模拟显示如何减少COVID-19的传播

当世界面临一生中最严重的大流行时，我们许多人都呆在家里，想知道生活什么时候能恢复正常。在此期间，许多模拟专家都在思考:我们该如何提供帮助?

这些专家意识到，他们每天使用的技术可以帮助各行各业，包括医疗保健行业。那么，他们如何利用这项技术来帮助对抗COVID-19呢?

计算机模型为工程师提供了工具来模拟补充标准的医疗保健场景在体外和在活的有机体内测试。这种虚拟建模方法在网上测试-利用云和高性能计算(HPC)的力量，因此研究人员可以:

• 看到不可见的东西——对一些模型来说，可以看到粒子级别
• 在短时间内执行许多测试
• 使用物理学预测行为结果

想想社交距离:在世界各地，我们都被要求与他人保持约2米(约6英尺)的距离。模拟可以帮助可视化打喷嚏和咳嗽的飞沫是如何在人与人之间传播的。这些模型显示，在大约1.8米(约6英尺)处，随着重力将液滴从空气中拉出，暴露风险显著下降。

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模拟如何帮助预防COVID-19等疾病的传播

许多研究人员正在使用模拟来更好地了解可能受到污染的液滴是如何传播的，并使他人处于危险之中。这使他们能够更好地防止液滴的传播。

直接跟在别人后面跑，你会有被污染的严重风险。

例如，考虑国家社会距离指南和前面提到的模拟所建议的2米(6英尺)。这总是够远吗?万博来自埃因霍温理工大学和鲁汶大学的Ansys合作伙伴Bert Blocken和Fabio Malizia创建了一个模型，该模型表明需要更多的空间来避免咳嗽液滴在跑步者和骑自行车的人之间传播。医疗从业人员、政策制定者和组织(如美国疾病控制与预防中心和世界卫生组织)可以利用这些信息优化保护我们的社交距离指南。

那么口罩呢?如果感染者戴上口罩，可以将感染他人的风险降低高达600%。然而，长时间正确地戴口罩是令人恼火的——人们经常移动口罩，破坏了面部和口罩之间的密封。模拟可以模拟调整口罩如何使医务人员处于危险之中。通过分享这些图像，医务人员和其他人可能会被鼓励停止触摸他们的口罩。

模型还可以帮助这些消毒和去污设施的清洁工作。病毒最终不可避免地会出现在需要清洗以控制传播的表面上。Ansys合作伙伴InSilicoTrials进行万博的模拟演示了如何优化去污过程，以确保房间清洁。

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模拟如何帮助治疗COVID-19等疾病

模拟也可以用来帮助优化那些已经感染了这种疾病的人的治疗。

例如，医疗行业使用虚拟模型来优化呼吸机的设计。事实上，模拟是加速呼吸机开发的最有效方法，这样就可以更容易地为有需要的人提供呼吸机。

模拟可以帮助工程师们确保可用于生产数十亿疫苗的大型反应堆产生与实验室规模反应堆相同的产量。

模拟也有助于新药的开发。希望我们很快就能确定并批准一种对抗COVID-19的疫苗。下一个挑战将是将疫苗的生产从实验室扩大到工业。制药公司可以使用模拟模型在虚拟环境中扩大生产，这样他们就可以在现实世界中第一次得到正确的结果。

一旦研究人员发现制造商可以生产治疗药物，下一个挑战就是设计输送系统。在这里模拟也可以提供帮助。例如，如果要通过吸入器进行治疗，医疗公司可以使用模型来改进吸入器的设计——Ansys的合作伙伴Yu Feng博士在俄克拉荷马州立大学的计算生物流体和生物力学实验室就是这样做的。万博

模拟可以确保将足够的药物输送到虚拟肺的虚拟输送系统在制造和部署在人体上时按预期运行。一旦输送系统建立起来，这些模型就可以用来帮助培训医生和护士。

我们只看到了皮毛在网上检测可以帮助预防和治疗COVID-19。要了解更多，并看到这些模拟的一些行动，请访问:与客户和合作伙伴一起应对COVID-19挑战．

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