西工大团队把血液流动这个复杂问题的模拟搞得更准,西工大团队把血管画了张“像”

为了把血液流动这个复杂问题的模拟搞得更准,西工大团队把血管画了张“像”。这个研究本来挺让人头疼的,因为血液流变的情况太复杂了,想搞清楚这种非牛顿流体的特性一直是个难题。不过西北工业大学动力与能源学院的乔永辉教授和任娜老师这次倒是给咱们解决了这个问题,把复杂的血流给摸透了。他们给心血管疾病的模拟诊断提供了很大的帮助。血液这东西有个特别的地方:流得越快反而越“稀”,黏度会跟着速度变来变去。医生在临床上有时候会搞个“虚拟血管”来模拟血流,这样就能帮忙看病还有预警血栓啥的。但就是因为以前大家没个统一的标准来算这个数,搞得不同模型算出来的结果差别老大,这就不太好用来治病了。 他们这次可是下了大功夫,把全球一百多年来的140项核心研究都给盘了一遍。乔永辉教授团队弄出了一个统一的计算物理评价体系,把各种主流的血液计算模型该咋用给说清楚了。他们还给大家定了个关键的分界线:每秒剪切率要是到了100次这个坎儿上,血液的黏度就会变得稳定起来,跟普通的水差不多;要是低于这个数值,像动脉瘤或者血管狭窄这种病变的地方,血液就容易变黏稠,红细胞还会聚集起来。 举个例子你就明白了:就像我们平时刷油漆一样,刷得飞快的时候就很顺滑,可要是让它静止不动就黏糊糊的流不动。这个发现帮咱们更准地识别病变状态。 再来说说血管和血流互相作用的难题。传统的方法总是有点够呛,搞不好就失真或者计算崩溃。乔永辉团队这次用了无网格SPH这种新方法解决了这个问题。这个方法特别灵活,能更好地处理血管大变形的情况。 研究还说了个挺实用的建议:科研人员可以根据实际需要在精度和效率之间挑一个合适的算法。这项工作把血流模拟的技术体系给理了一遍,也指明了以后怎么改进。总之就是给咱们搞高精度的个体化血流模型和精准医疗打了个坚实的理论基础。 这篇论文发表在了国际顶级期刊《Physics Reports》上。这次突破不光是在医工交叉这块领域里的一件大事儿,也给咱们治心血管病提供了新的思路和技术路子。