驱动泵是ECMO系统的一个重要组成部分，目前各个ECMO中心使用较多的是血液泵，可分为滚压泵（roller pump）与离心泵（radial pump）两大类。半封闭式滚压泵已经在几十年的临床应用中不断地被改进和完善，从最简单的单向平流型到如今更加智能的血液泵，使得血液灌注更加安全、有效和稳健。但是相较于滚压泵，后者在临床上的使用越来越普遍。无论何种驱动泵，都必须在安全的压力范围内给患者提供合适的流量［通常婴儿和儿童的流量为75～150ml/（kg·min）］以避免溶血。其中驱动泵的出口压力与泵的转速、患者血管、ECMO管路以及患者血压有相关性。较高的出口压力容易造成管路破裂，甚至是脱管。一般情况下，ECMO管路可以承受600mmHg的压力，但300mmHg被认为是大多数应用的最大上限。相反，入口压力过低时也容易造成溶血，特别是当血液被超过600mmHg的压力抽吸时。滚压泵的使用中，从患者到泵体的吸力通常被限制在100～150mmHg。离心泵的使用中，当管路被阻塞，转速超过4000r/min时，相当于入口产生600mmHg的抽吸力。靠近泵入口位置的压力通常比管路连接处的绝对压力更大。

泵头（pumphead）是由泵槽和滚轮压轴两大部分组成。管路放置在泵槽中，通过滚轮压轴转动挤压管路外壁，推动管内液体沿滚动方向向前流动。挤压处后方产生的负压将液体从储血装备吸入管道内。管路在泵槽内被不停地挤压变形，所以要求管路必须由弹性好、抗挤压的材料组成。现阶段一部分中心使用硅胶管路，也有一部分中心使用具有良好弹性、并且使用寿命更长的PVC管路。滚压泵的总输出量取决于管路内径的大小、泵的后负荷阻力、泵的转速和供应血液的总量。使用内径较大的管路能降低转速，减少管路的磨损。新生儿、儿童以及成人患者要根据实际情况选择合适内径的管路，注入患者体内总的流量由管路的内径和泵头的转速决定。泵头的转速：最快可达250r/min，最慢可为1r/min。泵的流量和泵的转速成正比，泵槽半径越大，管路内径越大，每次挤压后向前推动的液体就越多。

滚压泵可在静脉管路上直接产生吸力，是因为静脉管路的最低点设置有一个可以折叠的装置——血囊（bladder）。血囊有储存血液的功能并且可以保持重力差，将静脉的血引流出来。血囊可以与静脉管路的换能器直接相连，也可以与电器开关直接相连。当吸力达到阈值时，该开关就会减慢或是停止滚压泵的转动，当静脉的液体排出量超过泵流量时，滚压泵就立即被启动。静脉管路上的抽吸力是由患者到地面的距离（一般为100～150cmH ₂O）产生的重力决定的。假如遇到静脉血液回流不好或是换能感受器感受到低于大气压的压力时，血囊就会立即塌陷，并且启动滚压泵控制系统，发出警报并降低泵流量。甚至滚压泵会立即停止转动，患者与血囊之间的抽吸作用就停止，从而避免了从右心房继续受到吸力作用。也就避免了管道内过度负压形成气泡，甚至是溶血现象的发生。控制系统与滚压泵的完美搭配既保证了管道通路的安全，也延长了滚压泵的使用时间。

在实际的应用过程中，可以根据心肺功能状况调节泵的流量，只要整个管路中引流量充足，吸力也在适宜的范围内，滚压泵就可以提供合适稳定的流量。如果静脉管路中出现任何问题（例如血容量不足、静脉管路扭结等）引起引流不畅，滚压泵就会发出警报，并且自动停止。仔细查找原因后，解决相关问题，静脉引流重新建立，流量随之恢复。

血囊支架可作为滚压泵控制系统的一部分，也可仅作为血囊的支架。大部分中心将血囊支架放置在滚压泵控制台上尽可能较低的位置，以利于重力引流，通过压力监测装置产生随动调节。

泵管（pump tube）是血泵泵出血液的最重要管道，血泵通过泵管将血液往前推进，滚轮的前方是正压，后面是负压。对新生儿和体重<14kg的儿童，使用内径1/4英寸（1英寸=2.54cm）的泵管路，泵头每转一圈泵管传输9.7ml血液。体重15～30kg的患者，使用内径3/8英寸的泵管路，泵头每转一圈泵管传输22ml血液。体重>30kg的患者，使用内径1/2英寸的泵管路，泵头每转一圈泵管传输39ml血液。另外，在挤压的过程中，管路和泵槽之间必须校正合适的松紧度，以确保血流足够并且减少挤压红细胞而造成的溶血。

