衡阳市中心医院胸心外科始创于1983年，是湘南地区成立最早、也是最早开展胸心外科手术的心肺血管病诊疗中心，湘南地区胸心医学发源地。率先开展多项高难度手术，开展新技术新项目20余项，多个项目填补了湖南地区空白，处于专科领先水平。2007年被省卫生厅评为“湖南省重点学科”。2011年入选为湖南省儿童先天性心脏病农村合作医疗免费救治定点医院。在衡阳市率先开展复杂先天性心脏病以及超低体重患儿先天性心脏病矫治手术，免费救治各类先天性心脏病患儿400余例。

2019年，该院柔性引进了肖湘生教授团队，组建了衡阳市肺病诊疗中心，成功开展了肺结节术前三维重建精准肺段及联合亚段切除术，肺部疾病的诊疗水平处于领先地位；2021年柔性引进了万峰教授团队，组建了衡阳市心血管病诊疗中心，成功开展了单纯经胸超声引导下经皮卵圆孔未闭封堵术、微创冠脉搭桥手术、分期冠脉杂交手术，冠心病的诊断治疗达到了一个新高度。目前科室是湘南地区胸部肿瘤、胸部外伤、心血管病诊疗中心、肺病诊疗中心。

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