胸心外科建于1958年11月，当时以收治肺结核病人为主。1979年初正式命名为胸外科，以肺、支气管外科为重点。1992年5月，根据三级甲等医院要求，筹建心外科专业，更名为胸心外科。1998年10月ICU并入胸心外科(2002年成立重症监护科)。
　　胸心外科经过几代人的临床实践和不懈努力，随着胸心外科领域的不断发展，普胸和心脏手术的手术量逐年递增。普胸方面，除了继续保持胸部结核外科治疗的优势以外，并陆续开展了支气管袖式肺切除，心包内、左房部分切除及全肺切除治疗肺部良、恶性肿瘤。经右胸上腹和颈部中上段食管癌切除、胸膜裂孔疝及创伤性膈疝修补术、纵膈肿瘤切除和胸部创伤的综合治疗。2006年4月11日开展了驻京部队医院首例同种异体双肺移植手术。心血管外科方面，除了完成常规体外循环心内直视手术外，先后开展了人工心脏瓣膜置换术(二尖瓣、主动脉瓣及双瓣膜置换术)，心脏不停跳冠状动脉搭桥术、复杂型先天性心脏病的外科治疗，如法乐氏四联症、右室双出口、大动脉转位、Ebstein畸形纠治。Ebstein畸形合并心房纤颤同时行右侧迷宫术治疗，在国内尚属首例。1999年11月开展了驻京部队医院首例同种异体心脏移植术(目前已开展3例心脏移植手术)，术后病人均痊愈出院。 309医院胸外科展开床位30张。现有主任医师1名、副主任医师2名、主治医师5名，其中医学硕士3名，医学博士3名。
　　胸心外科医疗设备先进，科室拥有体外循环机；离心泵;进口呼吸机；胸腔镜；纤维支气管镜；血气分析仪；进口监护仪；持续心排量仪；心脏除颤监护仪；主动脉内囊反搏机等先进的医疗设备。有两个百级手术间专为心脏手术和普胸手术专用，配备了专业的麻醉医师、体外循环灌注师和护理人员，完全满足各类心胸外科手术的要求。术后重症监护病科(ICU)设立床位10张，有专业的重症监护医师和专科护理人员进行监护、先进的监护治疗设备是重症患者和术后病人安然度过危险期的重要保证。

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