Raymond Charles Vilain fut professeur de chirurgie plastique et chef du service de chirurgie à l'hôpital Boucicaut de Paris à partir de 1968. Il dirigea le service de chirurgie orthopédique de l'hôpital jusqu'en 1985. Mais il était avant tout chirurgien plasticien et son nom restera à jamais associé aux premières tentatives de re-greffes de membres. Il s'est délibérément limité aux doigts et aux mains. Il n’y a eu aucun problème éthique ou immunologique car il s’agissait d’autogreffes. Si possible, lui et son équipe transportaient le doigt coupé ou déchiré dans un mouchoir sur de la glace jusqu'à la salle d'opération, où ils essayaient ensuite de recoudre les vaisseaux sanguins et les nerfs sectionnés sans négliger la restauration des structures osseuses et cutanées. Pour pouvoir réaliser ces opérations, il fallait un microscope opératoire, qui n'était pas encore disponible au service d'orthopédie de l'hôpital Boucicaut à l'époque ; le seul du genre se trouvait au service ORL, ce qui nécessitait toujours quelques ajustements[3]. Grâce à ses étudiants formés à l’étranger, il a pu introduire la microchirurgie dans son département.
En 1972, il fonde l'organisation SOS Mains. Son idée de base était que les blessures graves aux mains devaient être soignées en urgence par un spécialiste. Il a inventé son dicton favori : « Jeux de mains, jeux de Vilain ». Il existe aujourd'hui 45 centres de chirurgie de la main ouverts 24h/24 rien qu'en France et le concept SOS Mains a été adopté en Belgique, en Italie, au Luxembourg, en Suisse et en Espagne[4].
Spécialiste du traitement antimicrobien des plaies, il se passionne également pour les malformations féminines causées par la suralimentation et invente la lipectomie, très en avance sur son temps[5].