1. CPB做為開心手術時短暫的體外循環，代替部分或全部的心肺功能。ECMO是長時間體外循環 支持部分的心肺功能。
2. CPB是開放系統， ECMO是密閉系統。
3. 氧合器不同：ECMO使用矽膜或微孔膜氧合器(silicon or microprorous membrane oxygenator)，CPB使用膜式或氣泡型氧合器。
4. 靜脈血儲血槽 (venous reservoir)：CPB具儲血槽，須使用大量的肝素維持較高的ACT (activated clotting time)。ECMO具肝素鍵結表面，可減少肝素使用。CPB和ECMO最大的不同就在於靜脈血儲血槽的有無，也影響了運作時所需的抗凝血程度。
原理
ECMO有靜脈-靜脈(veno-venous)和靜脈-動脈(veno-arterial) ECMO兩種。
VV-ECMO只取代肺臟氣體交換的功能，對心臟的循環沒有助益，因此只用在肺部疾病。VA-ECMO將靜脈血經氣體交換後回到病人動脈，因此可同時支持心肺功能，可用於心衰竭或肺衰竭的病人。
ECMO的功能，對肺臟而言
(1) 取代肺臟氣體交換功能
(2) 減少對呼吸器的要求，讓肺臟休息得以恢復，以往肺臟功能不佳時，為了維持氣體交換量 只好調高呼吸器的設定，但是高濃度的氧氣對肺部有自由基傷害 (free radial injury)，高吸氣壓對肺部也會產生氣壓傷害 (barotrauma)。因此急性呼吸窘迫症 (ARDS)的病人往往面對一個惡性循環，終至無力回天，ECMO的使用，除了直接供應氣體交換，也可減少對呼吸器設定的要求，讓肺臟有適當休息恢復的機會。
ECMO對心臟而言 可增加組織灌流改善循環，對衰竭的心臟減輕工作量，減少強心劑的用量，讓心臟也有適當休息恢復的機會。再者 ECMO引流部分靜脈血至體外，減少前負荷(preload)也減少了鬱血性心衰竭的症狀。面對急性心肺衰竭的病患，ECMO可以暫時支持病人生理需求等待心肺功能回復，如果不能回復也可以在穩定後轉為心室輔助器或接受心肺移植，故ECMO只能爭取時間而本身無法治癒疾病。
歷史
1953年5月1日 John Gibbon第一次成功的使用人工心肺機完成心臟修補手術，讓開心手術的發展向前邁進。1972年ECMO第一次成功的治療一位ARDS的成人，1975年ECMO第一次成功的使用在治療新生兒肺部疾病，但是早期大規模的研究結果都未能顯示ECMO對病人的明確療效，包括對於心臟手術後的支持效果也不理想，因此ECMO的光環逐漸暗淡。近年來隨著醫學對疾病生理的了解以及科技的進步，早期使用ECMO而效果不佳的原因已被慢慢解開。另外由ECMO引起的主要併發症-出血，也因為肝素鍵結表面的發明，可以減少抗凝劑肝素的使用，大幅減少流血傾向，使得ECMO的運用更趨成熟
裝備
ECMO的組成包括血液幫浦(人工心臟)、氧合器(人工肺臟)、氣體混合器、加熱器、各種監視器、各種動靜脈導管等。
1. 血液幫浦：分為離心式及滾輪式兩種，各有優缺點，滾輪式幫浦在管路上具有一個控制供電的安全裝置-血囊，靜脈血液持續引流進入血囊時，血液幫浦繼續轉動，一旦靜脈引流不足，血囊無法充血，電源自動停止供電，避免滾輪幫浦繼續轉動，靜脈管路形成巨大負壓造成損害。離心式幫浦的原理是利用血液在密閉圓錐容器內旋轉產生的離心力將血液打出，圓錐容器圓心部分為負壓可將血液吸入。兩者相比，滾輪式幫浦較適合長期使用，小兒使用時可作較小流量的調節。但是如果管線阻塞扭曲，管道內壓力會急遽增加甚至崩裂，照顧上須相當注意。離心式幫浦安全性較高，氣體在幫浦內時，會集中在中心處不易造成氣體栓塞。再者離心式幫浦之血流量是轉速-阻力依賴型，若管路阻塞壓力升高時，血流量會減少但管線不至崩脫。使用方便性上，離心式幫浦靠負壓吸引靜脈血，但滾輪式幫浦全憑重力把血液引流至裝置中，因此常需將病床升高 一公尺 以上。
