南开医院胸外科是中西医结合治疗胸部外科疾病的专业科室，重点治疗肺、食道、纵膈良恶性疾病、返流性食管炎、各种胸部损伤及气胸。除以常规手术治疗胸部外科疾患外，还引进了具有国际先进水平的治疗设备，运用高科技手段为患者提供优良的服务。
该科由具有丰富临床经验的外科学教授、美国北卡罗莱纳大学医学院客座教授、中国抗癌协会天津胸部肿瘤分会副主任委员何培坤主任医师担任科主任，全面负责该科的医疗、科研、教学工作，该科技术力量雄厚，诊疗设备先进，全面开展胸外科疑难病症的中西医结合治疗，特别对肺、食管癌(食道重建、结肠代食管)的治疗处于国际领先水平，对恶性肿瘤有一系列完整的多学科综合治疗方法。在疾病诊疗过程中运用高层次中西医结合方法和目前国内外先进医学诊疗手段，体现了传统医学和现代医学在疾病诊疗方面的有机的完美的统一。
该科引进现代高科技设备胸腔镜技术。手术范围和治疗效果等都远远超出传统胸腔镜手术的范畴。而且具有创伤小、痛苦少、恢复快和对美容影响小的优点，应用范围涉及胸外科的大部分领域，显示了美好的应用前景，已被认为是自体外循环问世以来胸外科领域又一重大技术革命。
该科引进了上海亚医公司研制、生产的癌症组织间三维立体定向放疗系统(简称体内伽玛刀)，该系统是一种准确、安全、有效的肿瘤治疗方法，在许多肿瘤的治疗方面具有明显优势。它是将钛合金包裹的碘125微粒放射源永久植入病灶内及淋巴组织周围，利用其释放出的低能量光子产生的X射线及伽玛射线持续杀伤肿瘤组织并能有效阻止癌细胞的再增殖及扩散，起到在肿瘤组织内部“定向爆破”的作用，达到治疗肿瘤的目的。该技术是集核物理学、放射生物学、肿瘤放射学、计算机应用等多门类学科于一体的新方法，具有对正常组织损伤小、几乎无全身反应、可以避免手术创伤、适应症广、住院时间短、疗效可靠等优越性，是近年来国内外治疗肿瘤的先进手段之一。
同时，该科引进了美国达隆医疗科技公司的“多弹头自动导航肿瘤射频治疗系统”，对胸部原发性肿瘤、转移性肿瘤、不能手术切除的肿瘤、较大的肿瘤、高龄患者的肿瘤、全身情况差不愿接受手术者、多个病灶、肿瘤位置不宜手术者及不能耐受放、化疗者均适合用此方法治疗。而且具有损伤小、治疗范围广、不必全麻、时间短、疗效好、肿瘤不复发、并发症少等优越性。
另外，该科还引进了瑞典最新高科技肿瘤治疗设备──恶性肿瘤电化学治疗仪，该仪器是用铂金电极针置入肿瘤部位，在一定的电流及电压作用下使肿瘤组织发生一系列化学变化，使肿瘤组织变性坏死，达到杀灭癌细胞的目的。对大部分体表及内脏肿瘤均有很好疗效，并具有损伤小、疗效好、治疗范围广、住院时间短、并发症少、治疗费用低等特点。
目前，该科引进了上述新技术后，运用手术治疗、介入治疗、化学治疗、放射治疗、中药治疗、射频治疗、生物治疗、电化学治疗等多种治疗手段，开展了对胸部多种肿瘤的治疗，获得了良好的疗效，它标志南开医院在恶性肿瘤多学科综合治疗方面跃居国内外先进水平行列。
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