脑磁共振图像的定量分析是计算机辅助诊断和监测帕金森病(Parkinson’s disease,PD)的一个重要手段。由于脑整体结构的复杂性和PD病理改变的多样性,针对单个或局部结构的分析并不能满足疾病诊断分析的需要。本文采用基于全脑统计分析的完整框架,观察早期PD患者皮层及皮层下结构变化,研究早期帕金森病患者大脑灰质和白质纤维与正常对照组之间的差异。主要工作如下:1.从形态学分析的角度,对T1加权结构图像采用基于表面的形态学分析方法(Surface-based morphometry,SBM)进行分析,对比了早期PD患者与正常对照组在皮层厚度、皮层表面积、皮层下结构体积的差异。通过对38例早期PD患者和32例健康受试者的实验验证,结果发现早期PD患者包括颞叶、顶叶及岛叶在内的多个局部皮层区域的皮层厚度发生显著性变薄,双侧海马体与右侧伏隔核皮层下结构体积发生显著性减少,差异有统计学意义(P<0.05),表明皮层厚度可以作为评价早期PD患者临床前诊断和进展的标志物。2.从功能性分析的角度,对扩散张量成像(Diffusion tensor imaging,DTI)图像进行了基于纤维示踪的空间统计分析(Tract-based spatial statistics,TBSS)。选择各向异性分数(Fractional anisotropy,FA)、平均扩散系数(Mean diffusivity,MD)、轴向扩散系数(Axial diffusion,AD)、横向扩散系数(Radial diffusivity,RD)四个参数对38例早期PD患者和32例健康受试者进行实验对比分析。结果发现,早期PD患者存在包括胼胝体、颞叶及顶叶白质在内的多个局部区域FA值显著性降低,差异有统计学意义(P<0.05)。存在局部MD、AD、RD值升高现象,但未检测到统计学差异区域。结果表明FA值可以作为早期PD患者脑部区域功能改变的评价指标,用于定量评估脑白质异常。