人脑作为人类智能的载体，其复杂程度远远超过自然界其他物体。人类在探索脑的道路上取得了很大的成就，对脑结构和功能的认识也不断进步。欧美日等发达国家制定了相应的脑科学计划，我国的“973”计划也包括了脑功能和脑重大疾病的基础研究。目前，磁共振成像（MRI）技术凭借其无创性、无放射性以及便于跟踪调查等综合优势，已成为了临床诊断和科学研究中不可或缺的技术手段。MRI中的3维结构像具有空间分辨率高以及能精确定位等特点，在对脑疾病的诊断中能够提供有效的证据。随着社会不断发展，患脑疾病的人数越来越多。脑疾病中精神类疾病和部分神经类疾病普遍缺乏客观的诊断标准和方法，因此寻找辅助该类疾病诊断的生物学标志有十分重要的意义。本文是在973项目课题（基于磁共振的脑网络研究）以及国家自然科学基金（三维图像特征提取及应用）的基础上开展的研究。　　帕金森病（PD）是世界上很常见的神经性退化疾病，对 PD的研究也是一直没有停止。本文对45个非痴呆的帕金森病人和40个性别、年龄匹配的正常人的结构磁共振成像（sMRI）数据进行分析。对数据的分析分别采用了单变量统计学方法和多变量模式分析方法。　　单变量统计学方法是采用基于体素形态学（VBM）方法对两类样本的全脑体素进行显著性分析。病人灰质浓度显著减少的区域主要集中在壳核和小脑，表明这两个区域在PD神经生理学中是非常重要的。此外，帕金森病人在丘脑、豆状核、直回、额上回以及颞叶上回的灰质浓度显著降低了。结果表明帕金森病会导致全脑结构上的变化，尤其是在壳核和小脑的结构变化最为显著。　　许多文献对壳核进行了多方面的研究，然而对小脑并没有进行系统的研究。在本文中采用支持向量机（SVM）结合VBM的多变量模式分析（MVPA）方法，对帕金森病人小脑灰质浓度进行分析。采用小脑灰质浓度作为特征，对病人和正常人进行分类，通过留一交叉验证法在个体水平上可以达到98.8％的识别率，表明分析小脑对PD的诊断也是很有帮助的。小脑中有异常的区域分布在右小脑的Crus I内侧、左小脑的第八小叶，第三蚓体、第八蚓体和右小脑的Crus I外侧。其中在右小脑的Crus I内侧、左小脑的第八小叶，第三蚓体的灰质浓度降低了，而在第八蚓体和右小脑的Crus I外侧灰质浓度增加了。此外，我们也发现有异常的小脑灰质区域主要分布在默认网络和额顶控制网络，表明小脑的这两个网络在PD中扮演着非常重要的角色。　　本文对3维结构磁共振数据的分析，对我们进一步了解脑功能和结构是很有帮助的。并且对脑疾病的预防和治疗提供一定的理论基础，在人们认识脑和保护脑的研究过程中发挥了一定的作用。