骨关节炎是一种发病率很高的关节退行性病变。本课题通过对膝关节磁共振图像(MRI,Magnetic Resonance Imaging)进行细粒度分析,对骨关节炎患者胫股关节软骨下骨的病理改变进行研究。本课题所使用的数据集包含64例被试,其中31例为健康被试,33例为轻度骨关节炎患者。数据集的骨小梁结构分析结果显示,胫股关节软骨下骨在骨关节炎早期就已发生结构改变。为了对软骨下骨的病理变化进行较为准确的定位分析,本课题提出了一种面向膝关节骨关节炎的MRI图像细粒度分析方法。数据集提供的MRI图像在经过必要的预处理后,被分解为多个粒度逐渐精细的成分。由此可以在软骨下骨的不同位置计算得到大量放射组学纹理特征。根据不同位置具有显著组间差异特征的数量,可以初步确定软骨下骨骨关节炎病理改变的初始位置。本课题通过训练一组基于支持向量机(SVM,Support Vector Machine)的分类模型,对纹理特征分析的结论进行了进一步验证。面向膝关节骨关节炎的MRI图像细粒度分析表明,胫股关节软骨下骨的病理改变在不同位置存在差异。相较于其他区域,股骨内侧髁前段和中段交界处的病理改变更为明显。由此可以推断,该位置可能是骨关节炎病理改变的初始区域。除此之外,本课题还对分析过程中所涉及的一些技术,如胫股关节分割,多粒度成分分解等,进行了较为深入的研究,并取得了一些成果。