超级计算机3D建模 高清再现全身血液流动

nikola

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据英国广播公司3月16日报道，美国科学家利用世界前十的超级计算机，通过3D建模技术，创造了全人体、高分辨率的动脉系统模型，在血管建模方面实现了一大突破。科学家选取一名真人，扫描其血管系统，以此为基础建立动脉系统模型，成功地再现了整个人体的动脉系统。任何直径或宽度在1毫米以上的动脉血管都会出现在模型中，而且模型的分辨率达到了9微米。模型和真人原型系统几无二致，无论血液流通还是心脉搏动都极其相似。

美国科学家用超级计算机建立全人体的动脉血管系统模型，包含所有直径、宽度在1毫米以上的动脉血管，且分辨率达到了9微米。（图片来源：阿曼达·兰德尔斯，杜克大学）

在此之前，其他血管建模只关注人体的某一部位，其中最大的也只覆盖了主动脉和腿节——即主动脉到膝盖之间的区域。所以，本次建模实为一大进步。
科学家将模型命名为“哈维”，以纪念17世纪的心血管前辈威廉·哈维。

首席研究员、杜克大学的阿曼达·兰德尔斯博士日前在美国巴尔的摩参加美国物理学会的学术会议时，阐述了“哈维”这一成果。兰德尔斯是哈佛大学的物理学博士，曾在IBM从事超级计算机工作。
为了创建“哈维”模型，科学家们找到了加州的“劳伦斯·利弗莫尔国家实验室”，用一台超级计算机完成了这一建模壮举。兰德尔斯说：“它（超级计算机）拥有160万个处理器，是世界前十的超级计算机。”
如何能够让治疗更广泛地作用于患者的整个血液循环系统，是本次建模的主要目的之一。兰德尔斯表示，一般来说，医疗工作者只能局部分析血液动力学的变化；如今，有了这个模型，分析范围就大了很多。
“哈维”建模只负责动脉，而兰德尔斯已经开始了静脉建模的研发工作。她希望最后能把两套系统结合起来，再把毛细血管也加进去，就能更加全面、准确地追踪血细胞在人体内的运动轨迹。
想法固然美好，但一时难以实现。兰德尔斯表示，这对超级计算机的要求非常高，其运算能力至少需要达到现有水平的1000倍。

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