2017 年 10 月 22 日，在“計算科學與臨床應用國際研討會”上，我國著名的心臟外科專家喬彬教授帶領的心臟手術團隊借助國際領先的計算機模擬仿真技術，以 Fontan 手術的設計為范例，通過現場直播的形式，成功地為一名復雜先天性心臟病患者實施了“改良心外管道 Fontan 手術”，向全世界首次公開亞洲首例計算機輔助設計下高難度 Fontan 手術，向社會展現計算科學與臨床醫學融合取得的最新成果。

　　現場直播亞洲首例計算機輔助設計下高難度 Fontan 手術

　　單心室是一種少見的先天性復雜心臟畸形，患兒只有一個有功能的心室，其發病率在活嬰中約為 1∶6500，約占先天性心臟病的 1.5%。大多數單心室病人早年即有明顯的先天性心臟病表現，死因主要是充血性心力衰竭和心律失常，或原因不明的猝死等。

　　據統計，近 20 年，我國因不能治或傳統手術效果不佳，尚在等待治療的單心室患者有上萬人，但多數患者和家庭因該疾病手術風險高、手術預后效果差望而卻步。采用傳統正中開胸鋸開胸骨的方法治療先天性心臟病，創傷大，止血困難，嚴重影響病人生理、心理健康，也給家庭增加了負擔。Fontan 發明了功能性單心室手術方法后，1988 年 Deleve 發明了心外管道手術治療功能性單心室。在中國，汪曾煒教授 1992 年首次報道心外管道 Fontan 手術獲得成功。有關功能性單心室的各種改良手術方法很多種，遠期并發癥多，手術效果不滿意。

　　喬彬教授帶領的醫療團隊經過 30 年臨床研究，應用基于計算流體動力學的虛擬與仿真技術，自行設計了治療功能性單心室手術新方法，做到了真正意義上的生理性矯治，體循環和肺循環之間沒有任何分流，血氧飽和度同健康人，生活質量與健康人無明顯差異。目前，術前手術規劃，手術實施以及病人術后治療和管理都走向規范化和標準化，許多患者重獲了健康，遠期手術效果也比較滿意。此次在無錫成功實施的計算機輔助設計下“改良心外管道 Fontan 手術” 是一次技術革新的演繹。在進行手術之前，醫生為患者進行全面檢查，他們通過采集患者信息，運用近代流體力學（CFD），在計算機上進行了大數據分析和建模，在此基礎上，根據模擬數據為患者設計手術方案，以此達到“精準”治療的目的。精確科學的目標就是通過數字運算簡化自然界的問題，以確定物理上的量。目前，CFD 已經從汽車和發動機，工業制造，土木工程，環境工程，海洋船舶中的廣泛應用，發展成為預測和評估手術效果，優化完善手術設計的強有力工具，把 CFD 運用到心血管外科手術設計是自然科學向醫學轉化的一個飛躍，是跨學科合作的成功展示，是醫學者“匠人精神”的體現，是單心室治療發展中新的里程碑，也是促進整合醫學與轉化醫學落地發展的契機。