Od 3. ročníku lékařské fakulty pracoval jako volontér, demonstrátor a nakonec jako pomocná vědecká síla na Ortopedické klinice u profesora Bedřicha Frejky. Absolvoval několik zahraničních stáží, v roce 1965 tříměsíční stáž v Moskvě SSSR u profesora Kazmina, v roce 1974 pětiměsíční studijní pobyt v USA u dr. Dawsona v Los Angeles, u profesorů Moea, Wintera, Bradforda a Lonsteina v Minneapolis a u profesora Halla v Bostonu, měsíční pobyty u dr. Zielkeho v NSR, profesora Nachemsona v Göteborgu (Švédsko) a profesora Kanedy v Japonsku.
Ortopedická klinika v Brně-Bohunicích se pod jeho vedením zaměřila na léčení deformit páteře, které u nás bylo oproti západnímu světu značně zaostalé, ale brzy svou činnost rozšířila i na další oblasti (disciplíny) spondylochirurgie, tj. úrazy, tumory, záněty a degenerativní onemocnění a v krátké době se stala významným léčebným centrem pro pacienty z celé republiky. Profesor Vlach rozpracoval a zavedl do praxe systém screeningu a léčení skolióz, zavedl mnoho nových operačních postupů a metod. Publikoval přes 200 odborných prací většinou jako první autor a má dvě publikace knižní.

článek v odborném periodiku

"Profesor MUDr. Otto Vlach, DrSc., 80 let"

Ostatní literatura

"Jak jsem přežil. Život českého lékaře"