当前对帕金森病的医学影像学诊断仍处于探索阶段,但在神经病理学研究中,病因主要为中脑黑质中的多巴胺能神经元退行性缺失变化,以及纹状体纤维通路中的多巴胺相应减少,因此,有效评估帕金森病脑组织微结构变化至关重要,神经突方向离散度与密度成像技术（Neurite orientation dispersion and density imaging,NODDI）,在严格的扫描协议条件下,可以定量表现出神经元树突和轴突等微结构的细微变化,但不适合在常规单b值扫描条件下直接应用。为了深入了解及尝试解决上述不便,本文在研究传统NODDI模型参数的基础上,首先提出引入NODDI-DTI模型,来绕过传统NODDI模型对临床预处理数据设置的较高门槛问题。然后,基于医院临床检查直接获取数据为单b值的局限性,建立起NODDI参数与DTI各参数之间的函数关系。最后,在假定NODDI-DTI模型可直接应用于帕金森病患者黑质组织的前提下,采用弥散张量成像技术后处理方法和NODDI-DTI模型对原始单b值DTI数据进行处理,通过图像比较特异性,另外对最终估计黑质微结构参数结果进行了统计分析,一定程度上验证了NODDI-DTI在本文医院真实病例的可应用性。通过NODDI-DTI模型的引入,使得困难得以解决,也深度挖掘了单b值DTI数据的潜在价值。本文统计分析的结果显示:利用NODDI-DTI模型估计帕金森病黑质的微结构参数,对结果配对样本t检验后,具有统计学意义的是,帕金森病组黑质VIC同侧值与对侧值显著低于对照组,帕金森病组黑质ODI对侧值显著低于对照组;二元因素logistic回归分析后,结果显示:不同人群中,中脑黑质对侧的ODI的数值的变化与罹患帕金森病的相关性,具有统计学意义（P=0.042＜0.05）,可作为鉴别帕金森病的独立影响因素。本文对微结构参数估计在帕金森病的疾病评估价值上进行了探讨,打破了传统NODDI模型对实验数据扩散梯度的过高要求限制,本文研究成果在一定程度上能够补充弥散张量成像在探索帕金森病特异性的不足,在辅助诊断上提供了帮助。