Krążenie pozaustrojowe to zabieg medyczny, podczas którego krew jest wypompowywana z organizmu, oczyszczana lub leczona, a następnie ponownie wpompowywana. W ten sposób używane urządzenia medyczne działają jako dodatkowy element krążenia poza ciałem. Takie działania są zwykle podejmowane z powodu niewydolności nerek, zaburzeń układu odpornościowego i niewydolności serca. Krążenie może być ciągłe, jak w dializie, lub przerwane, kiedy krew jest pobierana, oczyszczana i ponownie wprowadzana.
Dializa polega na tym, że maszyna jest używana do pompowania krwi w ciągłym cyklu i jest związana z niewydolnością nerek. Hemodializa to zabieg krążenia pozaustrojowego, mający na celu usunięcie toksyn z krwi. Odpady przybierają zwykle postać kreatyniny, mocznika lub wolnej wody. Hemodializa może odbywać się w domu, ale częściej przeprowadzana jest w klinice lub szpitalu. Wykorzystuje ciśnienie hydrostatyczne, aby zmusić krew do kontaktu z błoną półprzepuszczalną, odpady przechodzą przez błonę i są oddzielane, krew przepływa dalej i z powrotem do organizmu.
Hemofiltracja jest stosowana w warunkach intensywnej terapii i jest procesem powolnym, długim i ciągłym, trwającym od 12 do 24 godzin. Procedurę należy wykonywać raz dziennie. Hemofiltracja jest poza tym tym samym, co hemodializa.
Afereza to zabieg krążenia pozaustrojowego, w którym jeden element jest usuwany z krwi, leczony lub niszczony, a reszta krwi jest wprowadzana z powrotem do organizmu. Plazmafereza polega na usuwaniu krwi i osocza przez wstrzyknięcie lub przez cewnik, a następnie rozdzielanie za pomocą siły odśrodkowej. Krew jest ponownie wprowadzana do organizmu, a osocze poddawane obróbce. Procedura jest stosowana w leczeniu zaburzeń układu odpornościowego, takich jak toczeń.
Pozaustrojowe natlenianie błony komórkowej (ECMO) to metoda krążenia pozaustrojowego stosowana w celu zapewnienia wytchnienia uszkodzonym sercom i płucom. Krew pobierana jest z żyły lub tętnicy i poddawana działaniu antykoagulantu. Następnie przechodzi przez oksygenator membranowy, który odtwarza czynność płuc i przekształca dwutlenek węgla w tlen. Po natlenieniu krew wraca do organizmu. Istnieją dwa rodzaje ECMO: jeden, który pompuje krew z powrotem do żyły i drugi, który pompuje ją z powrotem do tętnicy.
Bypass krążeniowo-oddechowy jest używany tylko podczas operacji serca. Ta technika krążenia pozaustrojowego pozwala chirurgom pracować nad nieruchomym sercem. Lekarzom trudno jest wykonać precyzyjne nacięcia i otworzyć komory serca, gdy jeszcze bije. Technikę tę po raz pierwszy zastosował dr Clarence Dennis z Minnesoty w 1951 roku. Wykorzystuje ona mechaniczną maszynę płuco-serce do wypompowywania krwi z organizmu, natleniania jej i ponownego pompowania.