肝病和心脏类疾病由于患病人数多、死亡率高，一直以来被医学界所重视。肝脏发生病变后，肝细胞受损，导致反映肝细胞功能潜力的肝储备功能下降，同时肝脏的血流状态也会发生改变。在进行肝脏手术前，对肝储备功能及心血流状态的准确评估与监测，是避免手术发生意外的重要措施。传统检测肝储备功能和心血流动力学参数的方法主要是“采血标定”法和“热稀释”法。这两种方法均为有创测量，且其过程复杂，需要专业的医务人员操作，不便于广泛应用。鉴于此，本文研究了一种基于脉搏色素浓度法检测肝储备功能与心血流动力学参数的方法。该方法以Lambert-Beer定律为基础，结合组织光学与人体生理信号特征的关系，采用吲哚氰绿色素作为指示剂，利用脉搏色素浓度法建立吲哚氰绿色素浓度谱。通过对色素浓度谱分析处理，得到反映肝储备功能及心血流状态的相关参数，包括平均循环时间、血浆消失率、心输出量、血氧饱和度和心率等，实现人体肝储备功能和心血流动力学参数的无创检测。针对光电脉搏波信号特征，研究了经验模态分解算法。对含噪脉搏波信号进行经验模式分解，根据信号的频率特性完成信号重构，在若干重构方案中，通过计算信噪比和均方根误差，确定信噪比最高、均方根误差最小的为最佳重构方案。实现对光电脉搏波信号的消噪处理。吲哚氰绿色素浓度谱包含了表征色素稀释过程的第一循环曲线和色素排泄过程的第二循环曲线。研究了插值拟合算法，在色素稀释曲线中，完成心输出量的计算，心输出量是心血流动力学的重要参数，直接反映心脏供血能力。在色素排泄曲线中，完成血浆消失率的计算，血浆消失率是反映肝储备功能的重要参数，可直接评价肝储备功能大小。同时，研究了差分阈值算法，通过计算脉搏波信号相邻波峰的间隔时间，实现对心率的计算。本论文研究了反映肝储备功能及心血流状态相关参数的计算方法，利用光电脉搏波信号实现肝储备功能和心血流动力学参数的计算，完成了相应的数据处理及解释软件。最后，将本论文提出的算法应用于吉林大学第一医院的临床实验，将实验结果利用相关分析法和Bland-Altman法与医院测试报告结果对比分析，二者具有很好的相关性和一致性，充分验证了本论文所述算法的准确性和实用性。