經系統功能的重要工具，提供了較其他照影技術更好的區域定位，被廣泛的運用 在探討心理活動與特定大腦區域之間的關連性。而傳統使用的血氧濃度相依 (Blood Oxygenation Level Dependence, BOLD)技術，其理論根據大腦血液動力學 的 改 變 及 能 量 代 謝 決 定 所 觀 測 到 的 訊 號 並 藉 以 推 測 神 經 活 化 的 機 制 ( 如 圖 15-29)，由於參雜了腦血灌流、腦血容積、與腦血氧代謝等因素之影響，只能得 到不同心理活動狀態下訊號變化的相對值，無法將特定生理參數的變化情形加以 定量化，也由於其複雜之成因，利用 BOLD 技術所得到之大腦活化區域會有許 多比例是座落在大靜脈附近，而非真正直接供應腦神經元養份之微血管端。以腦 血灌流與腦血容積為基礎之功能性磁振照影技術，是利用對比劑或是射頻電磁波 對於由頸動脈進入腦部之血液做標記，佐以不同的時間參數選擇，以求得腦血灌 流與腦血容積的權重影像，可依此推論大腦神經元組織的活化。而以腦血灌流與 腦血容積權重成像為基礎之功能性磁振照影，相對於傳統 BOLD 技術，可以得 到較為微血管端之影像，也較靠近真正腦神經元活化之區域。
以對比劑注射之腦血灌流與腦血容積功能性磁振照影技術，所用之對比劑多 半是Gd-DTPA，但是因為其為侵入式的技術，其較常被運用在臨床診斷影像上。
以射頻電磁波對動脈血液標記的技術，稱之為動脈標記法(Arterial Spin Labeling, 簡稱ASL)，其較為廣泛地被使用在功能性核磁共振照影技術上。動脈標記法分 為兩種，一種是利用另外一個射頻線圈進行動脈標記，稱之為連續動脈標記法 (Continue ASL, CASL)，詳見圖 15-35。
圖15-35、連續動脈標記法：a.標記組；b.對照組
而另一種是利用間歇性射頻標記，稱之為間歇性動脈標記法(Pulsed ASL, PASL)。由於不使用額外的射頻線圈來進行標記，PASL 技術必須利用時序設計 的方式來達成標記與成像，射頻標記回訊平面造影技術(Echo-Planar Imaging and Signal Targeting with Alternating Radiofrequency , EPISTAR)與灌流偵測反相回復 技術(Flow-sensitive Alternating Inversion Recovery, FAIR)是較早被研發出來的 PASL 技術。EPISTAR 是利用射頻電磁波對取像區域的血管上游做抑制，再利用 影像相減，將有對上游血液抑制之標記影像減去沒有抑制的對照影像，所得到的 影像，便可以顯示出血液灌流之差異(詳見圖 15-36)。
圖15-36、EPISTAR 之血液灌流差異：a.標記組；b.對照組
不同於EPISTAR，FAIR 是在取像區域周圍區域先進行一次小範圍之訊號反相成
像後(截面選擇反相激發，slice-selective Inversion Recovery，ssIR)，再進行一次 大範圍的訊號反相成像(非選擇反相激發，non-selective Inversion Recovery，
nsIR)，再將所得到的兩張影像相減以得到血液灌流之差異(詳見圖 15-37)。
圖15-35、FAIR 之血液灌流差異：a. 截面選擇反相激發；b. 非選擇反相激發
除了這兩種較常被使用的技術外，其他後來發展出來的腦血灌流技術，諸如 STAR-HASTE、PICORE、DIPLOMA、TILT、UNFAIR、DEFAIR、BASE、ASSIST、
SEEPAGE、SSPL、QUIPSS I 型、與 QUIPSS II 型技術，多半都是前述兩種脈衝 時序技術之改良。除了可以得到較接近反應神經元之活化區域，ASL 亦可以達 到相對定量的目標。我們由Bloch 反應式可以得到：
) ( )
) ( ) (
(
1
0
fM t fM t
T t M M dt
t dM
v
a
−
− +
=
於是只要能夠再得到影像上每塊區域的T1值，便可以推導出相對腦血灌流之數 值，在功能性核磁共振實驗上，可做為不同受試者之間的比較依據。
血容積佔據技術(Vascular Space Occupancy, VASO)是近幾年才發展出來的功 能性磁振造影技術。其是以動脈標記法為基礎的腦血容積權重成像法，類似於 FAIR 技術的 nsIR 成像部分，其亦是利用非選擇性的反相射頻激發，但是選擇血 液訊號回復到零點的時刻做為取像時間，得到血液抑制的影像，而當腦神經元活 化，血液大量供給造成影像的訊號由於血液佔有比例的上昇而下降，藉此得到腦 血容積權重之變化。如同腦血灌流，腦血容積的變化主要也是來自於靠近微血管 端的血液變化，也是較傳統BOLD 技術來得更靠近活化的神經元區域。但是由
於VASO 技術除了反應出腦血容積變化，亦可能受到腦血灌流變化的影響，不像 腦血灌流影像技術可以輕易達到相對定量，目前以VASO 技術進行腦血容積之相 對定量仍需相當繁瑣的步驟。