超低场磁共振成像（Ultra-low field magnetic resonance imaging,ULF-MRI）设备具有成本低、重量轻、体积小等优点,在特殊领域的应用需求越来越大,比如移动磁共振成像救护车、床旁监护、偏远地区等。相较于传统磁共振设备,超低场磁共振设备对脑卒中诊断具有快速、有效的优势。但是因为ULF-MRI场强低,其信噪比较低,图像分辨率差,因此提升信噪比对促进超低场磁共振技术的发展具有重要意义。信噪比（Signal to noise ratio,SNR）是MRI设备的一个基本性能指标,信噪比的提升可以转化为提高图像分辨率或减少扫描时间。优化序列、表面线圈和超材料在高场磁共振成像中提高信噪比已经得到了证实。序列优化是基于硬件条件的后处理方法。如果硬件条件导致图像信号质量不好,序列方法对图像的改善是很有限的。表面线圈是目前比较通用的方法,但是多通道表面线圈实现条件是有相应通道数的前放等硬件,这就增加了系统的硬件成本。超材料构成的阵列放在接收线圈和目标区域之间就能实现信噪比增强,不需要硬件的改变,既能节约成本又能提高信噪比,在MRI中的应用前景很好,但目前的报道均集中在高场MRI中。本文的工作是基于超材料的特性,提出了一种LC谐振阵列,用来提升超低场MRI的信噪比。首先,建立了等效电路模型来评估射频线圈的磁场;其次,根据成像要求设计优化谐振线圈结构,使信噪比达到最大。最后,利用自主研发的54.6m T的MRI系统（工作频率:2.323MHz）进行成像实验,最终使ULF-MRI的信噪比显著提高。本文的主要研究内容如下:（1）超低场LC谐振线圈理论分析方法研究。本文利用耦合模理论和电路模型理论对谐振线圈和接收线圈的电路进行分析,得到谐振阵列计算的通用矩阵,对于任意数目的谐振阵列都能够快速计算出其磁场分布。利用推导出的公式,对一个谐振线圈和谐振阵列分别计算了目标区域的磁场分布,相较于没有谐振线圈的情况,平均磁场强度分别增强了4.5倍和3.8倍。（2）超低场LC谐振线圈结构优化设计。超低场下,由于频率低,谐振线圈的电感要足够大,本文选择平面圆形螺旋线圈作为谐振线圈的基础形状。然后利用均匀设计法对谐振线圈结构进行优化,得到限制条件内平均磁场增强倍数最高的线圈结构。然后对线圈阵列的解耦方式进行分析,选择重叠面积的方式对谐振阵列进行解耦。（3）含LC谐振线圈的射频线圈匹配方法。当谐振线圈放置在接收线圈内部时,由于耦合效应,接收线圈的端口阻抗会发生剧烈改变,尤其是谐振线圈完美谐振时。本文提出了偏离匹配法,对谐振线圈和接收线圈组成的整体进行阻抗分析,用传输能量最大化衡量匹配结果,得到谐振线圈的谐振电容要适当地偏离完美谐振点,接收线圈的能量传输才能最大化。（4）54.6m T超低场磁共振系统成像研究。利用前面工作中得到的谐振线圈进行成像实验,首先是利用单个谐振线圈进行水模、橘子的实验,成像结果在信噪比上分别有8.4倍和1.8倍的增强;最后用柔性阵列线圈对水模和人体手臂进行成像,成像结果均有较好的增强。本文通过对谐振原理的分析与推导,设计优化谐振线圈的结构,用FPC的方式制作谐振线圈阵列,用54.6m T超低场成像系统验证FPC谐振阵列对信噪比的提升,为超低场成像系统的发展提供新的可能。