MRI成像利用高强度磁场增强的水质子产生的信号。最近，人们对核磁共振成像的替代品越来越感兴趣标准钆基MR造影剂对肾功能受损患者有危及生命的副作用。然而，MR对比的机制与超声衰减和散射有明显不同。主要涉及两种对比机制，T1或自旋晶格机制导致局部信号增强，T2是自旋自旋机制导致局部信号损失。微泡在MR研究中的适用性是由于在微泡的顺磁性气体核心与周围组织之间的界面处诱导了局部磁化率差异，主要是T2效应。
许多小组已经证明了传统超声造影剂在MRI中的潜在效用。引起的信号变化已被证明与磁场强度、微泡体积分数和微泡粒径成正比。
有几个研究小组通过将顺磁性氧化铁颗粒掺入其壳体中，进一步增强了微泡响应，从而提高了改性剂的弛豫率比较了标准微泡和MRI增强微泡的∆R2*松弛率。由于氧化铁纳米颗粒具有缩短T1和T2弛豫时间的能力，因此研究人员将其作为MR造影剂，独立于任何额外的造影剂机制或递送载体。然而，由于注射部位的不良反应，目前批准的药物需要30分钟左右的缓慢输注时间。当Chow等人在体外研究包裹氧化铁纳米颗粒的微泡时，他们发现氧化铁纳米颗粒在超声空化后被释放到周围的液体中。因此，在微泡中嵌入氧化铁纳米颗粒除了能够监测超声介导的微泡内容物的局部释放外，还可能提供一种将不良反应最小化的方法。除了增加横向弛豫速率外，Yang等人还报道了在微泡聚合物外壳中嵌入超顺磁性氧化铁纳米颗粒可增强超声后向散射，并在大鼠肝脏中提供更长的MR对比增强。
微泡改性的另一种选择是用MR特异剂填充核心气体，如超极化气体。使用超极化气体，如3He或129Xe，配合适当调谐的线圈和MR发射/接收系统，可以从微泡中获取高信噪比的图像，尽管代价是组织信号的损失。这些气体历来被用作吸入造影剂，用于可视化肺树和肺泡间隙及肺功能评估。然而，当微泡通过循环时，带有超极化气体的微泡可以实现血管造影型成像。
除了简单的图像增强，微气泡在功能测量中也有应用。例如，微气泡已经被至少三个不同的小组提出作为压力传感器。当微泡穿过心腔、肺动脉和主动脉时，健康患者的压力变化可达120 mmHg。在患有全身性高血压、肺动脉高压、瓣膜狭窄或瓣膜功能不全的患者中，这些压力变化甚至可能更高。这些压力梯度会导致微泡体积的变化，进而转化为其磁化率的变化。在某些情况下，使用微气泡作为压力传感器可以用一种侵入性更小的技术取代导管置入。
人们一直在努力开发双模态MRI-US系统，以实现成像和治疗或介入性的结合applications.双模态试剂在这样的系统中具有明显的重要效用。此外，在直接MR观察下加强局部给药也将是一种有用的临床应用工具。
总之，常规微泡造影剂作为常规MR造影剂的替代品，在临床成像方面的作用相对有限。然而，改性微泡在许多应用中可能具有巨大的潜力，包括图像增强，功能测量，血管造影应用和MR引导超声治疗。