그는 흉강내시경 기흉수술, 폐암 온열치료, 오목가슴 누스(Nuss)수술, 폐기종 환자에서 기관지내시경을 이용한 폐용적 감축수술 등 다수의 ‘최초’ 성과들을 이룩해 온 명의로 폐 이식과 폐암 분야에서 독보적 존재로 인정받고 있다.
이교수는 1992년 흉강내시경을 이용해 국내 최초로 폐 부분절제에 성공한 이래 1999년 혈액형이 다른 환자에게 왼쪽 폐이식 수술 성공, 2000년 국내 최초 양쪽 폐이식 동시 수술 성공, 2002년 국내 최초 심장-폐 동시 이식 수술 성공, 2004년 혈액형이 다른 폐기종 환자 양측 폐이식 성공 및 국내 최초 심장-폐 동시 이식 수술 성공, 2006년 국내 최초 고령 폐섬유증환자 양측 폐이식 수술 성공 등 지금까지 누구도 시도하지 못했던 어려운 수술들을 성공적으로 이뤄왔다. 또한, 2008년부터 국내 최초로 전이된 폐암환자에서 항암약물치료 및 온열치료를 적용하여 좋은 결과를 보이고 있다.
분당차병원은 개소를 앞둔 첨단연구암센터가 폐암 명의인 이두연 교수를 필두로 그간 이교수가 축적해온 폐암치료 및 연구역량을 극대화 하여 폐암치료의 새로운 모델을 제시할 것으로 기대하고 있다.
분당차병원 첨단연구암센터는 분당차병원 내 지상 5층 규모의 독립건물을 갖추고 암환자를 위한 전용공간으로 운영되며, ▲통합진료시스템, 외래중심의 항암치료실 운영으로 암 환자의 삶의 질 제고 ▲ 온열치료, 줄기세포 및 면역세포치료 등 최첨단 암치료와 판교종합연구원, 차암예방연구소 등과 연계한기초연구 ▲재발 및 전이암 치료 전문화 및 암환자 삶의 질 개선을 위한 특수클리닉 운영으로 암의 예방부터 추적관리까지 제공하는 신개념 첨단연구암센터로 자리매김한다는 방침이다.