1931年，外科医师Gibbon在目睹一名年轻肺栓塞病人死亡之后，决心研制人工心肺机，在他的妻子Mary Gibbon的协助下，经过22年的努力终于研制出可用于临床的人工心肺机，1953年5月6日，Gibbon医师利用研发的人工心肺机为一名18岁患者进行心肺支持并进行房间隔缺损修补术并获得成功，标志着体外心肺支持技术在临床应用的开端。由于Gibbon研发的人工心肺机系统采用血液和氧气直接接触进行氧合，存在血液破坏问题，限制了人工心肺机在ICU的长时间使用。1954年，心脏外科医师Lillehei和DeWall研制了鼓泡式氧合器，并成功应用于心脏外科手术。鼓泡式氧合器血液和气体不直接接触，可以减少溶血，使氧合器使用寿命延长到数小时。Lillehei医师的工作对体外生命支持技术的发展具有开创性意义，使体外生命支持技术在临床广泛开展成为可能。1972年，Hill首次报道了利用体外生命支持设备床旁辅助支持75小时，成功救治1例24岁创伤后急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）的患者。Hill的工作让体外生命支持技术第一次走出手术室，自此拉开体外生命支持技术在重症医学应用的序幕。体外生命支持技术发展史上，Bartlett医师被誉为现代体外生命支持之父。首先他和生物医学学家Kolobow、Drinker合作研制了比鼓泡式膜肺更适合较长时间心肺辅助的卷筒式硅胶膜肺，此类膜肺的使用，使长达数天的体外生命支持成为可能，也使体外生命支持技术真正从手术室走到床旁，同时硅胶膜肺的使用，也最终导致了“体外膜肺氧合（ECMO）”一词的诞生。其次，Batlett医师还制订了通过活化凝血时间（activated clotting time，ACT）监测肝素用量，进行ECMO抗凝管理的方法，该方法直到今天仍在使用而且无可替代。最后，Bartlett医师也是最早将ECMO技术应用于患儿人群的。1972年，他为一名2岁矫正型大动脉转位Mustard术后患儿进行ECMO支持36小时，并最终存活出院。心脏支持成功之后，Bartlett医师和他的同事开始尝试将ECMO应用于NICU新生儿的呼吸支持，1976年，Bartlett医师接诊一名严重胎粪吸入呼吸衰竭墨西哥裔女婴，这位墨西哥裔的母亲签署《ECMO支持知情同意书》后遗弃孩子消失，Bartlett医师还是坚持对这位名为“希望”的胎粪吸入弃婴进行床边ECMO支持治疗，72小时支持治疗后患儿肺部恢复并成功撤离ECMO，自此拉开了“ECMO”治疗的新时代。接着Bartlett医师进行了一项新生儿ECMO呼吸支持随机对照研究，采用“随机化胜者优先原则（randomized play the winner）”，结果发现ECMO支持大大提高了严重呼吸衰竭新生儿存活率。在新生儿呼吸支持的成功大大鼓励和促进了全世界ECMO技术在新生儿呼吸支持的应用。1989年，O’Rourke医师在波士顿儿童医院也进行了一项ECMO救治新生儿呼吸衰竭随机对照研究，结果发现ECMO组的存活率为97%，明显高于对照组的60%。在以上两项RCT研究的鼓舞下，20世纪90年代初期，全球开展ECMO技术医疗中心达到100余家。为适应ECMO技术的快速发展，在1989年由最早开展ECMO技术的数家ECMO中心牵头，在美国密歇根州成立体外生命支持组织（extra-corporeal life support organization，ELSO），在ELSO的努力下，建立了全球ECMO数据库，并每年对数据进行更新，定期举行会议为有开展ECMO技术意愿的单位提供ECMO使用培训，推广新型ECMO设备在临床的应用，推广ECMO技术的同时促进该技术的发展和多中心研究。英国的学者利用当地数据库进行了一项长期的新生儿ECMO支持RCT研究，时间跨度为1993～1995年，共在55家单位进行，结果发现ECMO支持组的存活率为60%，明显高于对照组的40%。ECMO在新生儿严重呼吸衰竭支持的应用于1992年达到顶峰（约1500例/年），随着一氧化氮吸入、肺表面活性物质应用和高频通气等新型呼吸支持手段的出现，新生儿呼吸支持ECMO病例数逐年下降，但不等于所有新生儿呼吸衰竭疾病均不需要ECMO支持。根据全球体外生命支持组织统计数据，近十年来，每年仍有800～1000例新生儿需要ECMO支持（图1-1）。解放军总医院第七医学中心附属八一儿童医院PICU单中心经验也和ELSO数据资料相符，近3年来，即使本院有强大新生儿监护室能够完成一氧化氮吸入、高频振荡机械通气和肺表面活性物质替代治疗，每年也仍有20例新生儿因为严重呼吸衰竭需要ECMO支持。如果从疾病类型与预后关系来看，需ECMO支持的先天性膈疝（congenital diaphragmatic hernia，CDH）和脓毒症新生儿存活率仍较低，分别为45%和50%。胎粪吸入综合征（MAS）、持续肺动脉高压（PPHN）等导致新生儿呼吸衰竭救治的成功率达到80%左右（表1-1）。在新生儿ECMO成功的鼓励下，儿科专家也尝试将ECMO技术应用于儿童心肺功能衰竭患儿的救治。Moler和Pettignano的病例系列研究证实了ECMO在儿童呼吸衰竭救治中的有效性，另外Green的病例对照研究表明ECMO能够改善儿童呼吸衰竭的预后。但由于需要ECMO支持呼吸衰竭儿童患者人群较少，病例数据收集困难，截至目前为止，并没有儿童心肺功能衰竭ECMO救治的RCT研究。目前的研究主要集中在ECMO应用的最佳时机和指征选择，另外由于儿科ECMO技术的高风险特性，也有人研究ECMO中心规模和预后的关系。