่องสแกน MRI แบบพกพาที่ได้รับการอนุมัติจาก FDA ในปี 2020 ^{[ 15 ]}เมื่อเร็วๆ นี้ มีการสาธิต MRI ที่สนามต่ำมาก เช่น ในช่วงไมโครเทสลาถึงมิลลิเทสลา ซึ่งคุณภาพสัญญาณที่เพียงพอสามารถทำได้โดยการเตรียมโพลาไรเซชันล่วงหน้า (ประมาณ 10–100 mT) และโดยการวัด สนาม การหมุนวนของลาร์มอร์ที่ประมาณ 100 ไมโครเทสลาด้วยอุปกรณ์รบกวนควอนตัมตัวนำยิ่งยวดที่มีความไวสูง ( SQUIDs ) ^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]}

เนื้อเยื่อแต่ละชนิดจะกลับคืนสู่สภาวะสมดุลหลังจากได้รับการกระตุ้นด้วยกระบวนการผ่อนคลายอิสระของ T1 สปิน-แลตติสกล่าวคือ การทำให้เป็นแม่เหล็กในทิศทางเดียวกับสนามแม่เหล็กสถิต) และ T2 สปิน-สปิน ตั้งฉากกับสนามแม่เหล็กสถิต) ในการสร้างภาพที่ถ่วงน้ำหนักด้วย T1 นั้นต้องปล่อยให้การทำให้เป็นแม่เหล็กกลับคืนสู่สภาวะสมดุลก่อนที่จะวัดสัญญาณ MR โดยการเปลี่ยนเวลาการทำซ้ำ (TR) การถ่วงน้ำหนักภาพนี้มีประโยชน์สำหรับการประเมินเปลือกสมอง การระบุเนื้อเยื่อไขมัน การจำแนกลักษณะรอยโรคเฉพาะจุดในตับ และโดยทั่วไปแล้ว การได้ข้อมูลทางสัณฐานวิทยา รวมถึงการถ่ายภาพ หลังการฉีดสารคอนทราสต์ ด้วย ในการสร้างภาพแบบ T2 weighted นั้น จะปล่อยให้สนามแม่เหล็กสลายตัวก่อนที่จะวัดสัญญาณ MR โดยการเปลี่ยนเวลาสะท้อน (TE) การถ่วงน้ำหนักภาพแบบนี้มีประโยชน์ในการตรวจจับอาการบวมและอักเสบ การเปิดเผยรอยโรคในเนื้อเยื่อขาวและการประเมินกายวิภาคของบริเวณต่างๆ ใน ต่อ มลูกหมากและมดลูก

ข้อมูลจากการสแกน MRI มาในรูปแบบของความแตกต่างของภาพโดยอาศัยความแตกต่างในอัตราการผ่อนคลายของสปินนิวเคลียร์หลังจากการรบกวนโดยสนามแม่เหล็กที่สั่น (ในรูปแบบของพัลส์ความถี่วิทยุผ่านตัวอย่าง) ^{[ 19 ]}อัตราการผ่อนคลายเป็นการวัดเวลาที่ใช้ในการสลายสัญญาณกลับสู่สถานะสมดุลจากระนาบตามยาวหรือตามขวาง

เมื่อมีสนามแม่เหล็ก B₀ อยู่ การสร้างสนามแม่เหล็กจะเกิดขึ้นตามแนวแกน z เฉลี่ยแล้วไดโพลแม่เหล็กในตัวอย่างจะเรียงตัวไปตามแกน z ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กทั้งหมด Mz สนามแม่เหล็กแนวแกน z นี้เรียกว่าสนามแม่เหล็กสมดุล ซึ่งสนามแม่เหล็กสมดุลคือผลรวมของไดโพลแม่เหล็กทั้งหมดในตัวอย่าง หลังจากสนามแม่เหล็กสมดุลแล้ว คลื่นวิทยุ (RF) 90° จะเปลี่ยนทิศทางของเวกเตอร์สนามแม่เหล็กในระนาบ xy จากนั้นจึงปิดคลื่น อย่างไรก็ตาม สนามแม่เหล็กเริ่มต้น B₀ คงถูกใช้งานอยู่ ดังนั้นเวกเตอร์สนามแม่เหล็กจะค่อยๆ กลับจากระนาบ xy กลับสู่สถานะสมดุล เวลาที่เวกเตอร์สนามแม่เหล็กกลับคืนสู่ค่าสมดุล Mz เรียกเวลาการคลายตัวตามแนวยาว^{[ 20 ]}ต่อมา อัตราที่สิ่งนี้เกิดขึ้นก็คือส่วนกลับของเวลาผ่อนคลาย:${\displaystyle {\frac {1}{T_{1}}}=R_{1}}$ในทำนองเดียวกัน เวลาที่ใช้เพื่อให้ M กลับสู่ศูนย์คือ T โดยมีอัตรา${\displaystyle {\frac {1}{T_{2}}}=R_{2}}$[ ^{21 ]}การทำให้เป็นแม่เหล็กเป็นฟังก์ชันของเวลาถูกกำหนดโดย^สมการBloch

ค่า T1 และ T2 งาน MRI เนื้อเยื่ออ่อนและเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อจะคลายตัวในอัตราที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดความแตกต่างของภาพในการสแกนทั่วไป

โดยทั่วไปแล้ว การแสดงภาพ MRI จะแสดงลักษณะของของเหลวใน ภาพ ขาวดำซึ่งเนื้อเยื่อต่างๆ จะปรากฏดังนี้:

MRI มีการใช้งานที่หลากหลายในการวินิจฉัยทางการแพทย์และคาดว่ามีเครื่องสแกนประมาณ 50,000 เครื่องที่ใช้งานอยู่ทั่วโลก^{[ 25 ]} MRI มีผลต่อการวินิจฉัยและการรักษาในหลายสาขา แม้ว่าผลกระทบต่อผลลัพธ์ด้านสุขภาพที่ดีขึ้นจะยังเป็นที่ถกเถียงกันในบางกรณี^{[ 26 ] [ 27 ]}

