问题：心血管疾病诊疗正加速迈向精细化、个体化；近年来，基于医学影像与计算方法的“虚拟血管”模拟，被用于辅助判断动脉瘤、血管狭窄等病变区域的血流状态，进而评估血栓形成风险、优化治疗方案。但长期以来——血液作为典型非牛顿流体——其黏度会随剪切率变化而改变，导致不同模型、不同算法对同一病例给出差异明显的预测结果，影响仿真结论的可比性与临床转化的可靠性。如何全球范围内形成统一、可检验、可复用的血流模拟评价标准，成为血流计算力学领域的关键瓶颈之一。 原因：造成此瓶颈的核心在于血液流变行为的复杂性与应用场景的多样性。一上，血液并非简单均匀流体，红细胞聚集、变形与相互作用，使其低剪切环境中更容易表现出黏弹性、屈服应力等非线性特征；另一上，人体血管网络尺度跨度大，从大血管到微循环的流动状态迥异，病变区域常伴随涡流、低剪切回流等现象，继续放大了模型选择对结果的敏感性。同时，血管壁并非刚性管道，具有柔软、可变形的生物力学属性，血液流动与血管变形相互影响，涉及流固耦合求解。模型参数来源不统一、数学稳定性不足、不同求解框架边界条件设置差异等因素叠加，使得“同题不同解”的现象难以避免。 影响：模型不统一带来的直接影响，是血流仿真结果难以形成一致的证据链。对科研而言，缺乏共同标尺会降低研究结论之间的可比性，制约高质量复现与多中心验证；对临床转化而言，若仿真关键指标（如壁面切应力、滞留时间、血栓风险有关参数等）上出现偏差，可能影响对病变区域血流危险性的判断，进而影响治疗策略选择。更重要的是，精准诊疗强调“以患者为中心”的个体化模型与可解释的风险评估，这要求仿真不仅能“算得快”，更要“算得准、算得稳、算得可验证”。 对策：针对上述痛点，西北工业大学乔永辉教授团队在系统梳理1919年以来全球140项核心研究基础上，构建涵盖剪切稀化、黏弹性与屈服应力等关键要素的血流动力学计算物理评价体系，为血液非牛顿计算模型提供统一的评估框架与选型依据。研究对幂律模型、广义幂律模型等主流模型的剪切率适用范围进行了明确界定，帮助研究者在不同血流条件下做出更具一致性的模型选择。团队提出剪切率100s⁻¹可作为血液非牛顿特性的科学分界点：当剪切率高于这一数值，血液黏稠度趋于稳定，可近似视为牛顿流体；当剪切率低于这一数值，特别是在动脉瘤、血管狭窄等易出现低剪切与复杂流动的区域，血液非牛顿特性更为显著，黏度变化与红细胞聚集风险上升。该分界点为识别病变区域血流状态、提高仿真结果一致性提供了可操作的判据。 同时，围绕血管壁变形带来的计算难题，研究对流固耦合的两类求解路径进行了评价，并提出在血管大变形等情形下，可采用光滑粒子流体动力学等无网格方法以提升计算稳定性与真实性，指出在临床应用与工程计算中需综合权衡精度与效率。这诸多工作不仅为血流仿真建立了“共同语言”，也对如何提升病变场景下模拟可信度给出了方法层面的建议。 前景：从更长周期看，统一评价体系的建立，有望推动血流模拟从“工具化使用”走向“标准化应用”。一上，它将促进多中心研究同一基准下开展模型对比与验证，提升算法与数据共享效率；另一上，随着高性能计算、医学影像与生物力学参数测量手段的发展，更高精度的患者专属模型将更具可行性，为术前规划、治疗方案优化与随访评估提供更可靠的量化依据。研究也指出当前非牛顿模拟在数学稳定性、参数统一性以及静脉等领域研究不足等问题，提示未来仍需在标准数据集、参数标定、跨尺度耦合与临床可解释性评估上持续攻关。可以预期，随着评价体系的推广与完善，血流仿真将在心血管疾病早筛、风险分层和精准干预中发挥更重要作用。
这项研究是西工大在医工交叉领域的重要突破，将流体计算技术与临床需求紧密结合；随着评价体系的推广应用，"虚拟血管"技术将在心血管疾病的早期筛查、精准治疗和预后评估中发挥更大作用，造福广大患者。