如何精准模拟血液流动？西工大团队为血管“画像”

　　本报讯（记者　任娜）由于血液流变的复杂性，如何精准量化这一非牛顿流体现象，一直是血液计算力学领域的难题。近日，西北工业大学动力与能源学院乔永辉教授团队攻克这一难题，为复杂血流模拟建立统一的计算物理评价体系，为心血管疾病模拟诊断提供科学支撑。

　　血液具有特殊流动特性：流速越快越“稀薄”，黏稠度会随流速动态改变。临床上，通过“虚拟血管”模拟血流，可辅助诊断心血管疾病、预警血栓风险。但因学界长期缺乏统一计算标准，不同模型仿真结果差异较大，制约了临床应用。

　　据介绍，基于百年来全球140项核心研究，西工大乔永辉教授团队建立了涵盖血液关键流动特性的统一计算物理评价体系，明确了各类主流血液计算模型的适用范围，为全球科研人员提供了权威、规范的参考标准。

　　团队首次确立关键科学分界点：以剪切率每秒100次为分水岭。高于该数值，血液黏度稳定，与普通水相近；低于该数值，如动脉瘤、血管狭窄等病变区域，血液黏稠度变化显著，红细胞易聚集。这就如同油漆：快速刷涂时流畅顺滑，静止时则黏稠不流淌。该发现为精准识别病变血流状态提供了重要依据。

　　针对血管与血流相互作用的仿真难题，团队突破传统技术瓶颈，提出采用无网格（SPH）新方法，可有效避免仿真失真、计算崩溃等问题，更灵活、精准地处理血管大变形场景。该研究同时明确，科研人员可根据实际需求，在精度与效率间合理选择算法，让模拟结果更可靠。

　　该研究全面梳理了血流模拟技术体系，指明了当前领域发展方向与改进重点，为构建高精度个体化血流模型、发展精准医疗筑牢理论基础。相关科研成果发表于国际顶级期刊《Physics Reports》。

　　此项成果标志着西工大在医工交叉基础研究领域实现重要突破，为心血管疾病精准诊疗提供全新理论支撑与技术路径。

编辑：曹静