改善容量状态后，通过整个系统的最大流量仍然不足，此时必须评估整个管道的情况。可能是导管的位置不恰当，可能选择的导管内径偏小，或者可以运用两个导管来获得更大的流量。

滚压泵在低流量时很少发生溶血现象。在操作过程中，一定要有压力控制系统控制滚压泵的流量，以免压力过大造成管道破裂，或是过度负压而产生小气泡。滚压泵的缺点：①需要一个相当大的重型电机；②管路可能会在泵头上有磨损；③没有输液压力的限制；④会有管道破裂的风险；⑤血液破坏大；⑥管壁易产生微小颗粒；⑦有可能产生大量的空气栓塞；⑧使用时间不宜过长。优点：①简单的流量确定；②可根据患者体重调整流量；③方便消毒；④降低了新生儿在使用低流量时发生溶血的几率。

离心泵是根据离心力的原理设计的。物体在做同心圆运动时可产生一个指向圆心的力，称之为离心力，其力大小与转速和质量成正比。离心泵的泵头为一个由聚碳酸酯材料制成的一个密闭锥形容器，容器的上端为入口，下端圆周有一圆孔，为出口。当圆锥内部高速旋转时，在圆心正中央部分形成负压，血液从入口进入，而圆周部为正压，可将血液由此泵出。

早期的泵头为涡流剪切力式，分层塔状椎体设计，利用高速旋转后产生的液体剪切力泵出血液。为了增加液体运动的同时减弱转速，减少产热，改良后的离心泵头内增加有转子叶片，使离心泵的效率大大提高。目前新型的离心泵泵头内是没有中轴的磁悬浮结构，预充效率更高，并且有效地减少了长期使用时形成血栓的几率。第三代磁悬浮离心泵是由Maquet公司率先推出市场，是目前最先进的离心泵技术。泵头的动力来源为电机，电机带动磁性转子高速旋转，转子磁力带动密封泵头内的磁性轴承以及其上的圆锥部旋转产生离心力（图2-1）。

离心泵产生的流量取决于泵的前负荷、后负荷、泵头的尺寸以及泵的转速。单一设定泵的转速其流量也会由于其他因素发生变化，所以准确快速的流量检测方法显得尤为重要。现阶段大部分的检测手段均由计算机获得，每时每刻的自身状态检测，一旦出现问题，及时报警并且出现提示信息以利于快速调整。所有的离心泵都有流量、转速两个窗口同时显示。为了预防意外断电，有些离心泵还有备用电池作为电源，在断电时可以在5.0L/min的流量下工作近30分钟。有些甚至配备有小型的手摇发电机，可以满足长时间断电下的需求。为了使灌注更加接近生理，需要依靠微处理机控制电机在高速和低速交替运转而使血流形成脉冲，离心泵还可以搏动灌注。每个离心泵都配有一个流量传感器，分别使用电磁传感和超声多普勒两种方式。电磁流量传感器精确度高，干扰因素小，但需要一次性消毒的特制探头；超声多普勒传感器不需要探头，可反复使用。

与滚压泵相比，离心泵为定压型装备，驱动一定量的血液所需的能量较少，通常不会产生过大的负压而造成血液空泡，也不会产生过大的正压。然而，在高转速时，如果流入量突然减少会造成红细胞的破坏。另外，离心泵还能俘获少量的气体，使其停留在泵头中，避免空气栓塞的形成。虽然离心泵为定压装置，增强了它的安全性，但如果需要维持设定的流量，这些限制就是缺点。任何原因导致的血液流出阻力增加或是血容量的减少都会引起泵出至患者的血流量减少。患者体循环阻力增加、血压上升、动脉插管弯折、患者翻身压迫胸腔、低血容量、静脉回流管路弯折等因素都会导致泵输出量减少。此外，有报道称在低流量时（0.3L/min），使用离心泵比滚压泵溶血指标显著升高，这是由离心泵的高速旋转和产生的热量造成的。现阶段的新型便携式离心泵以及其控制系统更加体积小、体重轻、移动性能强、功能更齐全，能实时进行流量、温度、气泡、红细胞容积和血氧饱和度等指标的检测。为长距离转运病人提供了可能，也提高了转运的成功率。