体外膜肺氧合（Extracorporeal Membrane Oxygenation，ECMO）主要用于对重症心肺功能衰竭患者提供持续的体外呼吸与循环，以维持患者生命。

体外膜肺氧合（ECMO）的核心部分是膜肺（人工肺）和血泵（人工心脏），可以对重症心肺功能衰竭患者进行长时间心肺支持，为危重症的抢救赢得宝贵的时间。

1953年Gibbon发明了人工心肺机，将体外循环技术首次用于临床心脏手术并获得成功，使人工心肺机系统作长时间心肺辅助有了可能。

1960～1970年膜式氧合器出现，1965～1975年抗凝控制技术完善，延长了心肺转流技术在临床中的持续使用时间。膜式氧合器以半透膜将患者血液和含氧气体分开，保护了红细胞、血小板，有利于ECMO较长时间安全运行。

1971年Hill医生首次用ECMO救治1例24岁的男性患者。该患者因多发性创伤导致呼吸衰竭进行性加重，经过75小时ECMO救治，最终脱离危险。很多医院相继也开展了ECMO技术的临床应用，但由于成功率较低而告一段落。

1975年Bartlett医生首次成功地用ECMO救治1例患持续性胎儿循环的新生儿。

1993年Zwushenberrger等对5000例ECMO治疗的呼吸衰竭患儿调查表明，其生存率为82%，而常规治疗死亡率为80%。

随着医疗技术、材料技术、机械技术的不断发展，ECMO的支持时间不断延长，广泛应用于临床危重急救。

2022年，由清华大学机械工程系与精准医学研究院、北京清华长庚医院联合研发的体外膜肺氧合器，成功小批量试制样机，并顺利完成动物预实验。

ECMO主要包括血管内插管、连接管、动力泵（人工心脏）、氧合器（人工肺）、供氧管、监测系统等部分。

动力泵（人工心脏），提供动力驱动血液在管道中流动。临床上主要有两种类型的动力泵：滚压泵、离心泵。滚压泵不易移动，管理困难。急救首选离心泵，优势是安装移动方便，易于管理，血液破坏小。

氧合器（人工肺），将输入的血液进行氧合，输出氧合后的动脉血。氧合器分为硅胶膜型与中空纤维型两种。硅胶膜型的生物相容性好，血浆渗漏少，血液成分破坏小，适合长时间使用。中空纤维型膜肺易排气，2-3日可见血浆渗漏，血液成分破坏相对大。

ECMO运转时，血液从静脉引出，通过膜肺氧合，排出二氧化碳，氧合血可回输静脉（V-V转流），也可回输动脉（V-A转流）。

V-V转流：

主要用于体外呼吸支持，将静脉血在流经肺之前已部分气体交换，弥补肺功能的不足。V-V转流经静脉将静脉血引出经氧合器氧合并排除二氧化碳后泵入另一静脉。通常选择股静脉引出，颈内静脉泵入，也可根据患者情况选择双侧股静脉。V-V转流适合单纯肺功能受损，无心脏停跳危险的病例。V-V转流只部分代替肺功能，因为只有一部分血液被提前氧合，并且管道存在重复循环现象。重复循环现象是指部分血液经过ECMO管路泵入静脉后又被吸入ECMO管路，重复氧合。

V-A转流：

既可用于体外呼吸支持，又可用于心脏支持，血泵可以代替心脏的泵血功能，维持血液循环。V-A转流从静脉引出静脉血，经氧合器氧合并排除二氧化碳后，泵入动脉。V-A转流是一种同时支持心肺功能的连接方式，适合心功能衰竭、肺功能严重衰竭并有心脏停跳可能的病例。V-A转流的体外循环管路与心肺并联，运转过程会增加心脏后负荷，并减少了流经肺的血液量，长时间运行可出现肺水肿甚至粉红泡沫痰。另外，心脏完全停跳时，V-A模式下心脏血液滞留，容易产生血栓，而导致不可逆损害。

ECMO方式应参照病因、病情，灵活选择。一般而言，V-V转流为肺替代方式，V-A转流为心肺联合替代方式。

体外膜肺氧合主要适用于以下方面：

· 心跳骤停的患者

· 急性严重心功能衰竭患者

· 急性严重呼吸功能衰竭患者

· 其他严重威胁呼吸循环功能的疾病

· 器官移植支持，等待供体