MRI เป็นวิธีการตรวจวินิจฉัยที่เลือกใช้ในการกำหนดระยะก่อนการผ่าตัดของ มะเร็ง ทวารหนักและมะเร็งต่อมลูกหมากและมีบทบาทในการวินิจฉัย การกำหนดระยะ และการติดตามผลของเนื้องอกอื่นๆ^{[ 28 ]}รวมถึงการกำหนดพื้นที่ของเนื้อเยื่อสำหรับการเก็บตัวอย่างในธนาคารชีวภาพ^{[ 29 ] [ 30 ]}

การถ่ายภาพระบบประสาท

MRI เป็นเครื่องมือตรวจวินิจฉัยมะเร็งทางระบบประสาทที่ได้รับความนิยมมากกว่า CT เนื่องจากให้ภาพที่ชัดเจนกว่าของโพรงกะโหลกส่วนหลังซึ่งประกอบด้วยก้านสมองและสมองน้อยความแตกต่างของสีระหว่างเนื้อเทาและเนื้อขาวทำให้ MRI เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับหลายสภาวะของระบบประสาทส่วนกลางรวมถึงโรคปลอกไมอีลินเสื่อมภาวะสมองเสื่อม โรค หลอดเลือดสมอง โรค ติดเชื้อ โรคอัลไซเมอร์และ โรค ลมชัก [ ^{31 ] [ 32 ] [ 33 ] เนื่องจาก} มีการถ่ายภาพหลายภาพห่างกันเพียง ไม่กี่มิลลิวินาที จึงสามารถแสดงให้เห็นว่าสมองตอบสนองต่อสิ่งเร้าต่างๆ อย่างไร ทำให้นักวิจัยสามารถศึกษาความผิดปกติของสมองทั้งด้านการทำงานและโครงสร้างในความผิดปกติทางจิต^{[ 34 ]}นอกจากนี้ MRI ยังใช้ในการผ่าตัดแบบสเตอริโอแท็กติก และการผ่าตัดด้วยรังสีเพื่อรักษาเนื้องอกในสมอง ความผิดปกติของหลอดเลือดแดงและหลอดเลือดดำและสภาวะอื่นๆ ที่สามารถรักษาได้ด้วยการผ่าตัด โดยใช้เครื่องมือที่เรียกว่าN- localizer ^{[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]}เครื่องมือใหม่ที่ใช้ปัญญาประดิษฐ์ในด้านการดูแลสุขภาพได้แสดงให้เห็นถึงคุณภาพของภาพและการวิเคราะห์ทางสัณฐานวิทยาที่สูงขึ้นในการถ่ายภาพระบบประสาทด้วยการประยุกต์ใช้ระบบลดสัญญาณรบกวน^{[ 38 ]}ในวงกว้างขึ้น การเรียนรู้เชิงลึกได้ถูกนำมาใช้เพื่อเร่งการได้มาซึ่งภาพ MRI โดยการสร้างภาพที่มีคุณภาพสำหรับการวินิจฉัยจากข้อมูล k-space ที่สุ่มตัวอย่างไม่เพียงพอ โครงการ fastMRI ซึ่งเป็นการร่วมมือกันระหว่าง Meta AI Research (FAIR) และ NYU Langone Health ที่เปิดตัวในปี 2018 ได้เผยแพร่ชุดข้อมูลโอเพนซอร์สที่ใหญ่ที่สุดของการวัด MRI ดิบ และแสดงให้เห็นว่าการสร้างภาพใหม่โดยใช้ AI สามารถเร่งความเร็วการสแกนเข่าและสมองได้ถึง 4 เท่าโดยไม่สูญเสียความแม่นยำในการวินิจฉัย ซึ่งเป็นผลลัพธ์ที่ได้รับการยืนยันในการศึกษาการแลกเปลี่ยนทางคลินิก^{[ 39 ] [ 40 ]}วิธีการเหล่านี้ได้รับการยอมรับเป็นมาตรฐานทางคลินิกสำหรับ MRI ที่เร่งความเร็วในศูนย์การแพทย์หลักหลายแห่ง^{[ 41 ]}

สถิติความละเอียดเชิงพื้นที่สูงสุดของสมองที่สมบูรณ์ทั้งก้อน (หลังการเสียชีวิต) คือ 100 ไมครอน จากโรงพยาบาลแมสซาชูเซตส์เจเนอ รั ล ข้อมูลดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์ในNatureในเดือนตุลาคม 2019 ^{[ 42 ] [ 43 ]}

แม้ว่า MRI จะถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยเกี่ยวกับความพิการทางจิต แต่จากการทบทวนวรรณกรรมอย่างเป็นระบบและการวิเคราะห์เมตาในปี 2024 ที่ได้รับมอบหมายจากสถาบันวิจัยผลลัพธ์ที่เน้นผู้ป่วยเป็นศูนย์กลาง (PCORI) พบว่างานวิจัยที่มีอยู่ซึ่งใช้การสแกน MRI เพื่อวินิจฉัย ADHD มีความแปรปรวนสูง^{[ 44 ]}ผู้เขียนสรุปว่า MRI ไม่สามารถนำมาใช้ช่วยในการวินิจฉัย ADHD ทางคลินิกได้อย่างน่าเชื่อถือ^{[ 44 ]}

ระบบหัวใจและหลอดเลือด

การตรวจ MRI หัวใจเป็นส่วนเสริมของเทคนิคการถ่ายภาพอื่นๆ เช่นการตรวจเอโคคาร์ดิโอแกรม การตรวจCT หัวใจและเวชศาสตร์นิวเคลียร์สามารถใช้ประเมินโครงสร้างและการทำงานของหัวใจได้^{[ 45 ]}การประยุกต์ใช้รวมถึงการประเมินภาวะขาดเลือดของกล้ามเนื้อหัวใจและความ มีชีวิต ของกล้ามเนื้อหัวใจ โรคกล้ามเนื้อหัวใจ อักเสบ ภาวะเหล็กเกินโรคหลอดเลือด และโรคหัวใจพิการแต่กำเนิด^{[ 46 ]}

