皮瓣的应用在整形外科中占有极其重要的地位。自1989年以来,穿支皮瓣技术的出现引领现代整形外科进入一个更高的领域。但是穿支血管具有显著的解剖变异性,限制了穿支皮瓣应用的准确性和随意性,并最终影响到修复效果。因此,穿支血管的解剖学特点及最佳穿支血管的选择成为目前的研究热点,包括（1）穿支血管的定位:血管位置、口径、在皮下组织及肌肉内的走行路径等;（2）穿支血管可供养皮瓣的范围。针对以上需解决的问题,在前期工作研究的基础上,本课题开展了以下研究:第一部分,影像学技术在穿支皮瓣设计中的应用。对于穿支血管定位的问题,在前期CT血管造影技术（CTA）和彩色多普勒超声（CDU）技术的研究基础上,进一步研究了高穿支血管定位准确率的方法,从而指导穿支皮瓣的设计。1.在CTA技术中探索了穿支血管CTA成像的最佳扫参数,建立了成像后的穿支血管定位系统;创新性出了改良造影剂示踪技术,高了穿支血管的清晰显影率;应用了坐标模型技术,极大减少了穿支血管测量定位的误差。2.在CDU技术中通过应用微泡造影剂对穿支血管进行增强造影,高了血流信号强度,增加了超声成像对微小血管检测的敏感性。3.本研究通过对比研究CTA和CDU两种技术在下肢的最佳穿支血管识别率和定位准确率,以及检查的时间成本、经济成本。首次出了两种技术的优缺点,适用检测部位及应用范围等,可以作为这两种技术的临床使用标准和指南。第二部分,新型纳米荧光造影剂的探索研究。对于穿支皮瓣的血供范围评估问题,需要一种实时、高分辨率、能反映皮瓣内血液实际灌注范围的动态造影方法。目前临床使用的是有机荧光造影剂吲哚氰绿（ICG）。对比有机荧光造影剂,量子点纳米探针具有更佳的光学性质以及后续的功能修饰和改良的空间。1.本部分实验采用微波加热的方法在水相中成功制备了具有高量子产量和生物相容性好的水溶性生物分子修饰的PbS量子点。相较于ICG的发射区域（780-850nm）,所制备的水溶性PbS量子点发射峰位于近红外二区（900-1300nm）,具有更高的组织穿透性和更低的背景荧光干扰,意味着PbS量子点具有更广的生物医学应用前景。2.制备了SD大鼠背部旋髂深动脉穿支皮瓣模型和腹部腹壁浅动脉穿支皮瓣模型,通过对比各自的优缺点,选择前者作为后续皮瓣荧光造影的动脉模型。3.使用PbS QDs作为荧光造影剂,静脉注射给药进行穿支皮瓣模型的血供范围成像研究。同时以ICG作为对照组,对比这两种材料作为评估皮瓣血供范围手段的准确率及其差异。实验证明PbS量子点表现出更高的清晰度和血运评估的准确率,其在皮瓣内的分布范围更客观的反映了皮瓣血液灌注情况,并且有可能预测皮瓣远端部分“间生态”组织的存在,有较高的临床应用价值。