การผ่าตัดเข้าช่องกลางหน้าอก เป็นกระบวนการศัลยกรรมที่ทำให้แพทย์สามารถตรวจดูอวัยวะบริเวณช่องอก ได้แก่ หัวใจและหลอดเลือดหัวใจ ต่อมน้ำเหลือง หลอดลม หลอดอาหารและต่อมไทมัส หรือเนื้องอกบริเวณตรงกลาง จะกระทำก็ต่อเมื่อไม่สามารถได้ชิ้นเนื้อที่เพียงพอในการวินิจฉัยโรคหลังจากทำการใช้เข็มเจาะดูดเซลล์หรือการตัดชิ้นเนื้อไปตรวจ