Natleniacz membranowy to urządzenie, które naśladuje funkcję płuc, wyciągając dwutlenek węgla z krwi i wprowadzając do niej tlen. Sprzęt ten może być używany do krótkotrwałego pomostowania krążenia i oddechu w zabiegach chirurgicznych. Dostępna jest również w formie pozaustrojowego natleniania błonowego (ECMO), które może być stosowane do dziesięciu dni w celu wsparcia pacjenta z brakiem prawidłowej czynności serca i płuc. Początków tej technologii można doszukiwać się w latach 1930. XX wieku, kiedy naukowcy zaczęli eksperymentować ze sposobami podtrzymania pacjentów z ograniczoną funkcją krążenia.
Ten sprzęt wymaga pompy do cyrkulacji krwi i wtłaczania jej do oksygenatora membranowego. Półprzepuszczalna membrana wyciąga dwutlenek węgla, jednocześnie umożliwiając przepływ tlenu, zanim krew zostanie zwrócona organizmowi. Technologia wymagała znacznych prac badawczo-rozwojowych przed pomyślnym stworzeniem modeli roboczych, ponieważ badacze musieli stawić czoła wielu wyzwaniom. Udane urządzenia do oksygenacji membranowej były znaczącym postępem w medycynie w XX wieku, zapewniając więcej opcji wspierania pacjentów i wykonywania złożonych procedur medycznych.
Jednym z problemów związanych z wczesnymi projektami było krzepnięcie. Krew wystawiona na działanie powietrza może krzepnąć, a krążenie w niektórych urządzeniach nie może zapobiegać powstawaniu zakrzepów, co stanowi wyraźne zagrożenie dla pacjentów. Najwcześniejsze projekty wymagały wystawienia krwi na działanie powietrza, co doprowadziło do powstania niedopuszczalnie wysokiego poziomu skrzepów. Kolejnym problemem były pęcherzyki gazu, które mogły powodować problemy dla pacjentów i wymagały opracowania starannie skalibrowanego sprzętu, który umożliwiałby wstrzykiwanie tlenu bez tworzenia pęcherzyków.
W przypadku bypassu krążeniowo-oddechowego oksygenator membranowy jest obsługiwany przez technika przeszkolonego w zakresie technologii i bezpiecznej obsługi. Kaniule są umieszczane, aby ominąć serce i płuca, podczas gdy maszyna przejmuje za nie. Dzięki temu chirurdzy mogą pracować w klatce piersiowej, wykonując operacje, które w innym przypadku nie byłyby możliwe. Po zakończeniu zabiegu pacjent może zostać usunięty bypass, aby umożliwić sercu i płucom powrót do normalnego funkcjonowania.
Osoby z upośledzoną funkcją serca i płuc, które czekają na operację, wracają do zdrowia po operacji lub przygotowują się do przeszczepu, mogą odnieść korzyści z zastosowania oksygenatora błonowego. Maszyna nie może utrzymać kogoś przy życiu w nieskończoność, ale może zapewnić wsparcie przez kilka dni. Ci pacjenci zazwyczaj wymagają hospitalizacji w celu monitorowania i wsparcia. Jeśli dotrą do krawędzi okna bezpieczeństwa, poza którą ECMO może być niebezpieczne, ich opiekunowie mogą być zmuszeni do ponownej oceny w celu ustalenia najlepszego podejścia.