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1994年返國，回到急診室工作，同時進入台灣大學醫學研究所博士班。
經台大醫院外科主任朱樹勳指派，柯文哲建立起台大器官移植小組，並以心臟移植為目標。為增加移植成功率，柯文哲率先從美國引進葉克膜技術。其所負責的創傷急救團隊，將病患存活率從19%提高到51%，並曾於2008年1月30日創下讓病患連續使用葉克膜117天再移除，成功復原的世界紀錄。1999年11月起，任台大醫院器官移植管理委員會委員兼執行秘書，併兼任器捐勸募小組負責醫師職務，柯文哲參考美國標準醫療程序及台灣醫療技術，在台大醫院建立了「標準器官移植程序」，以維持器官移植手術的水準，增加病人存活率。後經衛生署推廣至全國。2000年後，至中國大陸參加多次醫學會議，將葉克膜技術傳入中國大陸。
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柯文哲建立起台大器官移植小組。1999年11月起，任台大醫院器官移植管理委員會委員兼執行秘書，兼任器捐勸募小組負責醫師職務---你的功勞很大，但不能一出事，就與你無關。好壞的名聲你都要承受。

為增加移植成功率，柯文哲率先從美國引進葉克膜技術---不要再說ECMO與器官移植無關，那會漠視KP的貢獻。

柯文哲參考美國標準醫療程式及台灣醫療技術，在台大醫院建立了「標準器官移植程序」，以維持器官移植手術的水準，增加病人存活率---既然有SOP，還出事，那就是人出了問題，你KP是負責人，不怪你怪誰？