Dogliotti fu tra i pionieri della cardiochirurgia in Italia, fondando un Centro di chirurgia cardiaca a Torino intitolato ad Alfred Blalock e contribuendo a perfezionare l'applicazione del cuore-polmone artificiale per la circolazione extracorporea (fu fra i primi al mondo ad utilizzare questa tecnica), dell'ipotermia controllata e di tecniche cardiochirurgiche originali.