Odjel za kardijalnu kirurgiju Kliničke bolnice Dubrava utemeljen je u veljači 1995. godine odlukom tadašnjeg ministra zdravstva, a ostvaren je preseljenjem dijela kardiokirurškog tima iz Kliničkoga bolničkog centra Zagreb. U timu su bili doc. dr. sc. Željko Sutlić, dr. med. koji postaje voditelj Odjela, dr. Bojan Biočina, dr. med. te odjelne medicinske sestre na čelu s Milkom Grubišić, višom medicinskom sestrom. Kao potpora razvoju kardijalne kirurgije, iste godine u KB Dubrava s KBC-om Zagreb dolazi i anesteziolog doc. dr. sc. Ino Husedžinović, dr. med. koji osniva Odjel kardijalne anestezije s intenzivnim liječenjem. Iste godine, 30. svibnja, učinjena je i prva ortotopična transplantacija srca u KB Dubrava. U sklopu Odjela za kardijalnu kirurgiju, 1995. godine radile su tri medicinske sestre instrumentarke općeg smjera, jedna sestra instrumentarka kardijalne kirurgije, jedan perfuzionist, dva pomoćnika perfuzionista i medicinski tehničar u edukaciji.
Tijekom 1997. godine, pored standardnih kardiokirurških operacija, uvedeni su i postupci kao što su minimalno invazivna koronarna kirurgija, endoskopsko prepariranje vene safene i operacije u cirkulacijskom arestu.
U 1998. godini nastavljeno je praćenje svjetskih trendova te su uvedeni postupci kao što su uporaba radijalne arterije kao grafta kod revaskularizacije miokarda, uporaba mehaničkih i vakuumskih stabilizatora srca kod revaskularizacije miokarda bez uporabe stroja za izvantjelesni krvotok, operacije višestrukih aortokoronarnih premoštenja bez uporabe stroja za izvantjelesni krvotok, uzdužna ministernotomija kao metode minimalno invazivnog pristupa u kirurgiji aortnog zaliska. Iste godine ugrađen je i prvi transplantat aortnog zaliska (homograft), pripremljen u vlastitom laboratoriju. Također se počela koristiti računalna baza podataka o kardiokirurškim bolesnicima (CardioBase) koju je osmislio i izradio Davor Barić, dr. med. Ovaj integrirani informatički sustav omogućuje rutinsko prikupljanje svih relevantnih podataka o bolesnicima i operacijama te redovitu analizu podataka i trendova.
Rutinska ekstenzivna arterijska revaskularizacija miokarda primjenjuje se od 1999. godine. Te godine počinje i učestalija primjena operativnih zahvata bez uporabe stroja za izvantjelesni krvotok.
Operacija aneurizme lijeve klijetke provodi se od 2000. godine. Iste godine počela je i ugradnja stentless aortnih zalistaka. U svrhu prijeoperacijske procjene rizika kardiokirurških bolesnika te kao sredstvo objektivnog nadzora kvalitete liječenja, 2000. godine uvodi se sustav EuroSCORE I.
Od 15. kolovoza 2007. godine Republika Hrvatska pa tako i Odjel za kardijalnu kirurgiju dio je mreže Eurotransplant International Foundation (ET) koja je zadužena za posredovanje i raspoređivanje donorskih organa u Austriji, Belgiji, Hrvatskoj, Njemačkoj, Luksemburgu, Nizozemskoj i Sloveniji. Od ulaska Hrvatske u ET do kraja 2024. godine, u KB Dubrava je učinjeno preko 240 transplantacija srca, a ukupno više od 260.
U rujnu 2007. godine otvoren je novi operacijski blok u KB Dubrava s dvije standardne operacijske dvorane za kardijalnu kirurgiju te hibridnom operacijskom dvoranom opremljenom C-lukom koja omogućuje najsloženije kombinirane zahvate perkutanih koronarnih angioplastika i revaskularizacije miokarda, ugradnju totalne endovaskularne proteze torakalne aorte (TEVAR), transkatetersku ugradnju aortnog zaliska (TAVI) i sl.
Prvi uređaj za dugotrajnu potporu cirkulaciji (LVAD) u Hrvatskoj ugrađen je u KB Dubrava dana 30. 10. 2008. godine. Program mehaničke potpore cirkulaciji pokazao se kao izvrsna i neophodna nadopuna razvijenom programu transplantacije srca u sklopu cjelovitog liječenja kroničnog zatajivanja srca. Od tada pa do kraja 2024. godine implantirano je preko 55 takvih uređaja.
Od 2008. godine rade se elektivni i hitni zahvati totalne endovaskularne zamjene torakalne aorte (TEVAR).
Godine 2010. uvodi se Europski sustav za procjenu srčanog operacijskog rizika (EuroSCORE) II koji predviđa rizik od bolničke smrtnosti nakon veće operacije srca.
Godine 2011. po prvi puta u državnoj bolnici u Hrvatskoj učinjena je transkateterska ugradnja aortnog zaliska (TAVI). Ukupno je izvedeno preko 630 takvih procedura. U zadnjih nekoliko godina bilježi se značajan porast broja zahvata, samo 2024. godine učinjeno je preko 200 TAVI procedura u KB Dubrava.
Iste godine uveden je standardizirani postupak kod operacije luka aorte i postavljanje stent grafta u descendentnu aortu (engl. frozen elephant trunk ili FET) uz korištenje E-vita OPEN proteze te kasnije Thoraflex hibridnim uređajem. Do kraja 2024. godine učinjeno je više od 50 kompleksnih zahvata.
U jesen 2012. godine Odjel za kardijalnu kirurgiju postaje samostalni Zavod za kardijalnu i transplantacijsku kirurgiju s Odjelom za valvularnu i transplantacijsku kirurgiju te Odjelom za koronarnu kirurgiju i kirurgiju aorte.
Od lipnja 2012. godine uveden je unaprijeđeni sustav nadzora kvalitete liječenja i procjene prijeoperacijskog rizika EuroSCORE II.
Od listopada 2014. godine, uz podršku prof. Emmanuela Lansaca (Francuska) započinje se s rekonstrukcijama korijena aorte i prezervacijom bolesnikovog vlastitog aortnog zaliska kod bolesnika s aortnom insuficijencijom i aneurizmom korijena i uzlazne aorte. Do kraja 2024. godine učinjeno je preko 250 takvih zahvata.
Od 2015. godine koristi se i minimalno invazivni pristup kod operacija zalistaka, prvenstveno aortalnih, ali i kod ostalih procedura. Tijekom 2024. godine postotak ovog pristupa je bio više od 30 % od ukupnog broja istih operacija klasičnom medijanom sternotomijom.
U sklopu Zavoda, 2022. godine, osnovana je i Dnevna bolnica za kardiokirurgiju kroz koju se kardijalni bolesnici prate prije i nakon zahvata. To uključuje kardiološko praćenje uz modifikaciju medikamentozne terapije i ehokardiografsko praćenje nakon valvularnih zahvata.
Na Zavodu za kardijalnu i transplantacijsku kirurgiju redovito se unaprjeđuje tehnologija i oprema, uključujući i napredne metode liječenja do korištenja najnovijih i dokazano najboljih implantata za naše bolesnike (umjetni zalisci, graftovi, prsteni za rekonstrukciju itd).