帕金森病的主要病理改变是黑质致密带多巴胺能神经元发生退行性病变，造成黑质纹状体通路中多巴胺能递质的减少。纹状体的多巴胺能神经元末梢突触中集中反映了PD主要病理改变。在这些末梢中的特异性代谢酶和蛋白，如突触前神经末梢中的多巴脱羧酶、突触前膜上的多巴胺转运体和突触内囊泡膜上的Ⅱ型囊泡单胺转运体，以及突触后膜上的多巴胺D2受体等可以被看作是帕金森病的诊断标记物。通过化学方法合成放射性配基作为示踪剂可以与这些酶或者蛋白结合，然后借助核医学成像技术（PET显像技术）显示突触前和突触后多巴胺能系统的变化。多巴胺转运体（DAT）是突触前多巴胺能末梢的重要标志。DAT是一种位于多巴胺神经元突触前膜上的多巴胺转运蛋白，其功能是将释放至突触间隙的多巴胺通过主动转运再摄取回突触前，以保证突触的正常生理功能。可以用于评价纹状体突触前的多巴胺能神经纤维末梢的功能状态DAT-PET显像被认为是目前敏感的PD分子影像标记物。DAT-PET被认为是PD的早期诊断指标，也可用于PD与非PD样震颤、药物诱发帕金森综合征、精神源性帕金森综合征和血管性帕金森综合征的鉴别诊断。