การตรวจหลอดเลือด

การตรวจหลอดเลือดด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า(MRA) สร้างภาพของหลอดเลือดแดงเพื่อประเมินภาวะตีบ (การตีบแคบผิดปกติ) หรือภาวะโป่งพอง (การขยายตัวของผนังหลอดเลือด ซึ่งมีความเสี่ยงต่อการแตก) MRA มักใช้ในการประเมินหลอดเลือดแดงบริเวณคอและสมอง หลอดเลือดแดงใหญ่ในทรวงอกและช่องท้อง หลอดเลือดแดงไต และหลอดเลือดแดงขา (เรียกว่า "run-off") สามารถใช้เทคนิคต่างๆ ในการสร้างภาพได้ เช่น การให้สาร ทึบแสง พาราแมกเนติก ( แกโดลิเนียม ) หรือใช้เทคนิคที่เรียกว่า "การเพิ่มความคมชัดที่เกี่ยวข้องกับการไหล" (เช่น ลำดับเวลาบิน 2 มิติและ 3 มิติ) ซึ่งสัญญาณส่วนใหญ่ในภาพเกิดจากเลือดที่เพิ่งเคลื่อนตัวเข้ามาในระนาบนั้น (ดูเพิ่มเติมที่FLASH MRI ) ^{[ 56 ]}

เทคนิคที่เกี่ยวข้องกับการสะสมเฟส (ที่รู้จักกันในชื่อการตรวจหลอดเลือดด้วยความแตกต่างของเฟส) สามารถใช้สร้างแผนที่ความเร็วการไหลได้อย่างง่ายดายและแม่นยำ การตรวจหลอดเลือดดำด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MRV) เป็นขั้นตอนที่คล้ายกันซึ่งใช้ในการถ่ายภาพหลอดเลือดดำ ในวิธีนี้ เนื้อเยื่อจะถูกกระตุ้นจากด้านล่าง ในขณะที่สัญญาณจะถูกรวบรวมในระนาบที่อยู่เหนือระนาบการกระตุ้นทันที ดังนั้นจึงสามารถถ่ายภาพเลือดดำที่เพิ่งเคลื่อนตัวมาจากระนาบที่ถูกกระตุ้นได้^{[ 57 ]}

