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心血管外科[1]（cardiovascular surgery，CVS）舊稱或簡稱心臟外科（cardiac surgery）、心外科，是外科醫師以手術為主治療心臟及大血管疾病的學科。診治範圍包括心臟移植（換心）、先天性心臟病、瓣膜病（心內膜炎等疾病所致）、冠心病（進行冠狀動脈繞道手術）、大血管畸形、下肢靜脈曲張。
因為手術需要沒有血的手術視野和靜止的心臟，因此心臟手術十分困難，一度被認為是禁區。
已知最早的心臟外科手術是西班牙醫師Francisco Romero於1801年為心包膜積水的患者施行心包膜開窗術[2]。1896年9月7日，德國法蘭克福的 Ludwig Rehn 醫師為一個患者修補刺穿的右心室，術後完全康復，成了第一例成功的心臟心術。那時，心臟手術的風險極高，奧地利著名醫生狄奧多·比爾羅特（Theodor Billroth，1829-1894）曾說過：「在心臟上做手術，是對外科藝術的褻瀆。任何一個試圖進行心臟手術的人，都將落得身敗名裂的下場。」
20世紀，一系列心臟外科技術發展起來。先後出現了BT分流、降低體溫暫停血液循環、體外心肺循環等技術。
BT分流技術是在肺動脈與主動脈之間建立管道，以緩解肺動脈狹窄造成的人體缺氧症狀。該技術由海倫·陶西格（1898-1986）和阿爾弗雷德·布萊洛克（1899 –1964）首創，因而得名BT分流。
加拿大醫師威爾弗雷德·戈登·比奇洛（Wilfred Gordon Bigelow，1913-2005）和美國醫師約翰·劉易斯（F. John Lewis，1916-1993）是該領域的先驅。比奇洛最先在動物身上做降低體溫暫停血液循環實驗，獲得成功。1952年9月2日由C·沃爾頓·李拉海和F. John Lewis兩位醫師於明尼蘇達進行了第一例成功的低溫法開心手術，矯正先天性的心臟缺陷。但這種技術中心臟停跳時間一般在十分鐘左右，因此不能進行複雜的心臟手術。
體外心肺循環指將患者的血液在體外的機器進行氧氣交換，再輸送回體內的技術。在此期間心臟停止跳動，進行手術。經二十多年的努力，1953年，賓州傑佛遜醫學院的醫師約翰·希舍姆·吉本（1903-1973）在一個18歲的病人完成了第一例成功的體外心肺循環手術。但當時低溫法更受關注，而且接下去的三次手術都失敗，使該技術的應用陷入低潮。
1954-1955年，明尼蘇達大學的外科醫生沃爾頓·李拉海（1919——1999）利用患者的父母當作 '體外心肺機'，完成了45例手術，近一半獲得成功。
在吉本第一例手術5年後，明尼蘇達州梅約診所的醫師約翰·韋伯斯特·柯克林（John Webster Kirklin，1917-2004)使用 '長臂猿式' 充氧泵，完成一系列成功的手術，很快地世界各地的醫師也跟進使用。後來，該技術也結合了低溫法，局部降溫以減少心肌耗氧。[3]
央視紀錄片《手術兩百年》第四集對近現代心臟外科發展史做過詳細闡述。
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