体外循环由两部分组成，第一部分是体外循环设备，最重要的是体外循环机，它通常由5-6个泵头组成，动脉泵相当于人工心脏。此外，还有右心吸引泵、左心引流泵、心肌保护液灌注泵等。除了体外循环机，还有其他一些设备，包括变温水箱、静脉血氧饱和度监测仪等。体外循环设备都是重复使用的，目前临床上使用的体外循环设备都是进口的，与心脏外科的高精尖相匹配。体外循环的第二部分是不可重复使用的物品，即体外循环耗材，最重要的是膜肺，也就是人工肺。其他的必选耗材有体外循环管路、插管。另外，根据手术的需要，也可以选用一些血液浓缩器、静脉血氧饱和度监测仪探头等。体外循环的耗材大部分是进口的，一部分耗材已经国产化，但在产品质量上还有待提高。体外循环的设备和体外循环的耗材都是非常专业的，在操作上必须由经过严格训练的人员持证上岗操作，因为机器的操作以及耗材的选用直接关系到患者的安危。

ECMO是一个临时的人工心、肺，起到生命支持的作用。对于医学上能够治疗的患者，当出现严重的心肺功能不全时，如果装上ECMO进行生命支持，可以有时间去处理原发病，包括诊断和治疗。而对于一些不可逆的心肺功能疾病，如果具有进行器官移植的指征，也可以先用ECMO救命，再后期等待供体器官进行移植。去年9月，南方医科大学深圳医院收治了一位重症肺炎的小男生，胸片显示两肺全白，经皮氧饱和度也只有75%。在呼吸机的支持下，全身状况没有很大改变，但在ECMO的辅助下，通过7天的治疗，患者的呼吸功能恢复，顺利撤离了ECMO机，后在痰培养中发现卡氏肺孢子虫，并给予相应药物进行治疗。

体外循环的时间主要取决于心脏外科操作的时间。一般来讲，一台心脏手术体外循环的时间都会在3小时内完成，但是对于一些特别复杂、术前心功能特别差或者手术过程不顺利的手术，体外循环的时间也会被相应延长。 决定体外循环时间的另一个因素是膜肺的使用时间，目前市面上膜肺的使用时间都是保证6个小时，是几乎所有体外循环手术时间的两倍。 但是膜肺可能会发生故障，一旦膜肺的功能出现问题，那么不管体外循环的时间有多长，都需暂停进行更换。体外循环没有最长时间，如果在心脏手术的过程中，不能够撤离体外循环，通常会转为ECMO，然后带着ECMO机器回到ICU。 ECMO是特殊方式的体外循环，ECMO的时间是体外循环时间的延续。医生本人经历过体外循环最长的时间是630分钟，即10.5小时，由于患者无法撤离体外循环，最终转为ECMO，带着机器回到ICU。

随着生物医学工程的发展及人们对体外循环的认识，体外循环的并发症已经大幅度减少，但还是不能完全避免。体外循环的并发症主要有以下几个方面：第一个并发症是出血，体外循环手术在全身抗凝的情况下进行，手术的操作切口较多，对血液系统的影响很大。术后患者出现出血的并发症，首先要排除外科止血不彻底引起的出血，同时要监测抗凝的一些指标，判断对抗凝的药物、肝素的中和是否足够，是否需要补充。另外，由于体外循环整个过程对凝血因子、血小板的破坏和消耗，使得血液的凝血系统有一定的变化，需要补充血小板及凝血因子。体外循环的第二个并发症是神经系统的并发症，神经系统的并发症比较常见，也可能会比较严重，主要是由于体外循环过程中可能会出现的一些微小的气栓，还有动脉斑块的脱落以及可能是意外造成的气体栓塞，轻则造成清醒的延迟或记忆力的部分丧失，重则可能导致昏迷。因此，在整个体外循环手术中需注意做好脑保护，尽量避免意外的发生。

ECMO的转运是否安全，要根据具体情况而言。首先要求开展ECMO的单位有相应的设备，特别是转运的设备，其次参加转运的人员必须经过严格的专业培训。此外，还需要有相当良好的管理流程。ECMO本身是一种生命支持，关键是保证ECMO系统在转运的过程中能够正常的运行。南方医科大学深圳医院做过陆地的救护车转运，也做过一例直升机转运，总结的经验是平时需加强训练，要把握好流程和操作的每一个细小环节，如气体的连接和电源的连接等，都应落实到位，操作人员要分工合理，各司其职，保证ECMO工作转移的顺利进行。总体而言，对于训练有素的团队，ECMO的转运工作相对更加安全。

体外循环事故的发生率较低。2014年体外循环事故的发生率只有2.6‰，而在大约25%的住院患者中，都会经历过一些意外引起的伤害。 医疗本身是一种缺陷行为，利用再好的仪器设备，具有再丰富的经验，再完美的治疗策略，都不可避免发生意外。 体外循环更是医疗意外发生的重灾区，因为它是对生命损伤最大的一种治疗措施。减少体外循环意外及损伤，对于灌注师的要求是非常重要的，必须持证上岗，每一台体外循环手术必须有两名灌注师参与。 体外循环的风险只是心脏外科风险的一部分，心脏外科还有麻醉风险、外科操作风险、术后复苏、康复风险等等。 心脏外科有先天性心脏病、冠心病、风湿性心脏病、大血管病变之分，每一个优秀的心脏外科医生只擅长其中的某一部分。 目前在大型医院以及部分专科心血管病医院，心脏手术的死亡率已经低于2%，接近1%。选择心脏手术量大，专科的外科医生去进行心脏手术，可以进一步提高手术的成功率，降低风险。

