환자의 정맥혈을 기계로 받아서 인공 허파 기능을 하는 산화기를 이용하여 신선한 동맥혈로 만든 후에 원심 펌프를 이용하여 환자의 동맥으로 밀어 넣어주는 치료가 현재 사용되는 체외 순환 보조 치료 방법이다. 이러한 개념은 태아의 폐가 아직 기능을 하지 못하는 모체 안에서 제대 동정맥을 이용하여 모체의 신선한 동맥혈을 공급 받는 것과 비슷한 개념이다. 기계를 이용한 체외순환 이전에는 초저체온법과 교체순환법이 제한적으로 사용되었으나 수술중 합병증과 부작용이 심각하여 오래 사용되지 못하였고 체외순환의 발전은 인류가 심장을 열고 심장과 대혈관의 병변을 외과적으로 치료하는 것을 가능하게 했다. 

 심근경색 혹은 심근염과 같은 질환으로 심장이 제대로 기능을 하지 못하는 경우 심장 이식을 고려해야 하며 그 이전에 심장 기능을 보조하는 방법에는 심실보조 장치와 인공 심장 이식 등의 방법이 있으나 모두 수술적 절개를 통하여 시행되기 때문에 환자의 부담과 수술후 합병증 발생 가능성이 높았다.  

 여러 가지 원인으로 발생한 심인성 쇼크 환자에게 강심제를 사용하거나, 호흡 부전 환자에게 인공 호흡기 치료를 하는 것이 현재까지 통상적으로 시행되는 치료법이었다. 그러나 강심제를 사용하여도 쇼크가 지속되거나, 인공호흡기 치료에도 저산소증이 지속되는 중증의 환자라면 체외 순환보조 치료를 고려해 볼만 한다.

  체외 순환은 개심술의 발전과 함께 보편화 되었으며, 이러한 체외 순환을 개심술 이외의 중증 환자 치료에 도입하게 된 것이 체외 순환보조 치료이다. 치료 초기에는 중증의 신생아를 대상으로 발전해 왔으나, 동맥 삽관을 위해서는 환아의 경동맥을 희생시켜야 하며, 체외 순환에 따른 혈전 생성을 예방하기 위해 불가피하게 사용되는 헤파린으로 인해 체외순환 중 출혈과 관련된 합병증이 문제가 되었다. 현재는 체외 순환 기술의 발달에 의해 산화기의 내구성이 높아져, 최소 몇 주에서 최장 몇 달까지 사용할 수 있게 되었으며, 항응고 처리된 체외순환 회로의 도입으로 헤파린 사용을 줄일 수 있어 출혈 관련 합병증이 적어졌다. 또한 동맥과 정맥 삽관시 예전의 수술적 절개는 시간이 오래 걸리고 삽관후 출혈 가능성이 높았으나, 현재에는 셀딩거 법을 이용한 경피적 삽관이 가능하여, 심폐 소생술을 시행하며 동시에 신속하고 출혈이 없는 삽관이 가능하다.

 이러한 장점으로 중증 환자에 대한 경피적 체외 순환보조 치료의 적응증은 점차 넓어져 심근 경색 및 심실성 부정맥에 의한 심인성 쇼크, 패혈증, 약물 중독 및 익수 환자에 대해 시행 될 수 있으며, 폐렴 및 급성 호흡곤란 증후군 환자에게서도 적용이 가능하다.

 순천향대학교 서울병원 흉부외과에서는 응급실 및 중환자실에 내원한 중증 환자에게 응급의학과 및 내과와 긴밀한 협진 체계를 유지하고 연간 50명 이상의 환자에게 체외 순환보조 치료를 시행하여 적은 합병증 발생률과 좋은 치료 결과를 보이고 있다. 

 회복 가능한 병변을 가진 중증 환자에게서, 내과적 치료에 반응이 없다면 조기에 체외 순환 보조 치료를 시행하는 것이 쇼크로 인한 다발성 장기 부전 발생 가능성을 줄이고, 과도한 산소 흡입으로 인한 폐 손상을 줄일 수 있어 좋은 생존율을 기대할 수 있다.