ตารางนี้ไม่รวมลำดับที่ไม่พบเห็นบ่อยและลำดับทดลอง

กลุ่ม	ลำดับ	ตัวย่อ	ฟิสิกส์	ความแตกต่างทางคลินิกที่สำคัญ	ตัวอย่าง
สปินเอคโค	T1 ถ่วงน้ำหนัก	ที1	การวัดการคลายตัวของสปิน-แลตติสโดยใช้เวลาการทำซ้ำ (TR) และเวลาสะท้อน (TE) ที่สั้น	สัญญาณที่ต่ำกว่าสำหรับปริมาณน้ำที่มากขึ้น[ 70 ]เช่นในอาการบวมน้ำเนื้องอกกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือดการอักเสบการติดเชื้อเลือดออกเฉียบพลันหรือเรื้อรัง[ 71 ] สัญญาณสูงสำหรับไขมัน[ 70 ] [ 71 ] สัญญาณสูงสำหรับ สาร พาราแมกเนติกเช่นสารเพิ่มความคมชัดของ MRI [ 71 ] พื้นฐานมาตรฐานและการเปรียบเทียบสำหรับลำดับอื่นๆ
	T2 ถ่วงน้ำหนัก	ที2	การวัดการคลายตัวแบบสปิน-สปินโดยใช้เวลา TR และ TE ที่ยาวนาน	สัญญาณที่สูงขึ้นสำหรับปริมาณน้ำที่มากขึ้น[ 70 ] สัญญาณไขมันต่ำในการตรวจ Spine Echo มาตรฐาน (SE) [ 70 ]แต่ไม่ใช่กับการตรวจ Fast Spin Echo/Turbo Spin Echo (FSE/TSE) FSE/TSE เป็นมาตรฐานการดูแลทางการแพทย์สมัยใหม่เพราะเร็วกว่า ด้วย FSE/TSE ไขมันจะมีสัญญาณสูงเนื่องจากการรบกวนของ การเชื่อมต่อ J-coupling แบบไฮเปอร์ไฟน์ ระหว่างโปรตอนไขมันที่อยู่ติดกัน[ 72 ] สัญญาณต่ำสำหรับสารพาราแมกเนติก[ 71 ] พื้นฐานมาตรฐานและการเปรียบเทียบสำหรับลำดับอื่นๆ
	ความหนาแน่นของโปรตอนถ่วงน้ำหนัก	พีดี	TRยาว(เพื่อลด T1) และTE สั้น (เพื่อลด T2 ให้น้อยที่สุด) [ 73 ]	โรคและการบาดเจ็บของ ข้อต่อ [ 74 ] สัญญาณสูงจาก การฉีก ขาดของกระดูกอ่อนข้อเข่า[ 75 ] (ตามภาพ)
เกรเดียนต์เอโค (GRE)	การหมุนควงอิสระในสภาวะคงที่	เอสเอสเอฟพี	การรักษาสนามแม่เหล็กตกค้างตามขวางให้คงที่ตลอดวงจรต่อเนื่อง[ 76 ]	การสร้าง วิดีโอ MRI หัวใจ (ตามภาพ) [ 76 ]
	T2 ที่มีประสิทธิภาพหรือ "T2-star"	ที2*	เกรเดียนต์รีแชมเบิลที่เสียหาย (GRE) ด้วยเวลาสะท้อนยาวและมุมพลิกเล็ก[ 77 ]	สัญญาณต่ำจาก การสะสมของ เฮโมซิเดอริน (ตามภาพ) และการตกเลือด[ 77 ]
	ถ่วงน้ำหนักตามความไวต่อสิ่งเร้า	เอสวีไอ	เกรเดียนต์รีชาแนลเอคโค (GRE) ที่เสียหาย ชดเชยการไหลอย่างสมบูรณ์ เวลาเอคโค่ยาว รวมภาพเฟสกับภาพขนาด[ 78 ]	การตรวจจับปริมาณเลือดออกเล็กน้อย ( ภาพแสดง การบาดเจ็บของแอกซอนแบบกระจาย ) หรือแคลเซียม[ 78 ]
การกู้คืนแบบผกผัน	การฟื้นตัวแบบผกผันเทาสั้น	คน	การระงับไขมันโดยการตั้งเวลาผกผันที่สัญญาณของไขมันเป็นศูนย์[ 79 ]	สัญญาณสูงในอาการบวมเช่น ในกระดูกหักจากความเครียดที่รุนแรงกว่า[ 80 ]ภาพประกอบแสดงอาการปวดหน้าแข้ง :
	การฟื้นตัวแบบผกผันที่ลดทอนด้วยของเหลว	แฟลร์	การระงับของเหลวโดยการกำหนดเวลาผกผันที่ทำให้ของเหลวเป็นศูนย์	สัญญาณสูงในภาวะหลอดเลือดสมองตีบตันแบบเล็ก , คราบพลัคของโรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง (MS) , เลือดออกใต้เยื่อหุ้มสมองและเยื่อหุ้มสมองอักเสบ (ตามภาพ) [ 81 ]
	การกู้คืนแบบผกผันคู่	ผู้กำกับ	การระงับน้ำไขสันหลังและสารสีขาว พร้อมกัน โดยเวลากลับด้านสองครั้ง[ 82 ]	สัญญาณสูงของแผ่นคราบโรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง (ตามภาพ) [ 82 ]
ภาพถ่ายรังสีแบบถ่วงน้ำหนักการแพร่กระจาย ( DWI )	ธรรมดา	เมาแล้วขับ	การวัดการเคลื่อนที่แบบบราวน์ของโมเลกุลน้ำ[ 83 ]	สัญญาณสูงภายในไม่กี่นาทีหลังจากเกิดภาวะสมองขาดเลือด (ตามภาพ) [ 84 ]
	สัมประสิทธิ์การแพร่ที่ปรากฏ	เอดีซี	ลดน้ำหนัก T2 โดยการถ่ายภาพ DWI แบบดั้งเดิมหลายภาพด้วยน้ำหนัก DWI ที่แตกต่างกัน และการเปลี่ยนแปลงจะสอดคล้องกับการแพร่กระจาย[ 85 ]	สัญญาณต่ำไม่กี่นาทีหลังจากเกิดภาวะหลอดเลือดสมองอุดตัน (ตามภาพ) [ 86 ]
	เทนเซอร์การแพร่กระจาย	ดีทีไอ	โดยหลักแล้วเป็นการสร้างภาพเส้นใยประสาท (ตามภาพ) โดยการเคลื่อนที่แบบบราวน์ของโมเลกุลน้ำในทิศทางของเส้นใยประสาท ที่มากกว่าโดยรวม [ 87 ]	การประเมินการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเนื้อขาวโดยเนื้องอก[ 87 ] ค่าแอนิโซโทรปีเศษส่วนที่ลดลงอาจบ่งชี้ถึงภาวะสมองเสื่อม[ 88 ]
การถ่วงน้ำหนักการไหลเวียน ( PWI )	ความแตกต่างของความไวต่อการเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิก	ดีเอสซี	วัดการเปลี่ยนแปลงของการสูญเสียสัญญาณที่เกิดจากความไวต่อการฉีดสารคอนทราสต์แกโดลิเนียม เมื่อเวลาผ่านไป [ 89 ]	ให้ค่าการวัดการไหลเวียนของเลือด ในภาวะสมองขาดเลือดบริเวณแกนกลางที่ขาดเลือดและบริเวณรอบนอกจะมีปริมาณเลือดไหลเวียนลดลงและสารทึบแสงจะมาถึงช้ากว่าปกติ (ตามภาพ) [ 90 ]
	การติดฉลากสปินของหลอดเลือดแดง	เอเอสแอล	การติดฉลากแม่เหล็กของเลือดแดงใต้แผ่นภาพ ซึ่งต่อมาเข้าสู่บริเวณที่สนใจ[ 91 ]ไม่จำเป็นต้องใช้สารคอนทราสต์แกโดลิเนียม[ 92 ]
	ความคมชัดแบบไดนามิกได้รับการปรับปรุง	ดีซีอี	วัดการเปลี่ยนแปลงตามเวลาในการลดระยะเวลาการผ่อนคลายสปิน-แลตติส (T1) ที่เกิดจากการฉีดสารคอนทราสต์แกโดลิเนียม[ 93 ]	การดูดซับสารคอนทราสต์ Gd ที่เร็วขึ้นพร้อมกับลักษณะอื่นๆ บ่งชี้ถึงมะเร็ง (ตามภาพ) [ 94 ]
การถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเชิงฟังก์ชัน ( fMRI )	การถ่ายภาพที่ขึ้นอยู่กับระดับออกซิเจนในเลือด	ตัวหนา	การเปลี่ยนแปลงของ ความอิ่มตัว ของออกซิเจนที่ขึ้นอยู่กับความเป็นแม่เหล็กของฮีโมโกลบินสะท้อนถึงกิจกรรมของเนื้อเยื่อ[ 95 ]	การระบุตำแหน่งกิจกรรมของสมองจากการทำภารกิจที่ได้รับมอบหมาย (เช่น การพูด การขยับนิ้ว) ก่อนการผ่าตัด ยังใช้ในการวิจัยด้านการรับรู้ด้วย[ 96 ]
การตรวจหลอดเลือดด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ( MRA ) และการตรวจหลอดเลือดดำด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า	เวลาบิน	ท็อต	เลือดที่ไหลเข้าสู่บริเวณที่ทำการถ่ายภาพยังไม่ถึงจุดอิ่มตัวทางแม่เหล็กทำให้ได้สัญญาณที่สูงกว่ามากเมื่อใช้เวลาสะท้อนสั้นและการชดเชยการไหล	การตรวจหาหลอดเลือดโป่งพองตีบหรือฉีกขาด[ 97 ]
	การถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบบคอนทราสต์เฟส	พีซี-เอ็มอาร์เอ	มีการใช้เกรเดียนต์สองตัวที่มีขนาดเท่ากันแต่ทิศทางตรงกันข้ามเพื่อเข้ารหัสการเปลี่ยนแปลงเฟสซึ่งเป็นสัดส่วนกับความเร็วของการหมุน[ 98 ]	การตรวจหาหลอดเลือดโป่งพองหลอดเลือดตีบหรือหลอดเลือดฉีกขาด (ตามภาพ) [ 97 ]	( VIPR )