2. 氧合器：有微孔膜氧合器 (microporous membrane oxygenator)和矽膜氧合器(silicone)兩種。微孔膜氧合器氣體交換效率較高，安裝較快。新型微孔膜氧合器具有肝素鍵結表面可減少血栓形成，臨床使用上較為方便。矽膜氧合器的膜較厚，沒有血漿滲漏的問題，可使用較久。但無肝素鍵結表面之處理，因此需使用較多抗凝血劑，出血問題較多。
3. 加熱器：大量血液引流出體外時會有相當多的熱量散失，因此管路上需有加溫系統。除小兒氧合器外，較大的氧合器皆內含加熱器，使用上更為方便。
4. 各種監視器：包括: 光譜計：可連續監測血氧飽和度；血流監測器：利用電位差或超音波的都卜勒效應直接測量血流速度；活化凝血時間 (activated clotting time, ACT)；壓力偵測：幫浦前壓力勿超過-30mmHg，負壓過高易造成溶血，氧合器前壓力不超過300mmHg，壓力過高表示氧合器內血栓形成。
5. 各種動靜脈導管：ECMO的血流量主要決定因素是靜脈導管的大小，所以靜脈導管可儘量選擇較大的管路。動脈導管則不可太大，若完全阻塞血管導致末端動脈壓力小於50mmHg，則需要加裝遠端灌流導管以供應末端肢體血流。
使用對象
任何需要暫時性心肺支持的病人，皆為ECMO可能的使用對象，包括心衰竭(心臟手術後心因性休克、急性心肌炎、急性心肌梗塞、急性肺栓塞、各種心肌病變)，肺衰竭(急性呼吸窘迫症、新生兒肺部疾病，氣道阻塞等等)，其他情形如肺臟移植、神經外科手術、無心跳器官捐贈者之維持等
禁忌
1. 頭頸部外傷併顱內出血72小時內
2. 缺氧至腦部嚴重受損
3. 末期惡性腫瘤
4. ARDS併慢性阻塞性肺疾病者
5. 後天免疫不良症候群
6. 多重器官衰竭，死亡無法避免者
使用方式
- 填充(ECMO priming)：一般使用生理食鹽水加入肝素，除非病人體重小於10公斤才需使用血液填充。
- 插入導管：體重大於20公斤者，通常使用股動脈、股靜脈建立ECMO。體重小於10公斤者，需選擇頸動靜脈放置導管，放置時最好切開傷口找出血管直接選擇適當尺寸的導管。
- ECMO使用期間，通常需以肝素連續靜脈注射以防止血栓形成，照顧時約每8小時測量ACT，並調整肝素注射速度，維持ACT在180-220秒之間，氧合器移除二氧化碳能力甚佳，需注意病人血液二氧化碳分壓。
- ECMO更換：出現機械性溶血、氧合器嚴重血漿滲漏、氧合器功能變差、系統內血栓形成時，必須更換ECMO。以往經驗中知道離心式幫浦軸心處形成的血栓是造成溶血的最重要理由，故只更換氧合器並不能解決問題，建議直接更換整套ECMO系統。
- ECMO脫離：逐漸減少強心劑使用，減少ECMO血流速，觀察血氧濃度是否有變化，心臟超音波檢查左心室射出率>40%。
併發症及處理
- 出血：在肝素使用下，任何地方皆可能出血，包括手術區域的出血、心包填塞、導管穿刺處出血等。處理原則：血小板維持>50000/mm3，ACT設定目標也可依臨床出血的危險而調整。
- 感染：嚴格的無菌操作，盡早恢復經口進食，減少靜脈點滴及藥物注射。
- 溶血：靜脈引流不良或離心式幫浦軸心處產生血栓，是引起溶血最常見的兩個原因，滾輪式幫浦較少此問題。
- 末端肢體缺血：血栓及導管阻塞血流皆有可能造成肢體缺血的問題。若放置導管後末端動脈壓小於50mmHg，則應放置末端灌流導管供應肢體血流。
- 心肌震暈(myocardial stunning)：原因不明，臨床上可見脈搏壓力變窄甚至消失。可能原因：(1) 缺血再灌流傷害，(2) 動脈導管位置不對，增加心臟後負荷，此時需調整位置，(3) 冠狀動脈缺氧。
- 神經系統：出血、癲癇、甚至腦死。
- 呼吸系統：氣胸、血胸、心包填塞。
- 腎臟衰竭：病人休克過久或是ECMO的血流仍不足以提供組織適當灌流，
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怡潔~育兒 (5)
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