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作为一种无创伤组织氧检测技术，近红外光谱(NIRS)技术有望成为整形外科中一种很有潜力的术后监测手段。该论文的目的是将近红外光谱技术应用于游离组织瓣(Freeflap)的术后监测，并解决该技术在临床应用中所遇到的主要问题，如仪器设计、血管危象识别等。
论文中选择了两类比较有代表性的游离组织瓣：用于面部缺损修复的前臂皮瓣和用于颌骨重建的腓骨瓣作为研究对象，主要工作内容包括：利用MonteCarlo方法仿真研究了术后监测中几个主要因素(表皮层变色、水肿和运动伪迹)对前臂皮瓣监测的影响。在此基础上讨论了皮瓣监测中最佳光源～检测器距离的选取方法。
设计开发了分别适于前臂皮瓣和腓骨瓣监测的近红外稳态光谱监测系统。通过合理的探头设计，基本上解决了术后长时间监测中探头固定的问题。两套系统均能够满足临床上对安全性、稳定性的要求。
在已有的稳态光谱技术的基础上提出了相对血氧饱和度指数(△OSI)的概念，该指数可以比较好地反映组织内的血氧饱和度变化情况。分析了用该指数检测血氧饱和度变化时，组织内总血量变化引起的误差并提出了相应的消除方法，从而使该指数可以应用于血氧含量变化很剧烈的情况下(如瓣的术后监测)。该指数是评估游离组织瓣内供氧状况的一个很有效的参数。
实验研究了外层覆盖组织对埋藏组织监测的影响，并验证了利用归一化检测灵敏度修正这种影响的方法。通过建立腓骨瓣的光学模型，对外层覆盖组织对腓骨瓣监测的影响进行了具体研究。
利用开发完成的皮瓣监测系统，实验研究了各类血管阻断下前臂皮瓣内的血氧变化规律，提取了不同血管阻断下的特征参数，从而为临床上监测和识别各类血管危象的发生提供了依据。利用腓骨瓣监测系统，临床监测了腓骨瓣在术后长时间的愈合过程中的血氧变化规律。