西北工业大学给血管画了一张精准的“画像”

为了把血液流动的规律彻底弄明白,西北工业大学动力与能源学院的乔永辉教授和任娜老师最近搞出了一个大新闻。他们给血管画了一张非常精准的“画像”,帮着医生们诊断心血管疾病,甚至提前预警血栓的风险。 以前啊,因为血液是一种非牛顿流体,这就给搞计算的人出了大难题。它的黏稠度不是固定的,流速快了就变得像水一样稀,流速慢了又变得特别黏。临床上如果能通过电脑模拟血流,那对看病可太有帮助了。可是以前没个统一标准,大家用的模型不一样,算出来的结果差得老远,这就把应用给拦住了。 这次乔教授带着团队突破了这个难关。他们把过去一百多年全球140多项关键研究全都给梳理了一遍,建起了一套统一的计算物理评价体系。这套体系不光明确了大家该用哪种模型,还定下了一个科学的分水岭:只要剪切率达到了每秒100次,血液的黏度就基本稳定下来,跟普通水差不多;要是低于这个数,像动脉瘤或者血管狭窄这种地方,血液就会变得很黏,红细胞容易聚在一起。这就好比刷油漆一样,刷得快的时候顺滑得很,停着不动就成坨了。 另外,团队还解决了一个大麻烦:传统方法模拟血管变形老出问题。他们提出了一种无网格的SPH新方法,这下计算就不崩溃了,也不怕失真,血管怎么变形都能灵活处理。科研人员以后可以根据实际情况自己选择算法,想快点出结果就牺牲点精度,想要特准就费点劲多算算。 这项研究不光把技术体系给理清楚了,还指明了以后改进的重点。有了这个基础,大家才能搞出高精度的个性化模型,真正做到精准医疗。论文发表在国际顶级期刊《Physics Reports》上。这也标志着西北工业大学在医工交叉这块基础研究上有了重要突破。这下咱们对心血管疾病的精准诊疗又多了一个靠谱的路子。