การตรวจวิเคราะห์ด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MRS) ใช้ในการวัดระดับของสารเมตาบอไลต์ ต่างๆ ในเนื้อเยื่อของร่างกาย ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้เทคนิคต่างๆ ทั้งแบบพิกเซลเดี่ยวหรือแบบใช้ภาพ^{[ 99 ]}สัญญาณ MR จะสร้างสเปกตรัมของเรโซแนนซ์ที่สอดคล้องกับการจัดเรียงโมเลกุลที่แตกต่างกันของไอโซโทปที่ถูก "กระตุ้น" ลายเซ็นนี้ใช้ในการวินิจฉัยความผิดปกติของการเผาผลาญบางอย่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ส่งผลกระทบต่อสมอง^{[ 100 ]}และเพื่อให้ข้อมูลเกี่ยวกับการเผาผลาญ ของเนื้องอก ^{[ 101 ]}

การถ่ายภาพสเปกโทรสโคปีด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MRSI) ผสมผสานวิธีการสเปกโทรสโคปีและการถ่ายภาพเข้าด้วยกันเพื่อสร้างสเปกตรัมที่ระบุตำแหน่งในเชิงพื้นที่จากภายในตัวอย่างหรือผู้ป่วย ความละเอียดเชิงพื้นที่ต่ำกว่ามาก (จำกัดโดยSNR ที่มี อยู่) แต่สเปกตรัมในแต่ละโวเซลมีข้อมูลเกี่ยวกับเมตาบอไลต์จำนวนมาก เนื่องจากสัญญาณที่มีอยู่ถูกใช้เพื่อเข้ารหัสข้อมูลเชิงพื้นที่และสเปกตรัม MRSI จึงต้องการ SNR สูง ซึ่งทำได้เฉพาะที่ความแรงสนามสูง (3 T ขึ้นไป) ^{[ 102 ]}ต้นทุนการจัดซื้อและการบำรุงรักษา MRI ที่มีความแรงสนามสูงมาก^{[ 103 ]}ทำให้ไม่เป็นที่นิยม อย่างไรก็ตาม อัลกอริทึมซอฟต์แวร์ที่ใช้การบีบอัดข้อมูล⁽เช่นSAMV [ ^{104 ]} ) ได้รับการเสนอเพื่อให้ได้ความละเอียดสูงพิเศษโดยไม่จำเป็นต้องใช้ความแรงสนามสูงเช่นนั้น

การที่ไม่มีผลเสียต่อผู้ป่วยและผู้ปฏิบัติงานทำให้ MRI เหมาะอย่างยิ่งสำหรับรังสีวิทยาเชิงแทรกแซงซึ่งภาพที่ได้จากเครื่องสแกน MRI จะช่วยนำทางขั้นตอนการผ่าตัดแบบแผลเล็ก ขั้นตอนดังกล่าวไม่ได้ใช้เครื่องมือแม่เหล็ก^{[ 108 ]}

MRI ระหว่างการผ่าตัดเป็นสาขาย่อยที่กำลังเติบโตเฉพาะทางของMRI เชิง แทรกแซง โดย MRI จะถูกนำมาใช้ในระหว่างการผ่าตัด ระบบ MRI เฉพาะทางบางระบบช่วยให้สามารถถ่ายภาพไปพร้อมกับการผ่าตัดได้ โดยทั่วไปแล้ว การผ่าตัดจะถูกขัดจังหวะชั่วคราวเพื่อให้ MRI สามารถประเมินความสำเร็จของการผ่าตัดหรือใช้เป็นแนวทางในการผ่าตัดต่อไปได้^{[ 109 ]}

ในการบำบัดแบบนำทาง ลำแสง อัลตราซาวนด์ความเข้มสูงแบบโฟกัส (HIFU) จะถูกโฟกัสไปที่เนื้อเยื่อ โดยควบคุมด้วยการถ่ายภาพความร้อนด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MR thermal imaging) เนื่องจากพลังงานสูงที่จุดโฟกัส อุณหภูมิจะสูงขึ้นเกิน 65 °C (150  °F) ซึ่งจะทำลายเนื้อเยื่อได้อย่างสมบูรณ์ เทคโนโลยีนี้สามารถทำลายเนื้อเยื่อที่เป็นโรคได้อย่างแม่นยำ การถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MR imaging) ให้ภาพสามมิติของเนื้อเยื่อเป้าหมาย ทำให้สามารถโฟกัสพลังงานอัลตราซาวนด์ได้อย่างแม่นยำ การถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MR imaging) ให้ภาพความร้อนแบบเรียลไทม์เชิงปริมาณของบริเวณที่ทำการรักษา ซึ่งช่วยให้แพทย์มั่นใจได้ว่าอุณหภูมิที่เกิดขึ้นในแต่ละรอบของพลังงานอัลตราซาวนด์นั้นเพียงพอที่จะทำให้เกิดการทำลายด้วยความร้อนภายในเนื้อเยื่อที่ต้องการ และหากไม่เพียงพอ ก็สามารถปรับพารามิเตอร์เพื่อให้แน่ใจว่าการรักษาจะมีประสิทธิภาพ^{[ 110 ]}

