低温脑复苏（Brain hypothermia）近二十年来在理论基础与实验研究方面取得了重要进展,尤其是在临床应用技术上的成就令人鼓舞.这种方法以其独特的疗效日益在颅脑损伤、脑缺血、心搏骤停、呼吸暂停等急救症被采用,并在许多医院推广使用.然而目前制约着低温脑复苏进一步发展的障碍之一为复苏过程中的热物理机制尚不清晰.该文着重就大脑组织的传热及氧传输问题进行了以下几个方面的理论和实验研究,并取得了一定的进展和成果：1.心肺循环聚停后脑组织热臃塞现象的研究：从Pennes方程出发,建立了循环停止后脑组织球体传热模型,并基于实验数据首次提出相应的脑代谢产热模型,利用Green函数法得到了循环骤停初期,局部脑组织发生小幅度温度上升,从而引起热臃塞的结果.2.基于解剖结构的氧传输模型研究：类比于Weibaum-Jiji提出的皮肤肌肉三层解剖剖结构和生物传热方程,提出了包含血管形态和血流因素的氧传输模型.3.房室氧传输模型在心肺骤停后脑循环中的应用：针对心肺循环停止这一特异生理情况,建立了包含动脉调节机制和电容效应的瞬态血液动力学模型.4.心肺骤停后降温对大脑血液流动和氧传输过程的影响：首先基于Pennes生物方程和经典的氧扩散方程建立了循环停止以后的脑组织传热-传质模型,初步研究了低温对氧消耗的抑制作用.5.体积冷却方法（VCM）的初步理论与实验探讨：理论上首先提出体积脑冷却（VCM）方法的理论基础--局部组织的多孔传热机制,并将该方法与传统的表面冷却进行了分析比较,结果提示VCM可以大幅度提高冷却速率.6.活体组织血液灌注率及代谢率的热学测定：该文基于Pennes生物传热方程得到了活体组织内部常热流下的温度响应解析解,从而提出了一种新的血液灌注班组有损热测量方法.7.人体上呼吸道内热量与水份传输动态模型分析：该文基于人体呼吸道的解剖结构,建立了相应的热量和水份传输动态模型来模拟吸入空气在人体上呼吸道的传热传质过程,并进一步分析空气条件瞬态变化对呼吸道调节作用的影响.