阿尔茨海默症，俗称老年痴呆，是最常见的进行性神经系统退行性疾病之一，主要影响患者的记忆和执行等认知功能;其疾病机理、早期诊断和预测、生物标记研究等是科学研究长期关注的问题。本文利用多模态磁共振影像，考察了阿尔茨海默症不同疾病阶段的脑结构和功能变化，并且提出脑功能连接密度可作为潜在的生物诊断标记辅助检测高危人群，即识别轻度认知障碍患者。通过对多模态磁共振影像的融合分析，本文探讨了阿尔茨海默症中脑灰质萎缩皮层和白质纤维属性的相互关系，并尝试探索该疾病的协同退化脑网络。本文创新点总结如下:　　首先，利用结构磁共振图像和扩散张量磁共振图像，分析了阿尔茨海默症中的高危人群（轻度认知障碍）、轻度阿尔茨海默症、重度阿尔茨海默症中灰质密度和白质纤维完整性的变化模式。我们发现灰质体积损伤在疾病早期主要局限于边缘系统，到疾病后期扩散到皮层的大部分区域;白质纤维完整性则在疾病早期已呈现出全脑弥散性的损伤。相对采用单模态、单个疾病阶段描述脑结构的变化，我们的结果完整给出了灰质和白质的阶段性变化模式。我们的发现提示，白质纤维完整性变化出现更早，可能是更敏感的诊断标记。　　第二，利用静息功能磁共振图像，我们对不同中心的被试建立高分辨率（体素级）的全脑脑功能网络，计算功能连接密度得到每个被试全脑的度分布，并且通过组间对比得到了可重复的功能连接密度变化模式——阿尔茨海默症患者的短程功能连接密度在后扣带、楔前叶等区域减少，在内侧额叶、额中回等区域增加，长程功能连接密度在额叶等区域增加，并且功能连接密度的变化与临床认知评分显著相关。我们的结果对于研究阿尔茨海默症的疾病机理和代偿机制提供了新证据。同时我们探索了脑网络的功能连接密度特征作为早期诊断生物标记的可能性。　　第三，本文采用稀疏典型相关分析进行多模态图像特征融合分析，发现阿尔茨海默症患者脑灰质皮层和脑白质纤维连接协同退化的子网络，对进一步认识阿尔茨海默症的脑结构受损模式提供了新视角。　　综上，我们利用多模态的磁共振影像，分析了阿尔茨海默症高危人群，不同阶段的阿尔茨海默症的脑结构和功能变化特征。并采用多模态融合分析方法探索了阿尔茨海默症中“脑皮层-脑连接”协同受损模式。