ไฮโดรเจนเป็น นิวเคลียสที่ถูกถ่ายภาพด้วย MRI บ่อยที่สุดเนื่องจากมีอยู่ในเนื้อเยื่อทางชีวภาพในปริมาณมาก และเนื่องจากอัตราส่วนไจโรแมกเนติก สูง ทำให้ได้สัญญาณที่แรง อย่างไรก็ตาม นิวเคลียสใดๆ ที่มีสปินนิวเคลียร์ สุทธิ ก็สามารถถ่ายภาพด้วย MRI ได้เช่นกัน นิวเคลียสเหล่านั้นได้แก่ดิวเทอเรียมฮีเลียม-3ลิเธียม-7คาร์บอน-13ฟลูออรีน-19 ออกซิเจน-17โซเดียม-23ฟอสฟอรัส-31และซีนอน-129 2H ^, 23Na ^และ 31P ^มีอยู่มากมายตามธรรมชาติในร่างกาย ดังนั้นจึงสามารถถ่ายภาพได้โดยตรง ดิวเทอเรียมที่มีอยู่มากมายตามธรรมชาติที่ความเข้มข้นประมาณ 15 มิลลิโมลาร์ สามารถถ่ายภาพได้ แต่มีข้อเสียคือความไวต่อรังสีแกมมาต่ำและการผ่อนคลายแบบควอดริโพลาร์ (NMR)อย่างไรก็ตาม การถ่ายภาพดิวเทอเรียมมีสเปกตรัมการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่เบาบาง ทำให้สามารถพัฒนาพัลส์ RF แบบเลือกหลายย่านความถี่ที่ปรับแต่งได้สำหรับการถ่ายภาพแบบเลือกเมตาบอไลต์ ดังนั้น การถ่ายภาพเมตาบอลิซึม เช่นเดียวกับที่ทำกับคาร์บอน-13 สามารถทำได้ด้วยการถ่ายภาพเมตาบอลิซึมของดิวเทอเรียม (DMI) เพื่อให้ได้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับกระบวนการเมตาบอลิซึมในร่างกาย นอกจากนี้ ค่า T2 ที่สั้นของดิวเทอเรียมยังช่วยให้สามารถเฉลี่ยสัญญาณได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งช่วยชดเชยข้อจำกัดทางกายภาพบางประการ ไอโซโทปที่เป็นก๊าซ เช่น^3Heหรือ^129Xeต้องได้รับ การ ทำให้มีขั้วสูงก่อนแล้วจึงสูดดมเข้าไป เนื่องจากความหนาแน่นของนิวเคลียสต่ำเกินไปที่จะให้สัญญาณที่มีประโยชน์ภายใต้สภาวะปกติ^17O ​​และ^19Fสามารถให้ในปริมาณที่เพียงพอในรูปของเหลว (เช่น^17O-น้ำ) ทำให้ไม่จำเป็นต้องทำให้มีขั้วสูง^{[ 111 ]}การใช้ฮีเลียมหรือซีนอนมีข้อดีคือลดสัญญาณรบกวนพื้นหลัง และทำให้ความคมชัดของภาพเพิ่มขึ้น เนื่องจากธาตุเหล่านี้โดยปกติจะไม่พบในเนื้อเยื่อทางชีวภาพ^{[ 112 ]}

นอกจากนี้ นิวเคลียสของอะตอมใดๆ ที่มีสปินนิวเคลียร์สุทธิและที่เชื่อมต่อกับอะตอมไฮโดรเจน อาจสามารถสร้างภาพได้โดยใช้ MRI การถ่ายโอนสนามแม่เหล็กแบบเฮเทอโรนิวเคลียร์ ซึ่งจะสร้างภาพนิวเคลียสของไฮโดรเจนที่มีอัตราส่วนไจโรแมกเนติกสูง แทนที่จะเป็นนิวเคลียสที่มีอัตราส่วนไจโรแมกเนติกต่ำที่เชื่อมต่อกับอะตอมไฮโดรเจน^{[ 113 ]}โดยหลักการแล้ว MRI การถ่ายโอนสนามแม่เหล็กแบบเฮเทอโรนิวเคลียร์สามารถใช้ตรวจจับการมีอยู่หรือไม่มีอยู่ของพันธะเคมีเฉพาะได้^{[ 114 ] [ 115 ]}

การถ่ายภาพหลายนิวเคลียสเป็นเทคนิคการวิจัยเป็นหลักในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม การประยุกต์ใช้ที่มีศักยภาพ ได้แก่ การถ่ายภาพเชิงฟังก์ชันและการถ่ายภาพอวัยวะที่มองเห็นได้ไม่ชัดเจนใน MRI ^1H (เช่น ปอดและกระดูก) หรือใช้เป็นสารเพิ่มความคมชัดทางเลือก การสูดดม^3He ที่มีขั้วสูง สามารถใช้ในการถ่ายภาพการกระจายตัวของช่องว่างอากาศภายในปอด สารละลายที่ฉีดได้ซึ่งประกอบด้วย^13Cหรือฟองอากาศที่เสถียรของ 129Xe ที่มีขั้วสูงได้^รับการศึกษาเพื่อใช้เป็นสารเพิ่มความคมชัดสำหรับการถ่ายภาพหลอดเลือดและการถ่ายภาพการไหลเวียนโลหิต^31Pมีศักยภาพที่จะให้ข้อมูลเกี่ยวกับความหนาแน่นและโครงสร้างของกระดูก รวมถึงการถ่ายภาพเชิงฟังก์ชันของสมอง การถ่ายภาพหลายนิวเคลียสมีศักยภาพในการกำหนดแผนที่การกระจายตัวของลิเธียมในสมองของมนุษย์ ซึ่งธาตุนี้ถูกนำมาใช้เป็นยาสำคัญสำหรับผู้ที่มีภาวะต่างๆ เช่น โรคอารมณ์สองขั้ว^{[ 116 ]}

MRI มีข้อดีคือมีความละเอียดเชิงพื้นที่สูงมากและมีความเชี่ยวชาญในการสร้างภาพทางสัณฐานวิทยาและการสร้างภาพเชิงฟังก์ชัน อย่างไรก็ตาม MRI ก็มีข้อเสียอยู่หลายประการ ประการแรก MRI มีความไวประมาณ 10 ⁻³ mol/L ถึง 10 ⁻⁵ mol/L ซึ่งเมื่อเทียบกับการสร้างภาพประเภทอื่นแล้ว อาจมีข้อจำกัดมาก ปัญหานี้เกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่าความแตกต่างของประชากรระหว่างสถานะการหมุนของนิวเคลียสนั้นน้อยมากที่อุณหภูมิห้อง ตัวอย่างเช่น ที่ 1.5 เทสลาซึ่งเป็นความแรงสนามทั่วไปสำหรับ MRI ทางคลินิก ความแตกต่างระหว่างสถานะพลังงานสูงและต่ำอยู่ที่ประมาณ 9 โมเลกุลต่อ 2  ล้าน การปรับปรุงเพื่อเพิ่มความไวของ MR ได้แก่ การเพิ่มความแรงของสนามแม่เหล็กและการไฮเปอร์โพลาไรเซชันผ่านการปั๊มด้วยแสงหรือการโพลาไรเซชันนิวเคลียสแบบไดนามิก นอกจากนี้ยังมีแผนการขยายสัญญาณที่หลากหลายโดยอาศัยการแลกเปลี่ยนทางเคมีที่เพิ่มความไว^{[ 117 ]}

