中文摘要：

医学研究表明颈动脉阻塞很可能导致中风、心肌梗塞等多种疾病，且患者通常发病无先兆，因此对其的普查和早期诊断意义重大。本项目中，以颈动脉的血液流量作为评估颈动脉阻塞状况的量化指标，探索由颈部体表温度的非对称性诊断颈动脉阻塞的可行性和实用性。在生理解剖的基础上，将人类颈部模化为含血液灌注的圆柱体与平行逆流的大血管及周围环境间的热平衡模型，对颈部组织、动脉和静脉分别建立热平衡方程，研究颈部血管参数和温度的关联性，并由参数辨析从颈部两侧体表温差定量估计颈动脉血液流量。通过参数分析，得到促使颈部两侧温差显著化的因素，以确定测试的实验条件；由正交分析确定多因子多水平的实验方案；由灵敏度分析确定各参数对血流量辨析结果的影响。通过动物实验研究，全面测取颈部的几何参数、热物性参数、颈动脉血流量和颈部温度分布，并以此检验、改进和优化传热模型。借助红外测温技术，提出一种具有可操作性的热诊断方案，并评估其实用性。

结论摘要：

本项目研究由颈部两侧的颈动脉因阻塞导致的血液流量不均衡与颈部体表温度分布的关联性，探索由体表温度特征诊断颈动脉阻塞的可行性。在生理解剖的基础上，将颈部的热平衡模化为含血液灌注的柱形组织和平行大血管管内流动传热问题，对颈部组织和大血管分别建立热平衡方程。通过理论分析和有限元求解，研究影响颈部体表温度表达的若干因素。对颈部组织热物性的影响分析表明，组织的血液灌注率和导热系数构成的特征尺度与颈部几何尺度的相对大小是影响体表温度表达的定性判别依据。为了促进温度表达和优化实验设计，对测试环境参数的分析结果表明自然对流和允许的环境低温是热诊断的最佳条件。通过兔子颈动脉外科结扎的实验观察和研究，验证了颈部生物传热模型和分析结果的合理性。综合理论分析和实验研究的结果，由于正常生理条件下颈动脉的血液流量很大，只有在一侧颈动脉流量因阻塞而显著降低时，体表才会出现较明显的非对称性温度表达。项目研究过程中，对一些与生物传热相关的问题进行了专题的研究，如生物材料热物性的测量技术、多组分材料的热物性理论预测、求解生物传热问题的格子波尔兹曼方法等。