進行ECMO的指征包括急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）患者的難治性低氧血症、創傷性嚴重肺損傷、等待肺移植和因肝肺綜合征而須等待肝移植等。其中，對於急性呼吸衰竭，除非患者有心衰，則應使用靜脈-靜脈ECMO治療，以避免心髒與ECMO泵間的血流競爭、保護肺髒並降低缺血及動脈血栓等並發症。

　　近年來的多項研究均顯示，ECMO可顯著降低呼衰患者的死亡率。巴裏特（Barlett）和海米萊（Hemmila）等進行的單中心回顧性研究顯示，對於呼衰患者，使用ECMO治療的生存率可達56%和52%；Hemmila在分析影響患者生存與否的因素時發現，年輕、男性患者死亡率低；在開始ECMO治療前，pH≤7.10、動脈氧分壓與吸入氧濃度比值（PaO2/ FiO2）低、機械通氣時間久則死亡率高，而ECMO使用越早則死亡率越低。

　　一項前瞻性隨機對照研究顯示，與傳統方法治療組患者相比，ECMO治療組患者的6個月無嚴重殘疾的生存率顯著升高（63%對47%，P=0.03）。澳大利亞、英國及意大利3國學者對甲流H1N1所致嚴重ARDS患者進行ECMO治療的研究顯示，此類患者的住院死亡率約為21%～32%。諾亞（Noah）等進行的對照研究表明，與不接受ECMO治療的甲流H1N1所致嚴重ARDS患者相比，接受ECMO治療可顯著降低死亡率（24%對53%，P=0.006）。

　　在撤停ECMO前，應進行撤停測試，即氧流量減至0 L/min、不改變泵流量，若呼吸機可以維持患者的PaO2＞60 mmHg、動脈血氧飽和度（SaO2）＞90%，FiO2＜60%，平台壓（Pplat）≤30 cmH2O，無急性肺心病且每次測試持續1～2小時並可維持12小時，則可停用ECMO。