เพื่อให้ได้ภาพระดับโมเลกุลของไบโอมาร์กเกอร์ของโรคโดยใช้ MRI จำเป็นต้องใช้ สารเพิ่มความคมชัดของ MRI ที่มีความจำเพาะสูงและมีรีแลกซิวิตีสูง (ความไว) ปัจจุบันมีการศึกษามากมายที่มุ่งเน้นการพัฒนาสารเพิ่มความคมชัดของ MRI เพื่อให้ได้ภาพระดับโมเลกุลโดยใช้ MRI โดยทั่วไปแล้ว เปปไทด์ แอนติบอดี หรือลิแกนด์ขนาดเล็ก และโดเมนโปรตีนขนาดเล็ก เช่น HER-2 affibodies ได้ถูกนำมาใช้เพื่อให้เกิดการกำหนดเป้าหมาย เพื่อเพิ่มความไวของสารเพิ่มความคมชัด โมเลกุลเป้าหมายเหล่านี้มักจะเชื่อมโยงกับสารเพิ่มความคมชัดของ MRI ที่มีปริมาณสารออกฤทธิ์สูงหรือสารเพิ่มความคมชัดของ MRI ที่มีรีแลกซิวิตีสูง^{[ 118 ]}มีการแนะนำสารเพิ่มความคมชัดของ MR ที่กำหนดเป้าหมายยีนชนิดใหม่เพื่อแสดงการทำงานของยีนของ mRNA ที่เป็นเอกลักษณ์และโปรตีนปัจจัยการถอดรหัสยีน^{[ 119 ] [ 120 ]}สารเพิ่มความคมชัดชนิดใหม่เหล่านี้สามารถติดตามเซลล์ที่มี mRNA ไมโครอาร์เอ็นเอ และไวรัสที่เป็นเอกลักษณ์ รวมถึงการตอบสนองของเนื้อเยื่อต่อการอักเสบในสมองที่มีชีวิต^{[ 121 ]}รายงาน MR ระบุการเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนที่มีความสัมพันธ์เชิงบวกกับการวิเคราะห์ TaqMan กล้องจุลทรรศน์แบบออปติคอลและอิเล็กตรอน^{[ 122 ]}

การเก็บข้อมูล MRI โดยใช้การประยุกต์ใช้สนามแม่เหล็กแบบเรียงลำดับนั้นใช้เวลานาน แม้แต่ลำดับการถ่ายภาพ MRI ที่มีประสิทธิภาพที่สุด ก็ ยังมีข้อจำกัดทางกายภาพและทางสรีรวิทยาเกี่ยวกับอัตราการสลับสนามแม่เหล็ก การถ่ายภาพ MRI แบบขนานช่วยหลีกเลี่ยงข้อจำกัดเหล่านี้โดยการเก็บข้อมูลบางส่วนพร้อมกัน แทนที่จะเป็นแบบเรียงลำดับแบบดั้งเดิม วิธีนี้ทำได้โดยใช้ชุดขดลวดตรวจจับคลื่นวิทยุ (RF) แต่ละขดลวดมี "มุมมอง" ที่แตกต่างกันของร่างกาย มีการใช้ขั้นตอนสนามแม่เหล็กที่ลดลง และข้อมูลเชิงพื้นที่ที่เหลือจะถูกเติมเต็มโดยการรวมสัญญาณจากขดลวดต่างๆ โดยอาศัยรูปแบบความไวเชิงพื้นที่ที่ทราบ อัตราเร่งที่ได้นั้นถูกจำกัดด้วยจำนวนขดลวดและอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน (ซึ่งลดลงเมื่ออัตราเร่งเพิ่มขึ้น) แต่โดยทั่วไปแล้วสามารถเร่งความเร็วได้สองถึงสี่เท่าด้วยการจัดเรียงขดลวดที่เหมาะสม และมีการสาธิตอัตราเร่งที่สูงขึ้นอย่างมากด้วยชุดขดลวดแบบพิเศษ การถ่ายภาพ MRI แบบขนานสามารถใช้ได้กับลำดับการถ่ายภาพ MRI ส่วนใหญ่

หลังจากข้อเสนอแนะเบื้องต้นจำนวนหนึ่งเกี่ยวกับการใช้อาร์เรย์ของตัวตรวจจับเพื่อเร่งการสร้างภาพไม่ได้รับความสนใจมากนักในวงการ MRI การสร้างภาพแบบขนานก็ได้รับการพัฒนาและนำไปใช้อย่างแพร่หลายหลังจากมีการนำเทคนิคการได้มาซึ่งฮาร์มอนิกเชิงพื้นที่พร้อมกัน (SMASH) มาใช้ในปี 1996–7 ^{[ 123 ]} เทคนิค การเข้ารหัสความไว (SENSE) ^{[ 124 ]}และการได้มาซึ่งข้อมูลแบบขนานบางส่วนที่ปรับเทียบอัตโนมัติแบบทั่วไป (GRAPPA) ^{[ 125 ]}เป็นวิธีการสร้างภาพแบบขนานที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบัน การเกิดขึ้นของ MRI แบบขนานส่งผลให้เกิดการวิจัยและพัฒนาอย่างกว้างขวางในการสร้างภาพและการออกแบบขดลวด RF รวมถึงการขยายจำนวนช่องรับสัญญาณที่มีอยู่ในระบบ MRI เชิงพาณิชย์อย่างรวดเร็ว ปัจจุบัน MRI แบบขนานถูกนำมาใช้เป็นประจำสำหรับการตรวจ MRI ในบริเวณต่างๆ ของร่างกายและการใช้งานทางคลินิกหรือการวิจัย

แนวทางการเรียนรู้เชิงลึกขยายวิธีการเร่งความเร็วแบบดั้งเดิมโดยการฝึกเครือข่ายประสาทเทียมบนชุดข้อมูลขนาดใหญ่ของภาพสแกน MRI ที่สุ่มตัวอย่างไม่ครบและสุ่มตัวอย่างครบ ทำให้สามารถสร้างภาพใหม่ได้ด้วยปัจจัยเร่งความเร็วที่สูงกว่าการสร้างภาพแบบขนานแบบคลาสสิกเพียงอย่างเดียว แทนที่จะอาศัยไพรเออร์ความเบาบางที่สร้างขึ้นด้วยมือเช่นเดียวกับการตรวจจับแบบบีบอัด โมเดลเหล่านี้เรียนรู้การสร้างใหม่โดยตรงจากข้อมูล แนวทางที่โดดเด่นอย่างหนึ่งคือเครือข่ายแปรผันแบบ end-to-end (E2E-VarNet) ซึ่งรวมการประมาณแผนที่ความไวและการปรับปรุงแบบวนซ้ำในไปป์ไลน์การเรียนรู้แบบเต็มรูปแบบ ทำให้ได้คุณภาพการสร้างใหม่ที่ทันสมัยที่สุดบนเกณฑ์มาตรฐาน fastMRI สำหรับทั้ง MRI เข่าและสมอง^{[ 126 ]}

