En membranoxygenator är en anordning som efterliknar lungornas funktion, drar ut koldioxid ur blodet och infunderar det med syre. Denna utrustning kan användas för kortvarig kardiopulmonell bypass vid kirurgiska ingrepp. Det finns även i form av extrakorporeal membransyresättning (ECMO), som kan användas i upp till tio dagar för att stödja en patient som saknar normal hjärt- och lungfunktion. Ursprunget till denna teknik kan spåras tillbaka till 1930-talet, när forskare började experimentera med sätt att upprätthålla patienter med begränsad cirkulationsfunktion.
Denna utrustning kräver en pump för att cirkulera blodet och trycka in det i membranoxygenatorn. Ett semipermeabelt membran drar ut koldioxid samtidigt som det låter syre flöda igenom innan blodet återförs till kroppen. Tekniken krävde betydande forskning och utveckling innan arbetsmodeller skapades framgångsrikt, eftersom det fanns ett antal utmaningar för forskarna. Framgångsrika membransyresättningsanordningar var en betydande utveckling för medicin under 20-talet, vilket gav fler alternativ för att stödja patienter och utföra komplexa medicinska procedurer.
Ett problem med tidiga design involverade koagulering. Blod som utsätts för luft kan koagulera, och cirkulationen i viss utrustning kunde inte förhindra blodproppar, vilket utgör en klar risk för patienterna. De allra tidigaste designerna krävde att man exponerade blod för luft för att fungera, vilket skapade en oacceptabelt hög nivå av blodproppar. Ett annat bekymmer var gasbubblor, som kunde orsaka problem för patienterna, och krävde utveckling av noggrant kalibrerad utrustning som kunde tillåta injektion av syre utan att det skapades bubblor.
Vid kardiopulmonell bypass sköts membranoxygenatorn av en tekniker med specifik utbildning i tekniken och dess säkra drift. Kanyler placeras för att kringgå hjärtat och lungorna medan maskinen tar över för dem. Detta gör att kirurger kan arbeta i bröstet och utföra operationer som annars inte skulle vara möjliga. När proceduren är över kan patienten tas bort från bypass så att hjärtat och lungorna kan återgå till normal funktion.
Personer med försämrad hjärt- och lungfunktion som väntar på operation, återhämtar sig från operation eller förbereder sig för transplantation kan dra nytta av användningen av en membransyresättare. Maskinen kan inte hålla någon vid liv på obestämd tid, men den kan ge support i flera dagar. Dessa patienter behöver vanligtvis läggas in på sjukhus för övervakning och stöd. Om de når kanten av säkerhetsfönstret, bortom vilket ECMO kan vara farligt, kan deras vårdgivare behöva omvärdera för att avgöra det bästa tillvägagångssättet.