Un ossigenatore a membrana è un dispositivo che imita la funzione dei polmoni, estraendo l’anidride carbonica dal sangue e infondendogli ossigeno. Questa apparecchiatura può essere utilizzata per il bypass cardiopolmonare a breve termine nelle procedure chirurgiche. È anche disponibile sotto forma di ossigenazione extracorporea a membrana (ECMO), che può essere utilizzata per un massimo di dieci giorni per supportare un paziente che non ha una normale funzione cardiaca e polmonare. Le origini di questa tecnologia possono essere fatte risalire agli anni ‘1930, quando i ricercatori iniziarono a sperimentare modi per sostenere i pazienti con funzione circolatoria limitata.
Questa apparecchiatura richiede una pompa per far circolare il sangue e spingerlo nell’ossigenatore a membrana. Una membrana semipermeabile estrae l’anidride carbonica mentre consente all’ossigeno di fluire prima che il sangue venga restituito al corpo. La tecnologia ha richiesto una ricerca e uno sviluppo sostanziali prima che i modelli funzionanti fossero creati con successo, poiché c’erano una serie di sfide per i ricercatori. I dispositivi di ossigenazione a membrana di successo hanno rappresentato uno sviluppo significativo per la medicina nel XX secolo, fornendo più opzioni per supportare i pazienti ed eseguire complesse procedure mediche.
Una preoccupazione con i primi progetti riguardava la coagulazione. Il sangue esposto all’aria può coagulare e la circolazione in alcune apparecchiature non può prevenire la formazione di coaguli, ponendo un chiaro rischio per i pazienti. I primissimi progetti richiedevano l’esposizione del sangue all’aria per funzionare, il che creava un livello inaccettabilmente alto di coaguli. Un’altra preoccupazione erano le bolle di gas, che potevano causare problemi ai pazienti e richiedevano lo sviluppo di apparecchiature accuratamente calibrate che consentissero l’iniezione di ossigeno senza la creazione di bolle.
Nel bypass cardiopolmonare, l’ossigenatore a membrana è gestito da un tecnico con una formazione specifica nella tecnologia e nel suo funzionamento sicuro. Le cannule vengono posizionate per bypassare il cuore e i polmoni mentre la macchina si occupa di loro. Ciò consente ai chirurghi di lavorare sul torace, eseguendo interventi chirurgici che altrimenti non sarebbero possibili. Al termine della procedura, il paziente può essere tolto dal bypass per consentire al cuore e ai polmoni di riprendere la normale funzione.
Le persone con funzionalità cardiaca e polmonare degradate che stanno aspettando un intervento chirurgico, si stanno riprendendo da un intervento chirurgico o si stanno preparando per il trapianto possono trarre beneficio dall’uso di un ossigenatore a membrana. La macchina non può mantenere in vita qualcuno a tempo indeterminato, ma può fornire supporto per diversi giorni. Questi pazienti in genere devono essere ricoverati in ospedale per il monitoraggio e il supporto. Se raggiungono il limite della finestra di sicurezza oltre la quale l’ECMO potrebbe essere pericoloso, i loro fornitori di cure potrebbero dover rivalutare per determinare l’approccio migliore.