โครงการ fastMRI ซึ่งเป็นการร่วมมือกันระหว่าง Meta AI Research (FAIR) และ NYU Langone Health ได้สร้างมาตรฐานแบบเปิดหลักของสาขานี้โดยการเผยแพร่ข้อมูลการวัด MRI ดิบมากกว่า 1.5 ล้านรายการจากการสแกนเข่า สมอง และต่อมลูกหมากในปี 2018 ^{[ 127 ]}การแข่งขัน fastMRI ประจำปีได้กำหนดมาตรฐานคุณภาพการสร้างภาพใหม่ระหว่างทีมวิจัยระดับนานาชาติ การศึกษาความสามารถในการแลกเปลี่ยนทางคลินิกยืนยันว่าการสร้างภาพใหม่ด้วยการเรียนรู้เชิงลึกที่อัตราเร่ง 4 เท่าทำให้ได้ภาพที่เทียบเท่ากับการวินิจฉัยจากการได้มาซึ่งข้อมูลแบบเต็มสำหรับการถ่ายภาพเข่าที่ 3T ^{[ 128 ]}และวิธีการเหล่านี้ได้รับการนำไปใช้ทางคลินิกในศูนย์การแพทย์หลัก ๆ แล้ว^{[ 129 ]}

MRI ส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การตีความข้อมูล MR ในเชิงคุณภาพโดยการได้มาซึ่งแผนที่เชิงพื้นที่ของการเปลี่ยนแปลงสัมพัทธ์ในความแรงของสัญญาณซึ่ง "ถ่วงน้ำหนัก" ด้วยพารามิเตอร์บางอย่าง^{[ 130 ]}ในทางกลับกัน วิธีการเชิงปริมาณพยายามที่จะกำหนดแผนที่เชิงพื้นที่ของค่าพารามิเตอร์การผ่อนคลายของเนื้อเยื่อที่แม่นยำหรือสนามแม่เหล็ก หรือเพื่อวัดขนาดของคุณลักษณะเชิงพื้นที่บางอย่าง

ตัวอย่างของวิธีการ MRI เชิงปริมาณ ได้แก่:

• การทำแผนที่ T1 (โดยเฉพาะที่ใช้ในการถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของหัวใจ^{[ 131 ]} )
• การทำแผนที่ T2 ^{[ 132 ]}
• การทำแผนที่ความไวเชิงปริมาณ (QSM)
• MRI การไหลของของเหลวเชิงปริมาณ (เช่นMRI การไหลของน้ำไขสันหลัง บางส่วน ^{[ 133 ]} )
• การตรวจความยืดหยุ่นด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MRE) ^{[ 134 ]}
• ลายนิ้วมือเรโซแนนซ์แม่เหล็ก (MRF) ^{[ 135 ]}

MRI เชิงปริมาณมีเป้าหมายเพื่อเพิ่มความสามารถในการทำซ้ำของภาพ MRI และการตีความ แต่ในอดีตจำเป็นต้องใช้เวลาในการสแกนนานขึ้น^{[ 130 ]}

MRI เชิงปริมาณ (หรือ qMRI) บางครั้งหมายถึง MRI เชิงปริมาณแบบหลายพารามิเตอร์โดยเฉพาะ ซึ่งเป็นการแมปพารามิเตอร์การผ่อนคลายของเนื้อเยื่อหลายตัวในเซสชันการถ่ายภาพเดียว^{[ 136 ]}ความพยายามที่จะทำให้ MRI เชิงปริมาณแบบหลายพารามิเตอร์เร็วขึ้นได้สร้างลำดับที่แมปพารามิเตอร์หลายตัวพร้อมกัน ไม่ว่าจะโดยการสร้างวิธีการเข้ารหัสแยกต่างหากสำหรับแต่ละพารามิเตอร์ลงในลำดับ^{[ 137 ]}หรือโดยการปรับวิวัฒนาการของสัญญาณ MR ให้เข้ากับแบบจำลองหลายพารามิเตอร์^{[ 138 ] [ 135 ]}

การตรวจ MRI แบบดั้งเดิมให้ภาพเนื้อเยื่อปอดที่ไม่คมชัด เนื่องจากมีโมเลกุลน้ำและโปรตอนที่สามารถถูกกระตุ้นด้วยสนามแม่เหล็กได้น้อยกว่า แต่การใช้ก๊าซไฮเปอร์โพลาไรซ์ในการสแกน MRI สามารถระบุความผิดปกติของการระบายอากาศในปอดได้ ก่อนการสแกน ผู้ป่วยจะถูกขอให้สูดดมก๊าซ ซีนอน ไฮเปอร์โพลาไรซ์ที่ผสมกับก๊าซบัฟเฟอร์อย่างฮีเลียมหรือไนโตรเจน ภาพปอดที่ได้จะมีคุณภาพสูงกว่า MRI แบบดั้งเดิมมาก

สมาคมทางการแพทย์ออกแนวทางปฏิบัติเกี่ยวกับเวลาที่แพทย์ควรใช้ MRI กับผู้ป่วย และแนะนำไม่ให้ใช้มากเกินไป MRI สามารถตรวจพบปัญหาสุขภาพหรือยืนยันการวินิจฉัยได้ แต่สมาคมทางการแพทย์มักแนะนำว่า MRI ไม่ควรเป็นขั้นตอนแรกในการวางแผนการวินิจฉัยหรือจัดการอาการของผู้ป่วย กรณีทั่วไปคือการใช้ MRI เพื่อหาสาเหตุของอาการปวดหลังส่วนล่าง ตัวอย่างเช่น วิทยาลัยแพทย์อเมริกันแนะนำไม่ให้ใช้การถ่ายภาพ (รวมถึง MRI) เนื่องจากไม่น่าจะส่งผลให้ผู้ป่วยมีผลลัพธ์ที่ดี^{[ 26 ] [ 27 ]}