在美国心脏外科史上，非洲裔美国人维维恩·托马斯（Vivien Theodore Thomas）占有独特的地位：没有受过大学教育的托马斯面对种族主义及贫困的家境，靠着好学不倦、勇气、毅力，与知名外科医生布莱洛克以及小儿心脏病学创始人陶西格一起，成功施行了世界上第一例心脏外科手术，自此，心脏手术的魔咒被打破，心脏也不再是外科领域的禁区，托马斯成为最著名的心脏外科先驱，为挽救千千万万心脏病人的生命做出了巨大贡献，谱写了外科医学的新篇章。
托马斯1910年8月29日生于路易斯安那州新伊比利亚的一个黑人家庭，祖父是黑奴。他在田纳西州的纳什维尔读完高中，原本准备上大学读医科，成为一名医生，但1929年发生的大萧条导致大量银行倒闭，他存在银行准备上大学的钱也因此不见了，这不得不令他推迟了上大学的计划，最终没有完成自己读大学的心愿。
1930年2月托马斯在范德堡大学找到一份工作，为年轻的外科医生阿尔弗雷德·布莱洛克（Alfred Blalock）做实验室助手，托马斯好学上进，深得布莱洛克的器重。在范德堡大学期间，托马斯与布莱洛克合作对出血性和创伤性休克展开了研究。他们发现休克是由于失血导致而非当时流行的理论由病菌引起，因而提出使用血浆治疗休克。休克领域这一具有里程碑意义的研究，彻底改变了人们对创伤性休克的认知，在第二次世界大战期间拯救了无数的生命。布莱洛克也因此获得广泛的声誉，但托马斯则因为是黑人的关系，没有得到应得的喝彩。
1941年约翰斯·霍普金斯大学邀请布莱洛克担任附属医院的外科主任及医学院外科系主任，布莱洛克以学校必须同时聘请托马斯作为他的助手为条件，带着托马斯前往巴尔的摩上任。当托马斯前往约翰斯·霍普金斯医院上班时，才发现只有他一个黑人是穿着白大褂上班的，其他黑人都做着门卫一类的工作，他穿着白大褂在医院内行走总是引起许多人的注目及惊讶，迫使他不得不脱掉白大褂、穿平时的衣服上班。
托马斯在约翰斯·霍普金斯的时候，一直在实验室利用动物做各种手术试验，开发出心脏手术的技术，当时心脏被认为是不可以动手术的，也没有人敢第一个“吃螃蟹”。1943年小儿科医生海伦·陶西格（Helen B. Taussig）来到约翰斯·霍普金斯，陶西格向布莱洛克介绍了当时在治疗蓝婴症（blue baby）上遇到的难题。蓝婴症又称发绀婴儿、青紫婴儿，是指婴儿因先天性心脏缺损导致血液中含氧量偏低造成发紫现象、患儿身体常呈蓝紫色。
面对蓝婴症难题，托马斯与布莱洛克、陶西格共同发明了一种手术，能有效改善患者的供氧状况：托马斯在200多条狗的身上经过多次手术试验，确信手术可以在人的身上获得成功，同时改良了手术工具，使得这些工具可以用于心脏手术；布莱洛克则不顾巨大风险及同事的竭力反对，决定实施世界上第一例人体心脏手术。1944年11月29日，由布莱洛克主刀、陶西格在场协助，对15个月大的患儿艾琳·萨克森（Eileen Saxon）实施手术，这就是著名的“布莱洛克－陶西格分流术”（简称B-T分流术，Blalock–Taussig shunt）。这一手术在医学史上有着重要的影响。在此之前，在心脏手术一直被认为是“外科禁区”，这一手术的成功也因此成为了现代心脏外科学的开端。
由于托马斯不是医生，虽然他对如何做手术最了解，但却不允许进入手术室。当时外科手术室大多是玻璃墙的，手术进行期间其他医生可以在外现场观摩，布莱洛克所做手术的手术间也是如此，在手术正式开始之前，布莱洛克不顾规定，破例坚持要让托马斯前来在他身边协助，引起在场医护人员的一阵骚动，结果在托马斯的帮助下，手术获得成功。
此后布莱洛克又做了两例相同的手术，并将手术经过写成论文在著名的《美国医学会杂志》（The Journal of the American Medical Association）上发表，震惊医学界，媒体争相报道，为布莱洛克与陶西格带来巨大声誉，但文章及报道均没有提及托马斯的贡献，因此该手术被称为“布莱洛克－陶西格分流术”。后来随着种族歧视的逐渐消除以及托马斯在心脏手术方面的重大贡献逐渐为人们所知，于是有人将“布莱洛克－陶西格分流术”称为“布莱洛克－陶西格－托马斯分流术”，甚至有人称为“托马斯－布莱洛克－陶西格分流术”。
1946年，托马斯又研发出另一种复杂的心脏手术，即“气囊房间隔造口术”（Atrial septostomy），用于改善血液供氧量。在一次手术中，布莱洛克对托马斯的工作赞不绝口，说了一句著名的话：“维维恩，这看起来像是上帝的杰作”（Vivien, this looks like something the Lord made）。2004年，时代华纳公司所属的电视有线公司HBO拍摄了一部描写布莱洛克与托马斯生平的电影，取名就是《上帝的杰作》（Something the Lord Made，或译为《神迹》、《天赐良医》）。这部电影上映后广受好评，获得多个奖项，美国电影学会（American Film Institute）将其评为2004年度最佳TV电影（Best Television Movie of the Year for 2004）。
1964年布莱洛克从约翰斯·霍普金斯大学退休，托马斯则一直担任医学外科研究实验室主任，许多外科医学生从他那里得到外科手术的训练指导，这些学生后来成为全美各地医院的外科主任及骨干，1968年他们委托画家Bob Gee为托马斯画了一幅油画，挂在约翰斯·霍普金斯医院的一栋大楼内，边上就是布莱洛克的画像。
1976年约翰斯·霍普金斯大学为了表彰托马斯的杰出贡献，授予他荣誉博士学位，没有上过大学的托马斯在医院里终于可以被人称为“医生”了（doctor）。1979年托马斯在约翰斯·霍普金斯工作了38年后退休，1985年1月26日去世。