超级计算机3D建模 高清再现全身血液流动

来源:中国日报网
2016-03-17 19:29:44
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超级计算机3D建模 高清再现全身血液流动
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)

中国日报网3月17日电(信莲) 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。

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。

(信莲 编辑:欧叶)

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