Ein Membranoxygenator ist ein Gerät, das die Funktion der Lunge nachahmt, indem es Kohlendioxid aus dem Blut zieht und es mit Sauerstoff infundiert. Dieses Gerät kann für einen kurzfristigen kardiopulmonalen Bypass bei chirurgischen Eingriffen verwendet werden. Es ist auch in Form der extrakorporalen Membranoxygenierung (ECMO) erhältlich, die bis zu zehn Tage lang verwendet werden kann, um einen Patienten mit einer nicht normalen Herz- und Lungenfunktion zu unterstützen. Die Ursprünge dieser Technologie können bis in die 1930er Jahre zurückverfolgt werden, als Forscher begannen, mit Möglichkeiten zu experimentieren, um Patienten mit eingeschränkter Kreislauffunktion zu erhalten.
Diese Ausrüstung erfordert eine Pumpe, um das Blut zu zirkulieren und in den Membranoxygenator zu drücken. Eine semipermeable Membran zieht Kohlendioxid heraus und lässt Sauerstoff durch, bevor das Blut in den Körper zurückgeführt wird. Die Technologie erforderte erhebliche Forschungs- und Entwicklungsarbeit, bevor funktionierende Modelle erfolgreich erstellt wurden, da die Forscher eine Reihe von Herausforderungen stellten. Erfolgreiche Membranoxygenator-Geräte waren eine bedeutende Entwicklung für die Medizin des 20.
Ein Problem bei frühen Designs betraf die Gerinnung. Blut, das der Luft ausgesetzt ist, kann gerinnen, und die Zirkulation in einigen Geräten konnte Blutgerinnsel nicht verhindern, was ein klares Risiko für die Patienten darstellt. Die allerersten Designs erforderten, dass Blut zur Arbeit der Luft ausgesetzt wurde, was zu einer inakzeptabel hohen Menge an Gerinnseln führte. Ein weiteres Problem waren Gasblasen, die den Patienten Probleme bereiten könnten und die die Entwicklung sorgfältig kalibrierter Geräte erforderten, mit denen Sauerstoff ohne Blasenbildung injiziert werden kann.
Beim kardiopulmonalen Bypass wird der Membranoxygenator von einem Techniker bedient, der speziell in der Technik und deren sicherem Betrieb geschult ist. Kanülen werden platziert, um das Herz und die Lunge zu umgehen, während die Maschine für sie übernimmt. Dies ermöglicht es Chirurgen, im Brustbereich zu arbeiten und Operationen durchzuführen, die sonst nicht möglich wären. Wenn das Verfahren abgeschlossen ist, kann der Patient vom Bypass genommen werden, damit Herz und Lunge wieder normal funktionieren.
Menschen mit eingeschränkter Herz- und Lungenfunktion, die auf eine Operation warten, sich von einer Operation erholen oder sich auf eine Transplantation vorbereiten, können von der Verwendung eines Membranoxygenators profitieren. Die Maschine kann niemanden auf unbestimmte Zeit am Leben erhalten, aber sie kann mehrere Tage lang Unterstützung bieten. Diese Patienten müssen in der Regel zur Überwachung und Unterstützung ins Krankenhaus eingeliefert werden. Wenn sie den Rand des Sicherheitsfensters erreichen, jenseits dessen ECMO gefährlich sein könnte, müssen ihre Betreuer möglicherweise eine Neubewertung vornehmen, um die beste Vorgehensweise zu bestimmen.