阿尔茨海默病作为最常见的老年疾病之一,其主要表现为患者认知功能下降并逐渐丧失生活能力。该疾病具有隐匿性和不可逆性,尽早的诊断与干预对延缓病情发展对提高患者生活质量具有重要作用。研究表明阿尔茨海默病会导致患者大脑结构形态畸变,其中最典型的脑部结构是海马体。因此磁共振影像中海马体形态变化研究有助于疾病的早期诊断以及对疾病的发生和进展机理的进一步研究。目前磁共振影像中阿尔茨海默病海马体形态学研究方法仅从体积或表面参数对海马体形态进行描述,缺乏精细化。针对该不足,本文构建了一种基于骨架表示（Skeletal-representation,S-rep）模型的形态分析方法。该方法通过平均曲率流的方式建立海马体与椭球体之间映射关系,从而求得海马体的S-rep骨架。骨架模型利用尺度因子、辐条长度、辐条方向和骨架点位置参数全面有效地描述海马体的形态特征。此外,本文提出了S-rep平均骨架的组间比较方法,利用对数映射、二维以及高维球面空间数据的分析方法对非欧氏空间的骨架模型参数分布趋势进行拟合,得到组内平均骨架,实现骨架融合。利用该分析方法,本文对比了不同年龄被试者的海马体形态,描述了正常衰老的海马体萎缩模式,实验结果验证了S-rep骨架模型的有效性与准确性。与现有方法相比,S-rep骨架模型能更精细地描述海马体形态特征。本文对比分析了正常与阿尔茨海默病被试者的海马体形态差异,结果显示患者海马体形态畸变集中在首尾两端,同时海马体沿左右两侧向内萎缩,且左侧海马体萎缩程度更重。最后本文通过阿尔茨海默疾病谱不同阶段及不同类型被试者的对比分析发现,在患者确诊转化前两年,左侧海马体已出现已经出现了骨架点向内收缩、表面法向量方向改变等特异性病理形态变化。在确诊转化时,海马体出现了阿尔茨海默病的形变模式。该结果揭示了阿尔茨海默疾病谱的人脑海马体形态变化轨迹。本论文建立了基于组别间S-rep平均骨架比较的阿尔茨海默病海马体形态学研究模型。该模型能有效描述海马体的形态特征,并实现个体及组间的比较分析,提高了形态分析的空间精确性与可解释性,揭示了阿尔茨海默疾病谱的海马体形变模式,为进一步的阿尔茨海默病提前诊断与病理研究提供了细致有效的研究基础。