ECMO的建立是一场抢救手术，更是一场战斗。由于面对的是非常危重的患者，ECMO从其产生就注定是一个团队的合作。ECMO建立所需要的时间取决于团队的综合应变能力、患者的状况、实施的地点以及医院和政府的投入等。美国密西根大学是世界上最大的ECMO中心之一，医院ECMO机上的耗材都是装好随时可以利用的，在手术室和导管室建立ECMO，10分钟即可转动，在ICU、急诊科等15-20分钟，也可建立ECMO转流。遇到置管困难，需要外科切开置管的情况，半小时内也可以完成。我国建立ECMO所需要的时间，主要取决于团队各成员的熟练程度。比如外科医生，经皮或者切开置管的速度，体外循环灌注师建立系统、安装排气、预冲调试等所需要的时间，操作越多的团队越熟练，建立ECMO的时间越短。南方医科大学深圳医院是深圳市参加ECMO例数最多的一家医院，在ICU建立ECMO所需要的时间在22分钟，在外院从到达抢救地点到建立起ECMO30分钟也可完成。目前救治的患者以重症肺炎呼吸支持以及爆发性心肌炎循环支持为主，总的成活率在65%。根据ELSO组织的数据，循环支持的平均时间在5-7天，呼吸支持的时间在两周，最长的ECMO时间为6745个小时，即281天，是2013年进行的一例成人呼吸支持。

ECMO是一种特殊方式的体外循环，源于体外循环，并在体外循环的基础上进行了发展和延伸，以提供暂时的心肺支持。ECMO与体外循环的不同，主要有下面几个方面，第一、实施的地点不同，体外循环通常在手术室实施，为心脏外科以及胸科肝脏移植等提供支持，而ECMO实施的地点主要是在ICU、急诊科。第二、ECMO是一个密闭的系统，不存在静脉出血史，而体外循环是一个开放的系统，存在静脉出血史，并且有很多的管道吸引与之相连。第三、抗凝要求不同，体外循环是全身肝素化抗凝，抗凝要求较高，而ECMO多是部分抗凝，肝素的用量很低。第四、体外循环用到低温，通常会把患者的体温降至浅到中度低温进行手术，而ECMO维持患者的温度在常温。第五、ECMO不需要血液稀释，患者的血液与平常一样浓，压积也较高，而在体外循环过程中，会采用血液稀释，以减少阻力和血液的破坏。第六、插管部位不同，体外循环手术中，多置入的插管是升主动脉和右心插管，ECMO的过程中取决于不同的模式，主要运用外周的一些插管，例如股动静脉插管、颈内静脉插管、颈总动脉插管等。

大多数的心脏手术都是在心脏停止跳动的情况下完成的。让心脏停止跳动的方法主要是灌注心肌保护液，通过心肌保护液的低温和高钾，让心脏跳动停止。心肌保护液的灌注是通过体外循环机上一个可以监测压力和量的特殊装置，然后通过升主动脉根部的一个心肌保护液灌注针灌注到心脏内。一般首次灌注心肌保护液的量为每公斤体重20-30ml，第一次灌注后25-30分钟，需重复灌注心肌保护液，目的是让心脏处于一个低温和停跳的状态，减少心脏的代谢和做功，以达到保护心肌的作用。心脏停跳的时间是由心脏外科的操作来决定的，正确地灌注心肌保护液，基本上能够得到需要的营养成分。让停跳的心脏恢复跳动，最主要的是打开升主动脉的阻断钳，让心脏的血流供应得以恢复，同时也要进行血流的复温，让心脏的温度得以恢复，从而使心脏恢复跳动。如果在升主动脉阻断钳打开以后，心脏不能自动复跳或者是出现室颤的情况，可以用电击除颤或者药物除颤的方法让它恢复跳动。对于不跳也不颤的心脏，则可以用临时起搏器带动它跳动。

ECMO音译为叶克膜，在中国台湾省开展得最早，也做得最多最好。台北市市长柯文哲教授，也曾经是台大医院外科ICU主任。 他在2013年的TED台北演讲生死的智慧中这样讲述ECMO：叶克膜其实很简单，就是静脉血引流出来经过一个人工肺，即膜肺，再经过一个人工心脏，就是我们的泵，然后输回体内的过程，临时取代心、肺的功能。 在他的演讲中提到一位爆发性心肌炎的姑娘，在ECMO支持9天以后，做了心、肾移植，康复出院。 还有一位男生由于心脏疾病进行手术，但是手术失败，无法修复，医生将他的心脏摘除后，这位男生在ECMO的支持下，经历了16天，进行心脏移植后康复出院。因此ECMO又被人们称为救命神器。 什么是ECMO，ECMO是extracorporeal membrane oxygenation的缩写，也称之为extracorporeal life support体外生命支持，是采用机械泵代替心脏功能、人工肺代替肺功能进行的一项生命支持，能够为原发病的治疗赢得时间，从而提高抢救的成活率。 ECMO的水平在一定程度上代表着一个地区、一个国家的医疗水平。1972年在美国加州，Doctor Gibbon首次成功地将ECMO技术运用于抢救一位外伤后ARDS的患者，开创了ECMO在急救重症方面治疗的新篇章。 我国在2001年开始ECMO工作，深圳市始于2008年，2017年深圳市ECMO工作得到了突飞猛进的发展，全市全年共开展ECMO39例，高于历年ECMO总数之和，南方医大深圳医院在2017年参加ECMO13例，在数量和成功率上都领先于全市。