脑转移瘤（brain metastases,BM）是成年人比较常见的颅内继发恶性肿瘤。脑转移瘤手术治疗的目标是在最大化切除肿瘤组织的同时保留患者重要的脑功能区,因此,术前脑功能区定位以及手术范围的确定至关重要。脑网络研究能够揭示大脑内在的组织模式和工作机制,已广泛用于临床神经精神疾病的研究。本文主要针对脑转移瘤的术前功能定位和肿瘤切除范围的确定等临床问题,利用静息态功能磁共振成像（resting state functional magnetic resonance imaging,rs-f MRI）和弥散张量成像（diffusion tensor imaging,DTI）技术,发展适合的脑网络分析方法,进行术前脑功能定位研究,进一步从脑网络的角度分析脑转移瘤对脑功能和结构网络的影响,并模拟肿瘤切除后脑网络的变化情况。本文的研究工作主要包括三个方面:（1）利用个体水平的独立成分分析（independent component analysis,ICA）方法对脑转移瘤患者的rs-f MRI数据进行分析,同时提取患者个体的感觉运动和语言功能网络。本文提出了一种加权的自动成分识别方法,成功在患者个体水平上同时定位出感觉运动和语言功能成分,并直观地在每个患者的结构像上呈现了其脑功能成分与肿瘤的位置,可为患者术前方案的制定提供影像学参考依据。（2）利用脑网络技术探测脑转移瘤对患者脑功能和结构网络的影响。借助图论分析方法,我们发现患者的功能和结构网络存在异常的拓扑组织特性,偏向随机化模式。此外,患者的功能和结构连接耦合强度显著降低。该研究结果表明脑转移瘤不仅会影响患者的脑网络拓扑特性,还会破坏功能和结构连接之间耦合关系。（3）通过模拟肿瘤切除的方法,利用图论分析探测脑转移瘤切除后患者脑功能和结构网络的变化。结果显示脑转移瘤切除后,患者脑网络拓扑属性中的一些指标显著降低,且降低的程度与切除的中心节点（hubs）个数之间存在负相关关系。这些结果表明若肿瘤累及的脑区为hubs脑区时,肿瘤的切除可能对脑网络造成严重的影响,从而影响患者术后的认知行为能力。该研究从脑网络的角度,模拟了术后患者脑功能和结构网络的变化,为肿瘤切除范围的确定提供了一种新的研究思路。