체외막산소공급은 심장이나 폐의 기능이 저하되어 기존의 방법으로는 생명 유지가 어려울 경우, 일시적으로 심장 및 폐의 기능을 도와주는 장치를 말합니다. 기기를 인체와  연결할 때 대퇴나 목의 혈관을 이용하므로 이들 혈관이 손상될 위험이 있으며, 체외막산소공급기를 작동하는 동안에는 혈액이 굳지 않도록 항응고제를 사용하므로 여러 장기의 출혈을 유발할 수 있습니다.

체외막산소공급기는 수일에서 2주까지 환자의 몸에 적용 가능하며, 기기의 구성은 3가지 부분으로 구성됩니다. 폐를 대신하여 혈액에 산소를 넣는 과정을 하는 산화기(Membrane oxygenator), 산소화된 혈액을 심장으로 돌려보내는 장치인 펌프(Pump), 산소와 이산화탄소를 조절하는 회로로, 총 3개의 부분으로 구성됩니다. 

체외막산소공급기를 적용하는 경우 합병증의 관리 및 대처가 중요합니다. 혈관을 대체하는 굵은 카테터를 체내로 삽입하므로 감염에 취약하며, 자연적인 응고가 일어나지 않도록 항응고요법을 시행하므로 출혈의 위험성이 증가합니다. 그러므로 체외막산소공급은 환자에게 발생할 수 있는 효과와 부작용에 대해 충분히 검토한 후 시행합니다.

체외막산소공급기는 심장 기능의 저하로 인해 심장 기능이 회복될 때까지 심장 기능을 보조하고, 심장 이식을 기다리는 동안 이식 전단계에 사용되며, 급성호흡부전으로 인해 인공호흡기만으로는 적절한 산소공급이 어려울 경우에 시행합니다. 
일반적으로 체외막산소공급을 계획하는 환자는 심장이나 폐의 상태가 매우 나쁜 경우가 많으므로 이를 시행하지 않는다면 환자는 생존이 어려워 사망에 이를 수 있습니다.

시술 전 전신 상태를 면밀하고 지속적으로 모니터링 할 수 있는 측정 장치들(산소포화도, 심전도, 혈압 및 맥박 등)을 부착하여 감시합니다.

정맥-동맥간 체외막산소공급(Venoarterial ECMO)
혈액을 밖으로 내보내는 카테터를 정맥에 위치시키고 배액된 혈액이 산화기를 통과하면, 산소가 많아진 혈액이 카테터를 거쳐 동맥으로 혈액이 공급되도록 합니다. 따라서 심장과 폐를 동시에 보조하는 기능을 합니다.

정맥-정맥간 체외막산소공급(Venovenous ECMO)
혈액을 밖으로 내보내는 카테터를 정맥에 위치시키고 배액된 혈액이 산화기를 통과하면, 산소가 많아진 혈액은 카테터를 거쳐 다시 정맥으로 들어갑니다. 따라서 폐 기능을 보조하는 효과가 있습니다.

예상 소요 시간은 30분 정도로 추정되나, 시술 진행 상황에 따라 변경될 수 있습니다.

시술 과정에서 환자의 상태에 따라 부득이하게 시술 방법이 변경되거나 검사 범위가 추가될 수 있습니다.

심부전 및 호흡부전 환자가 자신의 심폐기능이 없이 장시간동안 체외 순환이 가능합니다.

동맥 및 정맥의 기형이나 변형(동맥경화증, 폐색 등)이 있는 경우, 비만하여 삽관이 어려운 경우, 심폐소생술 상황에서 삽관이 어려운 경우 등에서는 체외막산소공급 시술이 어려울 수 있습니다.

정맥-동맥간 체외막산소공급기의 경우, 산화기를 거친 혈액이 직접 동맥에 공급되므로 전신으로 혈전색전증이 발생할 위험이 있습니다.

삽관 부위 이하의 동맥으로 혈액 공급이 원활하지 않아 하지에 허혈 및 괴사가 발생할 수 있으며, 가성 동맥류, 동정맥루, 동정맥 폐색 등이 발생할 수 있습니다.

체외막산소공급기를 운용하기 위해서는 혈액이 굳지 않도록 하는 항응고제인 '헤파린'이라는 약물을 사용합니다. 온 몸에서 흐르는 혈액이 굳지 않게 되므로 출혈성 경향이 증가하여 뇌출혈, 복강 내 출혈 등의 출혈성 합병증이 발생할 수 있습니다.

체외막산소공급기의 작동에도 불구하고 심장의 기능이 심하게 저하된 경우에는 폐부종, 폐출혈 등의 합병증이 발생할 수 있으며, 이러한 경우 심방중격을 절개하거나 수술을 통해 좌심실의 혈액을 배액하는 카테터를 삽입할 수 있습니다.

지속적인 체외막산소공급기의 도움에도 불구하고 심장이나 폐가 회복되지 않고, 더이상의 치료가 어려울 경우에는 기기를 중단하게 되며 환자는 사망에 이르게 됩니다.

체외막산소공급을 대체할 수 있는 다른 치료 방법은 없으며, 환자의 상태에 따라 장기 이식을 고려해 볼 수 있습니다.

체외막산소공급기는 자체가 질병을 치료하는 방법이 아니라 기능이 저하된 장기가 회복할 수 있는 시간을 제공하는 보조적인 치료 방법입니다.