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1895年，苏格兰William Macewen医师分两期完成了首例全肺切除术。1912年，英国Hugh Morriston Davies医师完成了首例解剖性肺叶切除术。1929年，Burnn报道了一期肺叶切除术，证实了水封瓶引流的价值。1933年，美国Evart A.Graham医师完成了首例全肺切除手术，至此开启全肺切除手术治疗肺癌的序幕。1950年，Churchill报道了采用肺叶切除治疗周围型肺癌。1951年，美国William G.Cahan医师首次提出了纵隔淋巴结清扫的概念。随后，日本肺癌学家成毛绍夫绘制出了肺的淋巴结引流图，这就是著名的“成毛绍夫淋巴结图”。至此，确立了沿用现今的肺癌根治标准术式，即肺叶切除+纵隔淋巴结清扫。
肺叶切除术是目前最常用的胸外科治疗肺癌的手术，常规的后外侧切口是既往开放手术的经典切口。1992年，Roviaro报道了首例电视胸腔镜下肺叶切除术，至此开启了胸外科微创手术历史。2006年美国国家综合癌症网络（National Comprehensive Cancer Network，NCCN）指南认为电视辅助胸腔镜手术（video-assisted thoracic surgery， VATS）肺叶切除为可选术式，2018年NCCN指南确立其为推荐术式。电视胸腔镜手术在这30年的发展历程中日渐成熟。微创手术极大地降低了开放手术带来的创伤，保护患者的肩关节的功能，减少肺功能的损失，大大提高患者术后的生活质量以及促进患者快速康复，故微创手术越来越为医师及患者所接受。目前对于手术切口选择上仍有多种模式，1~4孔切口都有：单孔、二孔（或称单操作孔）、三孔甚至四孔，根据外科医师的习惯及熟练程度选取。
单孔胸腔镜手术最早由Rocco报道从2000年开始采用单孔胸腔镜进行肺楔形切除或活检等诊断及治疗手术，而后Gonzalez-Rivas发展和推广了单孔胸腔镜技术，并于2011年报道了首例单孔胸腔镜肺叶切除术，此后单孔胸腔镜得到快速的发展。