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本院心臟胸腔血管外科於民國65年成立，當時由張昭雄醫師擔任科主任，於民國66年5月31日完成第一例開心手術(僧帽瓣膜置換術)。民國80年，由當時甫由全美知名的Mayo Clinic深造回國的林萍章醫師擔任科主任，在林萍章醫師的領導之下，本科也於同年完成本院第一例心臟移植手術。此後，本科發展突飛猛進，於民國88年，本院開心手術突破一萬例，躋身為台灣心臟外科手術重鎮之一。民國88年，本科因業務需要採功能性分科，分成心臟、胸腔、血管外科，心臟外科由自美國進修歸國之朱肇基醫師擔任心臟外科主任，原本林萍章教授擔任心臟胸腔血管外科系主任，率領科內同仁全力發展各類成人及兒童開心手術及相關之基礎研究。民國94年，長庚實施主任任期制，由蔡峰鈞醫師接任成人心臟外科主任，張育生醫師接任小兒心臟外科主任，而林萍章教授在攻讀法律之後，再次接任心臟胸腔血管外科系主任。 100年10月蔡峰鈞醫師接任心臟胸腔血管外科系主任，兼任成人心臟外科主任。103年07月林萍章主任接任成人心臟外科主任。106年7月劉國聖醫師擔任成人心臟外科主任。民國112年7月，由葉集孝副部長兼任心臟血管外科主任，陳紹緯醫師接任心臟血管外科副主任。民國113年2月，陳紹緯醫師接任心臟血管外科主任。

在科內同仁的努力之下，目前在小兒心臟手術方面卓然有成。
鑑於目前心臟衰竭的病人日益增多，而心臟移植來源相較之下益形缺乏，便與國際同步，引進異於傳統開心手術的新觀念，來治療各類伴有重度心臟衰竭的心臟病變，希望能提高此類病人接受開心手術的成功率，延後需要換心的時間。未來更將與心臟內科等相關科系大力合作，構建心衰竭治療中心，以及引進新一代的心室輔助器，使病人能夠得到最迅速、最有效、最先進的治療，以造福國人。

本科的服務項目主要是針對兒童之心臟疾病，主要包括：
1.先天性心臟病
2.心肌炎併發休克
3.心臟輔助器置換
4.迷你微創開心手術