10月22日，美国佐治亚理工大学、南京医科大学等单位在无锡联合举办的“计算科学与临床应用国际研讨会”上，我国著名心脏外科专家乔彬教授带领手术团队借助国际领先的计算机模拟仿真技术，通过现场直播的形式，成功为一名复杂先天性心脏病患者实施了“改良心外管道Fontan手术”。据悉，该手术为亚洲首例计算机辅助设计下高难度Fontan手术，并首次向全世界公开。
传统手术风险高、效果差
据介绍，单心室是一种少见的先天性复杂心脏畸形，患儿只有一个有功能的心室，发病率在活婴中约为1∶6500，约占先天性心脏病的1.5%。近20年，我国因无法治疗或传统手术效果不佳，尚在等待治疗的单心室患者有上万人，但多数患者和家庭因该疾病手术风险高、手术预后效果差而望而却步。
采用传统正中开胸锯开胸骨的方法治疗先天性心脏病，创伤大，止血困难，严重影响患者生理、心理健康，也给家庭增加了负担。Fontan发明了功能性单心室手术方法后，1988年Deleve发明了心外管道手术治疗功能性单心室。后来，有关功能性单心室的各种改良手术方法有很多种，但远期并发症多，手术效果大多不令人满意。
计算科学助力精准医疗
记者了解到，乔彬带领的医疗团队经过30年临床研究，应用基于计算流体动力学的虚拟与仿真技术，自行设计了治疗功能性单心室手术新方法，做到了真正意义上的生理性矫治，体循环和肺循环之间没有任何分流，血氧饱和度同健康人，生活质量与健康人无明显差异。目前，术前手术规划、手术实施以及病人术后治疗和管理都走向规范化和标准化，许多患者因此重获健康，远期手术效果也比较令人满意。
据了解，此次在无锡成功实施的计算机辅助设计下“改良心外管道Fontan手术” 是一次技术革新的演绎。在进行手术之前，医生们为患者进行了全面检查，采集患者信息，运用近代流体力学(CFD)在计算机上进行了大数据分析和建模，并根据模拟数据为患者设计手术方案，以此达到“精准”治疗的目的。
南京医科大学转化医学研究院院长郭锡熔介绍，通过计算机事先模拟，运用许多先进的技术，如3D打印、精准计算等，可以做根治性手术。患有先心病的孩子做完手术后，能和正常孩子一样运动。
现场直播亚洲首例计算机辅助设计下高难度Fontan手术。