氧是维持人体生命活动的关键物质，血氧饱和度是反应机体供氧是否正常的一个重要指标。采用透射式检测方法确定人体血液中的氧饱和度已经是较为成熟的监护手段，在临床和家庭保健场合有广泛的应用；但在很多需要进行反射检测的场合，如脑血氧、肌血氧、胎儿血氧监护等，如何用无创、经济的方法获得准确、可靠的血氧饱和度值仍是生物医学工程领域不断在探索的问题。 本文在深入了解透射式血氧饱和度测定原理及其方法之后，首先明确用近红外光谱法测定组织血氧饱和度时，无论是透射式检测手段还是反射式检测，其依据的基本原理都是Lambert-Beer定律和组织中各成分对应不同波长光的吸收系数的差异。在对检测到的完全反应血液中氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白含量变化的脉动分量的处理上，由于透射检测中的处理方法用于反射时灵敏度降低，论文中提出了一种新的能更灵敏反应血氧变化的参量作为确定血氧饱和度的依据。该方法的提出对反射式血氧测量具有创新意义。 本文接下来讨论了反射式血氧探头中两个重要参数——光源波长的选择和光源与接收器之间距离的确定，以保证在反射检测中能获得最高的血氧测量灵敏度和可靠性。 论文工作还包括反射式血氧检测系统的软硬件设计及实现。 最后，通过对该系统的实际定标和可靠性检验，证明本论文对检测到的反射光强信号进行的新的处理方法是可行的，与采用原有方法相比能够获得更高的灵敏度，且与透射式测量结果有较好的一致性。