Trata-se de um procedimento muito utilizado na prática cirúrgica, tanto para diagnóstico quanto para resolução de problemas que acometem o tórax. Semanticamente, a palavra toracotomia, significa qualquer abertura do tórax. Cirurgicamente, entretanto, deve-se distinguir as simples cirurgias na cavidade torácica (como por exemplo, os acessos de drenagem) de uma larga incisão para intervenção em órgãos endotorácicos.
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Através de uma toracotomia pode-se tratar e investigar lesões encontradas na parede torácica, pleura, pulmões, traquéia, brônquios, pericárdio, grandes vasos, esôfago, mediastino, diafragma e abdômen superior. Por envolver órgãos endotorácicos tal procedimento produz um nível significativo de estresse ao sistema cardiorrespiratório.