体外二氧化碳清除（ECCO2R）在临床上的应用
（一）ARDS
因氧合障碍同时伴有CO2清除能力下降，ARDS患者伴有过度通气。ARDS事实上也是一种微血管病，导致肺动脉压力升高，进而出现右侧心力衰竭。同时增加的肺泡无效腔与ARDS临床表现相关性强，是预后不佳的可靠指标。为达到允许的CO2水平，患者常需要高分钟通气量机械通气，这意味着更高的呼吸机相关性肺损伤发生的风险。尽管潮气量从12ml/kg下降至6ml/kg可降低肺损伤的发生，但有研究发现6ml/kg的潮气量仍然会造成重度肺过度膨胀。Ballani等研究发现，即使采用保护性肺通气策略ARDS患者应用PET扫描正常充气肺区域，发现炎症活动度与平台压和呼气末肺内气体重新分布后的局部潮气增加有关。因此，超保护性肺通气策略可以减少呼吸机损伤的发生，但我们需要应用ECCO2R应对极低潮气量导致的CO2上升。机体气体交换中，氧合与肺血流量成比例而CO2清除与潮气量相关，此生理机制可应用于体外气体交换。因此，缺氧可通过提高交换血流量来改善（如ECMO中），而单纯高碳酸血症可以经较小血流量即可达到CO2清除。低血流量即意味着更小的血管通路导管、更小的创伤。Terragni等在保护性肺通气策略（6ml/kg）时平台压仍较高（28～30cmH2O）时，进一步将潮气量降至4.2ml/kg使平台压降至25cmH2O，随之伴随而来的呼吸性酸中毒可由ECCO2R来解决。
Terragni的研究中使用的ECCO2R装置可看作是肾替代治疗回路的改良，以静脉-静脉旁路为特征，体外血流速度仅为0.3～0.5L/min，血管通路口径较小或如肾滤过一样的双腔同轴导管，肝素抗凝药量小或无须抗凝，膜肺预充量小。超保护性肺通气-ECCO2R这一技术应用与ECMO相比，更接近肾替代治疗装置。这也可以解释目前新一代低流量ECCO2R装置的使用并发症少的原因。
（二）AECOPD
COPD的急性加重是其病情恶化及死亡的主要原因。AECOPD表现为基础症状［呼吸困难、咳嗽和（或）痰量、呼吸状况］的突然改变。AECOPD的严重度及发生的频度与原有COPD的轻重程度是相关的。一般轻到中度AECOPD通过药物及氧疗来治疗；而严重及非常严重的AECOPD常伴有急性高碳酸血症性呼吸衰竭，需住院及呼吸支持治疗。
对于需要呼吸治疗的AECOPD患者行无创机械通气，最近研究其住院死亡率仍高达25%～39%。且须行有创通气的AECOPD患者与其他原因所致急性高碳酸血症性呼吸衰竭相比，延长脱机和脱机失败的风险明显增加。
20世纪90年代中期的RCT研究表明，对需要机械通气的AECOPD患者，无创正压通气代替有创机械通气，可使死亡率降低50%。美国1998—2008年的AECOPD资料分析显示，无创通气的死亡率为9%，而有创通气为23%。因此，无创通气已成为严重AECOPD的标准治疗。
尽管无创通气技术的持续改进，仍有15%～26%AECOPD患者无创通气失败而须转为有创机械通气。无创通气失败需要有创通气患者的死亡率高于起始即行有创通气的患者。患者就诊时的pH对无创通气的预后很重要。而且，如果无创通气2小时后pH＜7.25则无创通气失败的可能性增加；另外很多研究，将pH＜7.20作为气管插管的指征。无创通气失败的主要指征为高碳酸血症、严重酸中毒、呼吸困难、呼吸频率及呼吸功的增加，即不能有效呼出CO2的指征。
人体正常情况下，CO2的产生及排除精细地平衡着，通过呼吸潮气量及频率的改变来维持动态平衡。正常静息状态下CO2的产生量约为200ml/min。AECOPD时，由于呼吸功的增加及代谢的增加，CO2的产量较静息状态增加23%。另外，AECOPD时由于肺泡无效腔及肺内分流的增加，导致通气/血流的不匹配加重。这样AECOPD出现混合性通气和低氧血症性呼吸衰竭。低氧血症通过氧疗来处理，但可导致通气性呼吸衰竭的加重。15%～26%的AECOPD患者需要呼吸支持，主要是协助增加CO2的通气和排除。
对于无创通气支持失败的AECOPD患者，使用有创通气时需要高的呼吸频率通过受限的气道到达受损的肺组织，很易导致肺损伤及伴发的并发症。降低呼吸机潮气量或压力来预防上述并发症必然导致CO2潴留及酸中毒。这导致呼吸困难加重及呼吸功增加，常导致困难脱机。因此，严重AECOPD患者在无创通气支持及有创通气脱机过程中避免长时间的脱机或脱机失败，需要额外的CO2清除。
1986年开始有关于ECCO2R用于AECOPD的个案报道，直到2009年，才有关于ECCO2R用于AECOPD的研究发表，到2016年初尚无RCT来评价ECCO2R用于AECOPD安全性和有效性。
2015年，Sklar MC等发表了一篇ECCO2R用于COPD的系统回顾研究。方法：系统检索Medline和EMBASE所有有关COPD使用ECCO2R文献。预后佳的定义为预防插管或成功脱机拔管。结果共有3123个检索项。符合入选标准的共有10项研究，涉及87例患者，主要是病例总结。结果ECCO2R可避免93%（65/70）AECOPD患者气管插管，成功辅助53%（9/17）机械通气患者成功拔管。认为ECCO2R治疗AECOPD的高碳酸血症性呼吸衰竭是有理论基础的。目前尚缺少高质量文献支持。这一试验性技术从生理角度来讲高效，但并非没有风险；与血管通路相关的风险在于在出血与血栓形成找到平衡点。强烈建议进一步对有关治疗的机制及安全性进行研究，包括RCT试验来阐明ECCO2R用于AECOPD治疗风险和效益。